外表面为外凸独立翅片的焊接金属换热管.pdf

本发明公开了一种外表面为外凸独立翅片的焊接金属换热管，此种形状和结构的金属换热管能大大增加传热换热面积，减少流动阻力，从而达到高效换热的目的。本外表面为外凸独立翅片的焊接金属换热管的区别技术特征就是在金属管身外表面布满沿纵向排列的一组组外凸水滴形独立翅片，且为整体式成型焊接结构。本发明的焊接金属换热管可广泛应用于工业生产的换热传热中。

1、  一种外表面为外凸独立翅片的焊接金属换热管，包括金属管身，其特征在于：所述金属管身外表面布满沿纵向排列的一组组外凸水滴形独立翅片。

2、  根据权利要求1所述的外表面为外凸独立翅片的焊接金属换热管，其特征在于：所述水滴形翅片的纵截面和横截面均呈上小下大的梯形。

3、  根据权利要求1所述的外表面为外凸独立翅片的焊接金属换热管，其特征在于：所述水滴形翅片的对称长轴与管轴线之间的倾斜角a为60°-75°角度。

4、  根据权利要求1所述的外表面为外凸独立翅片的焊接金属换热管，其特征在于：所述水滴形翅片的形状尺寸范围：高度为1-2mm，外端面梯形上底宽度为0.8-7mm，相邻每个水滴形翅片组之间的间距为3.4-26mm，管身基体厚度为0.4-2mm。

5、  根据权利要求1所述的外表面为外凸独立翅片的焊接金属换热管，其特征在于：所述水滴形翅片与管身为整体式成型焊接结构。

6、  根据权利要求1所述的外表面为外凸独立翅片的焊接金属换热管，其特征在于：所述金属换热管管材采用紫铜或不锈钢。

外表面为外凸独立翅片的焊接金属换热管
技术领域
本发明涉及金属换热管技术领域，特别涉及一种换热器用外表面为外凸独立翅片的焊接金属换热管。
背景技术
翅片管一般作为传热管使用，其管内流动着较高温度流体，管外流动着较低温度的气体介质，对两种流体进行交换。现有的翅片管的生产方法一般是先焊成圆管然后在管外焊上翅片，也有的是在无缝钢管上焊上翅片，或在制造无缝钢管时直接轧制出翅片。不论那种翅片管都存在如下缺点：为了提高传热效率，翅片尺寸需要做得大一些，但这样一来，又增大流体的流动阻力，降低传热效率；翅片的齿形、间距大小都受到限制；又由于品种单一，要在提高换热效率、改善流动性能方面不太可能。此外，无缝钢管的壁厚且不均匀，消耗较多材料，增加生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种外表面为外凸独立翅片的焊接金属换热管，它能大大增加传热换热面积、减少流动阻力，从而达到高效换热的目的。
本发明所提供的技术解决方案是这样的：一种外表面为外凸独立翅片的焊接金属换热管，包括金属管身，所述金属管身外表面布满沿纵向排列的一组组外凸水滴形独立翅片。
所述水滴形翅片的纵截面和横截面均呈上小下大的梯形。
所述水滴形翅片的对称长轴与管轴线之间的倾斜角a为60°-75°角度。
所述水滴形翅片的形状尺寸范围：高度为1-2mm，外端面梯形上底宽度为0.8-7mm，相邻每个水滴形翅片组之间的间距为3-26mm，管身基体厚度为0.4-2mm。
所述水滴形翅片与管身为整体式成型焊接结构。
所述金属换热管管材采用紫铜或不锈钢。
本发明的外表面外凸独立翅片的焊接金属换热管是由金属带材通过刻纹辊和光面辊对轧制成外表面沿管圆周分布的水滴形外凸独立翅片，其底面为光滑平面，然后，再成型为圆管并焊接成换热管。其关键设备是在成型辊机架前加装一对水平辊，即一个刻纹辊和一个光面辊，用来轧制水滴形的翅片。
与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：
(1)由于在换热管外面设有沿纵向布排的凸起斜置的水滴形独立翅片，根据强化传热理论，当温度较高的流体介质流经管内时，其热量会通过不锈钢或紫铜传导至外表面的水滴形翅片，再通过管外的空气流将翅片的热量带走，本发明的结构使管外空气流产生强烈的搅拌作用，形成湍流而有利于散热。与现有的在管外表面设置连续的螺纹形翅片的结构相比较，本发明管外表面设置的水滴形翅片是各自独立的，互相保持一定间距，因而能大大增加与流体接触面积，有利于传热。
(2)由于管外表面沿金属带纵向的水滴形翅片之间及焊缝处留有一定间距，因而大大增加了管外空气流动的接触面积，提高了流速，进而提高了本焊接金属换热管的传热换热效率。
(3)按本发明的焊接金属换热管结构及其制造工艺，完全适合于导热效率高的紫铜材料去制造，从而进一步提高其传热效率。
(4)本发明采用带材上预先单面压制外凸的独立翅片，这样一来，所布排的独立翅片的形状及相互之间的间距大小都不受限制。换热管的横截面形状也不受限制，横截面形状也可呈异型。根据水滴形的不同横截面形状与管截面不同形状可组合出形状各异的换热管产品。
(5)本发明的换热管采用外翅片焊管比现有技术的无缝钢管壁厚更薄，生产工艺简单，适于批量生产，制造成本低，市场竞争力强。
本发明的焊接金属换热管可广泛应用于工业生产的换热传热中。
附图说明
图1是本发明一个实施例中用于焊制外表面凸起水滴形独立翅片的换热管的不锈钢带材的立体示意图。在该带材一侧轧制有沿纵向均匀布排、独立斜置的水滴形翅片。
图2是用于轧制图1所示不锈钢带材的组合辊结构示意图。
图3是用于轧制图1所示的带水滴形独立翅片的不锈钢带材的生产线设备流程示意图。
图4是将图1所示不锈钢带材成型及焊接成换热管坯的结构示意图。
图5是图4的后视图。
具体实施方式
通过下面实施例对本发明作进一步详细阐述。
参见图1-图5所示，一种外表面为外凸独立翅片的焊接金属换热管3由管身1以及在该管身1外表面沿圆周纵向整齐排列的外凸独立水滴形翅片2组成。本实施例的独立翅片2优选用水滴形翅片，其纵截面和横截面均呈梯形状。本实施例中，每个水滴形翅片2的对称长轴与管轴线之间倾斜角a＝60°角度，每个水滴形翅片2的纵截面和横截面均呈上小下大的梯形，管身基体厚度T＝1.2mm，每个水滴形翅片的高度H＝0.8mm，上底宽度1.6mm，相邻每个水滴形翅片2之间的间距为3.4mm，换热管3的管外径为25mm。本实施例的换热管3采用不锈钢材料制成。
上述外表面为外凸独立水滴形翅片的焊接不锈钢换热管3的生产工艺流程是这样的：架料-辊轧翅片-成型圆管-氩弧焊内缝焊接-定径-调直。其生产设备依次排布如下：上料架11-轧翅片机架12及其组合辊-成型辊机架13-焊管机台14-定径机15-调直机16。组合辊由光面辊12-1、组合辊基体12-2、12-3和刻翅片辊12-4组成。刻翅片辊12-4的辊面通过激光刻成设计要求的水滴形凹槽，使不锈钢带通过组合辊后在其下表面刻有凸起的水滴形翅片2，之后通过成型辊基架13上的成型辊卷成内表面光滑、外表面凸起水滴形独立翅片的有缝换热管，再在氩弧焊焊机台14上用氩弧焊焊机将换热管3的内焊缝1-1焊牢，然后用定径机15定径并通过调直机16调直成为成品。