專利名稱：冷軋管式換熱元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種換熱元件，具體的說，涉及一種適用于兩種介質(zhì)的換 熱設(shè)備，如內(nèi)燃機(jī)、空調(diào)、石油化工、發(fā)電、干燥等行業(yè)的熱交換器上的一種 冷軋管式換熱元件。
背景技術(shù)：
單金屬、雙金屬冷軋式肋片管己廣泛應(yīng)用于各種換熱設(shè)備上，應(yīng)用這種冷 軋肋片管的換熱器與普通的換熱器相比，具有熱阻小、換熱效率高的優(yōu)點。其 外表面的肋片采用了各種擴(kuò)展型式，目前，冷軋肋片管肋片的截面一般為矩形，
如圖1所示，在襯管1的外側(cè)具有肋管2，肋管2上設(shè)置有若干個環(huán)形的肋片3， 肋片3的軸向剖面為矩形。進(jìn)一步提高其散熱效率，人們往往盡可能地增加肋 片的高度，然而，肋片內(nèi)溫度t的變化并非與其高度h呈正比，而是當(dāng)肋片的 高度h達(dá)到一定比值時，肋片中的溫度梯度接近于零，如圖2所示，也就是說， 元件外壁散熱面積過大，不但增加不了散熱量，反而占用空間大，浪費材料， 且增加了阻力，也不便于清洗；反之，若元件外壁散熱面積過小，就發(fā)揮不出 擴(kuò)展表面的優(yōu)勢，要達(dá)到相同的散熱效果，就需要增加設(shè)備，提高了成本。
專利號為00213319. 9的中國專利公開了一種高效管式換熱元件，該換熱元 件由金屬或雙金屬冷軋肋片管構(gòu)成，其采用的技術(shù)方案為將其肋片在軸向切割 成多瓣式肋片，每瓣肋片相對于管子截面扭成一斜面，這種結(jié)構(gòu)的換熱元件與 普通的冷軋肋片管肋片相比，增加了肋片間流體的湍流度，切割流體的附面層， 其傳熱效果得到一定提高，但是仍然沒有解決如何提高換熱元件傳熱效率的根 本問題。因此，根據(jù)不同介質(zhì)，取合理的肋化系數(shù)，合理的幾何形狀，是提高 換熱系數(shù)的重要設(shè)計原則。 .
實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的問題是在上述冷軋肋片管換熱元件的基礎(chǔ)上，提供一 種針對兩種不同傳熱介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換、換熱效率更高的冷軋管式換熱元件。 為解決上述問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是冷軋管式換熱元件，包括襯管，在襯管的外側(cè)套裝有肋管，肋管的外壁上冷軋有若干個肋片，其特 征是肋片與來流方向垂直的截面為梯形減少了介質(zhì)的滯留區(qū)，同時改善了 軋制工藝性。
作為一種優(yōu)化方案，該肋管的外徑肋片的肋根厚度肋片的節(jié)距=1: 0.06-0.07: 0.1-0.112，肋片的肋根厚度肋片的肋頂厚度肋片的肋高=1: 0.14-0.17: 3.1-3.3。梯形肋片的上底為肋頂，下底為肋根，上底與下底之間
的距離為肋高，相鄰兩個肋片之間的距離為節(jié)距，相鄰肋片之間的凹處為肋槽。 采用該結(jié)構(gòu)，更適應(yīng)于對流換熱系數(shù)不同的兩種介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換。 肋片的一種更具體優(yōu)化方案，肋片的外圓周上設(shè)有軸向斷口。
斷口的一種優(yōu)化方案，斷口的數(shù)量為10-36個。 斷口的一種具體優(yōu)化方案，斷口呈V形，V形斷口的夾角為30。。 斷口的另一種具體優(yōu)化方案，斷口的深度肋片的肋高=0.5: 1。
本實用新型采取以上技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點與來流方向垂直的肋片的
截面為梯形結(jié)構(gòu)，減少了介質(zhì)的滯留區(qū)；肋管各部分采用本技術(shù)方案的比例， 更有利于油-水、水-氣、油-氣之間的熱交換，換熱效率更高，更適應(yīng)于對流換 熱系數(shù)不同的兩種介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換；肋片的外圓周上設(shè)置V形斷口，可以 適應(yīng)不同介質(zhì)的需要，有利于阻止附面層擴(kuò)展。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。

附圖1為現(xiàn)有技術(shù)中冷軋肋片換熱元件的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2為現(xiàn)有技術(shù)冷軋肋片換熱元件中肋片高度與肋片溫度的關(guān)系曲線圖； 附圖3為本實用新型實施例中冷軋管式換熱元件的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖4為本實用新型附圖3中冷軋管式換熱元件的俯視圖。
具體實施方式

卜襯管，2-肋管，3-肋片，4-斷口
實施例l，圖3為冷軋管式換熱元件的結(jié)構(gòu)示意圖。以柴油機(jī)水冷油的油冷 器為例，冷軋管式換熱元件，包括銅質(zhì)襯管l，在襯管1的外側(cè)套裝有鋁質(zhì)肋管2，肋管2的外側(cè)冷軋有肋片3，該肋片3的軸向剖面為梯形，梯形肋片的上底 為肋頂，下底為肋根，上底與下底之間的距離為肋高，相鄰兩個肋片之間的距
離為節(jié)距，相鄰肋片之間的凹處為肋槽，肋管的外徑肋片的肋根厚度肋片 的節(jié)距=1: 0.06: 0.112，肋片的肋根厚度肋片的肋頂厚度肋片的肋高二h
0.17: 3.1，斷口4的深度肋片3的肋高=0.5: 1，肋管2的外徑為16mm，肋片 3的肋根厚度為0. 96mra，肋片的節(jié)距為1.79mm，肋片3的肋頂厚度為0. 16隱， 肋片3的肋高為3. 0mm，斷口4深1.5mm,肋槽的直徑為lOmm,每1米長度的冷 軋管式換熱元件由568片肋片組成，圖4為冷軋管式換熱元件的軸向結(jié)構(gòu)示意 圖，肋片3的外圓周上具有16個軸向斷口4，該斷口4呈V形，V形斷口4的 夾角為30°。
使用以上換熱管制成柴油機(jī)氣冷氣中冷器與目前的管片式中冷器比較，經(jīng) 試驗得知，在散熱量基本相同條件下，前者的冷卻表面積僅為后者的77.13%， 前者的冷卻元件利用系數(shù)為后者的140.71%，前者的冷卻元件體積利系數(shù)為后 者的135.81%。
按照計算值截取鋁管和銅管，經(jīng)清洗和試壓，將鋁管空套在銅管外，用預(yù) 制的軋具將組合管冷軋出所需的肋片，即可組裝成所需的換熱元件。
實施例2，圖3為冷軋管式換熱元件的結(jié)構(gòu)示意圖。以柴油機(jī)水冷油的油冷 器為例，冷軋管式換熱元件，包括銅質(zhì)襯管l，在襯管1的外側(cè)套裝有鋁質(zhì)肋管 2，肋管2的外側(cè)冷軋有肋片3，該肋片3的軸向剖面為梯形，梯形肋片的上底 為肋頂，下底為肋根，上底與下底之間的距離為肋高，相鄰兩個肋片之間的距 離為節(jié)距，相鄰肋片之間的凹處為肋槽，肋管的外徑肋片的肋根厚度肋片
的節(jié)距=1: 0.07: 0.106，，肋片的肋根厚度肋片的肋頂厚度肋片的肋高=1:
0.155: 3.2，斷口4的深度肋片3的肋高=0.5: 1,肋管2的外徑為16ram，肋 片3的肋根厚度為1. 12mm，肋片的節(jié)距為1. 70mm，肋片3的肋頂厚度為0. 17mm， 肋片3的肋高為3.6咖，斷口4深1.8腿，肋槽的直徑為8.8咖，每1米長度的 冷軋管式換熱元件由588片肋片組成，圖4為冷軋管式換熱元件的軸向結(jié)構(gòu)示 意圖，肋片3的外圓周上具有16個軸向斷0 4，該斷口4呈V形，V形斷口4的夾角為30°。
使用以上換熱管制成柴油機(jī)氣冷氣中冷器與目前的管片式中冷器比較，經(jīng) 試驗得知，在散熱量基本相同條件下，前者的冷卻表面積僅為后者的79.45%， 前者的冷卻元件利用系數(shù)為后者的138.2%，前者的冷卻元件體積利系數(shù)為后者 的132.7%。
按照計算值截取鋁管和銅管，經(jīng)清洗和試壓，將鋁管空套在銅管外，用預(yù) 制的軋具將組合管冷軋出所需的肋片，即可組裝成所需的換熱元件。
實施例3，圖3為冷軋管式換熱元件的結(jié)構(gòu)示意圖。以柴油機(jī)水冷油的油冷 器為例，冷軋管式換熱元件，包括銅質(zhì)襯管l，在襯管1的外側(cè)套裝有鋁質(zhì)肋管 2,肋管2的外側(cè)冷軋有肋片3，該肋片3的軸向剖面為梯形，梯形肋片的上底 為肋頂，下底為肋根，上底與下底之間的距離為肋高，相鄰兩個肋片之間的距 離為節(jié)距，相鄰肋片之間的凹處為肋槽，肋管的外徑肋片的肋根厚度肋片 的節(jié)距=1: 0.065: 0.1，肋片的肋根厚度肋片的肋頂厚度肋片的肋高=1:
0.14: 3.3，斷口4的深度肋片3的肋高=0.5: 1，肋管2的外徑為16mm，肋片 3的肋根厚度為1.04mm，肋片的節(jié)距為1. 60mm，肋片3的肋頂厚度為0. 15mm， 肋片3的肋高為3.4mm，斷口4深1.7mm，肋槽的直徑為9. 2mm，每1米長度的 冷軋管式換熱元件由625片肋片組成，圖4為冷軋管式換熱元件的軸向結(jié)構(gòu)示 意圖，肋片3的外圓周上具有16個軸向斷口 4，該斷口 4呈V形，V形斷口 4 的夾角為30。。
使用以上換熱管制成柴油機(jī)氣冷氣中冷器與目前的管片式中冷器比較，經(jīng) 試驗得知，在散熱量基本相同條件下，前者的冷卻表面積僅為后者的81.33%， 前者的冷卻元件利用系數(shù)為后者的135.21%，前者的冷卻元件體積利系數(shù)為后 者的128.56%。
按照計算值截取鋁管和銅管，經(jīng)清洗和試壓，將鋁管空套在銅管外，用預(yù) 制的軋具將組合管冷軋出所需的肋片，即可組裝成所需的換熱元件。
以上實施例中，肋片的條數(shù)還可以為除12以外的其它條數(shù)，軸向斷口的數(shù) 量還可以為除16以外的其它數(shù)量，肋片各部分的長度比還可以是除以上實施例公開的比例之外的其它比例,
權(quán)利要求1、冷軋管式換熱元件，包括襯管(1)，在襯管(1)的外側(cè)套裝有肋管(2)，肋管(2)的外壁上冷軋有若干個肋片(3)，其特征是肋片(3)與來流方向垂直的截面為梯形。
2、 如權(quán)利要求1所述的冷軋管式換熱元件，其特征是該肋管(2)的外 徑肋片(3)的肋根厚度肋片(3)的節(jié)距二l: 0.06-0.07: 0.1-0.112，肋 片(3)的肋根厚度肋片(3)的肋頂厚度肋片(3)的肋高=1: 0.14-0.17: 3. 1—3.3。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的冷軋管式換熱元件，其特征是肋片(3)的 外圓周上設(shè)有軸向斷口 (4)。
4、 如權(quán)利要求3所述的冷軋管式換熱元件，其特征是斷口 (4)的數(shù)量 為10-36個。
5、 如權(quán)利要求4所述的冷軋管式換熱.元件，其特征是斷口 (4)呈V形， V形斷口 (4)的夾角為30°。
6、 如權(quán)利要求4或5所述的冷軋管式換熱元件，其特征是斷口 (4)的深度肋片(3)的肋高二0.5: 1。
專利摘要本實用新型涉及一種冷軋管式換熱元件，包括襯管，在襯管的外側(cè)套裝有肋管，肋管的外壁上冷軋有若干個肋片，與來流方向垂直的肋片的截面為梯形。減少了介質(zhì)的滯留區(qū)，同時改善了軋制工藝性，與來流方向垂直的肋片的截面為梯形結(jié)構(gòu)，減少了介質(zhì)的滯留區(qū)，肋管各部分采用本技術(shù)方案的比例，更有利于油-水、水-氣、油-氣之間的熱交換，換熱效率更高，更適應(yīng)于對流換熱系數(shù)不同的兩種介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換，肋片的外圓周上設(shè)置V形斷口，可以適應(yīng)不同介質(zhì)的需要，有利于阻止附面層擴(kuò)展。
文檔編號F28F1/24GK201259393SQ20082018773
公開日2009年6月17日 申請日期2008年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月18日
發(fā)明者萬德玉, 霞 孫, 孫世華, 梅 李, 李玉珍, 陸國棟, 陸家祥 申請人:青州飛達(dá)動力機(jī)械有限公司