三维内肋管及其加工工艺.pdf

本发明属于强化传热及节能技术领域。
    目前强化管内换热的方法很多，重庆大学程俊国副教授在《高效传热表面》一文里（论文载《重庆大学科技》1982年第1期）对此有较为详细的综合叙述：①砂粒型粗糙管的换热系数，在相同泵功率的情况下，最高可达光管换热系数的1.9倍;②内嵌小环的管道其换热系数为光管的1～1.6倍;③在高雷诺数下，螺纹管的换热系数可达光管的1.23～2.7倍;④插入螺旋带的管道其换热系数最高可达光管的1.5倍，而在某些情况下，其换热系数还小于光管;⑤二维内肋管在相同的泵功率条件下，其换热系数为光管的1.1～1.9倍。

    本发明的目的在于更进一步强化管内单相流体的对流换热、以及管内的相变换热（沸腾和凝结），提高管内的换热系数，并解决三维内肋管加工工艺的技术问题。

    本发明的内容：是用本发明的专用机床对各种金属材质的园管的内壁进行刻切加工，在园管的内壁形成排列有序的针肋（或鱼鳞肋）及凹槽，构成三维内肋管。

    其刻切加工工艺由专用刀头和夹具对园管内壁实施反复、旋转、深孔道内刻，专用机床有成套设计图，且易于制造和安装，机床的操作为半自动化，普通技术工人只需学习半个工作日即能较熟练地掌握。

    刻切工艺过程为：刻切主要由刀头实施，刀头由10～16把小刻刀沿径向插入刀盒，刀盒用丝扣与平动杆连接。当平动杆在管内向前运动时，刻刀被刀头内的锥体顶出而刻入管壁，随着平动杆的继续向前推进，刻刀在管壁上刻出凹槽和推挤出针肋，当平动杆向后平动时，刻刀由弹刀拉回刀盒内，使刀头与管壁脱离接触，此时所刻园管在夹具及其联动机构的带动下，沿其轴心线旋转一个角度，并同时向远离刀头的方向运动2～4毫米，以待刀头再次向前平动时，刻制另一圈的针肋和凹槽。如此反复，直至加工出所需长度的三维内肋管。

    本发明的优点或者积极效果：其强化管内传热的效果极好，超过目前所有类型的其他强化传热管，其换热系数可达光管的1.5～3.5倍，且不论其管道运行时的雷诺数如何，其换热性能均优于其他强化管。本发明适于各种管式换热器，特别是对管内换热热阻起支配作用的换热器尤为有利。

    附图说明：附图是经刻切加工的三维内肋管的内部构造示意图，在园管的内壁形成排列有序的针肋。序号①为金属园管、序号②为针肋。

    实现本发明的最好方式，是用本发明所设计的专用机床进行机械化生产。