專利名稱：換熱管及換熱管的在線制管加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬管加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于換熱器等換熱設(shè)備的換熱管。本發(fā)明還涉及前述換熱管的加工工藝。
背景技術(shù)：
按GB/TM590-2009《高效換熱器用換熱管》標(biāo)準(zhǔn)，我國現(xiàn)行的換熱器用高效換熱管共分為四大類型，分別為T型槽管、波紋管、內(nèi)波外螺紋管、內(nèi)槽管。它們最大的共同點(diǎn)在于都是通過冷加工工藝在金屬基管(直光管)上制造加工出來的換熱管。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的T型槽管，在金屬基管1的外壁上通過冷加工形成密集的螺旋狀T型凹槽11。T型槽管按結(jié)構(gòu)形式可分為1型，管外壁呈T型槽道，管內(nèi)壁表面光滑；II型，管外壁呈T型槽道，管內(nèi)壁表面呈波紋狀。如圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)中的波紋管，在金屬基管1上通過冷加工形成管內(nèi)、外表面均呈波紋狀11的換熱管。如圖3所示，現(xiàn)有技術(shù)中的內(nèi)波外螺紋管，在金屬基管1上通過冷加工形成管外壁呈螺紋11、管內(nèi)壁呈波紋狀12的換熱管。如圖4所示，現(xiàn)有技術(shù)中的內(nèi)槽管，在金屬基管1的內(nèi)壁通過冷加工形成凹槽11 的換熱管。內(nèi)槽管按結(jié)構(gòu)形式可分為1型，軸向凹槽；II型，螺旋狀凹槽。上述四大類換熱管與未經(jīng)冷加工直接用作換熱管的金屬直光管相比，因?yàn)樵诮饘倩苌暇哂欣浼庸に纬傻牟坌?、波形等，?qiáng)化了傳熱效果，因此有效地提高了換熱管的換熱面積和換熱效率，故被稱為換熱器用“高效”換熱管。上述這四大類換熱管都是以無縫金屬直光管作為基管通過冷加工成型的，其冷加工工藝主要是對無縫金屬直光管做形狀的變化。進(jìn)一步地，這四大類換熱管都是在無縫金屬直光管的內(nèi)、外壁上進(jìn)行冷加工，加工幅度受管壁厚度所限，因此難以再大幅度地提高換熱面積?，F(xiàn)有技術(shù)中的換熱管在做熱交換時(shí)，水、油、氣等換熱介質(zhì)在換熱管內(nèi)流通，借助于換熱管壁實(shí)現(xiàn)與換熱管外的其他介質(zhì)之間交換熱量的技術(shù)目的。在熱交換過程中，靠近換熱管管壁區(qū)域的換熱介質(zhì)所進(jìn)行的熱交換比較充分，換熱效率較高；而遠(yuǎn)離換熱管管壁、 位于換熱管中心區(qū)域的換熱介質(zhì)的熱交換并不充分，因此現(xiàn)有技術(shù)中的上述換熱管雖經(jīng)過一定改進(jìn)，但整體換熱效率仍較低。并且，現(xiàn)有技術(shù)中的換熱管在生產(chǎn)、使用過程中還存在以下幾點(diǎn)明顯的不足1、受制于冷加工設(shè)備的規(guī)格限制，換熱管成品在規(guī)格、長度等方面均受到很大的局限；2、由于有冷加工步驟，原材料的損耗較大；3、由于冷加工過程復(fù)雜，導(dǎo)致產(chǎn)品的加工精度參差不齊；4、冷加工工藝的檢驗(yàn)方法和檢驗(yàn)手段難以保證成品質(zhì)量；5、受加工工藝限制，制管效率不高；
6、這四大類換熱管大多具有特殊的外型，給換熱器設(shè)備的制作諸如對波紋管、外槽管的折流板的處置帶來許多不便；7、這四大類換熱管都經(jīng)過冷加工，管體上存有殘余應(yīng)力，在介質(zhì)通過時(shí)會(huì)形成湍流，強(qiáng)化了換熱管的局部腐蝕，因此對換熱器設(shè)備的使用壽命造成了一定的負(fù)面影響?，F(xiàn)有技術(shù)中的換熱管由于上述原因，進(jìn)入了一個(gè)技術(shù)瓶頸，換熱面積、換熱效率難以再大幅度提高，制約了換熱器的發(fā)展，難以滿足市場的需求。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員一直致力于開發(fā)一種換熱效率高的換熱管及其加工工藝。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種換熱效率高的換熱管。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種換熱管，至少包括外管，所述外管的內(nèi)部為介質(zhì)通道；所述介質(zhì)通道內(nèi)設(shè)置有換熱部件，所述換熱部件將所述介質(zhì)通道劃分為與所述外管換熱的直接換熱區(qū)及與所述換熱部件換熱的間接換熱區(qū)；位于所述間接換熱區(qū)內(nèi)的換熱介質(zhì)通過所述換熱部件與所述直接換熱區(qū)的換熱介質(zhì)交換熱能。較佳地，所述換熱部件為一內(nèi)管，所述內(nèi)管固定設(shè)置在所述外管中。較佳地，所述內(nèi)管由多個(gè)弧形表面連接形成。進(jìn)一步地，所述多個(gè)弧形表面為所述內(nèi)管經(jīng)過壓制加工獲得的連續(xù)的冷軋加工面。較佳地，所述內(nèi)管的橫截面為多邊形。較佳地，所述換熱部件上還包括與所述外管緊密貼合的結(jié)合部。較佳地，所述外管和/或所述換熱部件為金屬焊管。進(jìn)一步地，所述外管和所述內(nèi)管均為金屬焊管且在同軸內(nèi)外套合的狀態(tài)時(shí)，所述外管的縱向焊縫與所述內(nèi)管的縱向焊縫在圓周方向上錯(cuò)位設(shè)置。較佳地，所述內(nèi)管的內(nèi)表面、外表面均為光滑表面。較佳地，所述內(nèi)管呈直線狀或螺旋狀。較佳地，所述內(nèi)管為多層管。較佳地，所述內(nèi)管的管壁上設(shè)置有至少一通孔。這些通孔可以是0形孔或星形孔或多邊形孔或其他異形孔。本發(fā)明的換熱管由于在外管內(nèi)設(shè)置了換熱部件，與現(xiàn)有技術(shù)中同等直徑的換熱管相比，換熱面積增加了數(shù)倍。進(jìn)一步地，上述換熱部件還將外管內(nèi)的介質(zhì)通道劃分為靠近外管管壁的直接換熱區(qū)及靠近外管中心的間接換熱區(qū)。本發(fā)明的換熱管在熱交換過程中，換熱介質(zhì)在介質(zhì)通道中通過時(shí)，靠近外管管壁的直接換熱區(qū)中的換熱介質(zhì)通過外管管壁直接與外管外的另一介質(zhì)換熱，介質(zhì)通道內(nèi)該區(qū)域的換熱效率與現(xiàn)有技術(shù)基本相同。本發(fā)明由于在外管內(nèi)設(shè)置了換熱部件，靠近外管中心的間接換熱區(qū)內(nèi)的換熱介質(zhì)還可以通過換熱部件與直接換熱區(qū)內(nèi)的換熱介質(zhì)形成熱交換，再由直接換熱區(qū)內(nèi)的換熱介質(zhì)將該部分能量與外管外的該另一介質(zhì)換熱，如此大大提高了介質(zhì)通道內(nèi)該區(qū)域的換熱效率。因此本發(fā)明的換熱管在整體換熱效率上大致為現(xiàn)有換熱管的數(shù)倍，要大大高于現(xiàn)有的換熱管。本發(fā)明還首次采用焊管為原材料，而焊管的成本比現(xiàn)有技術(shù)中用作換熱管原材料的無縫管的成本至少低20%左右，因而本發(fā)明大幅度地降低了換熱管的制造成本。并且，本發(fā)明的換熱管由于具有光滑的外表面，在制造換熱器設(shè)備時(shí)，換熱管與管片的密封效果好，更適于現(xiàn)有換熱器設(shè)備的制作技術(shù)，其設(shè)計(jì)壽命和使用壽命大大高于現(xiàn)有的四大類換熱管。本發(fā)明的換熱管，具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，制造便利等有益效果，適用于石油、化工、化肥、鍋爐、制藥、食品、電力、核能、環(huán)保、供熱等多種行業(yè)中用作高效換熱器或換熱設(shè)備的用管。本發(fā)明的另一目的在于提供一種工藝簡單、加工局限性少的生產(chǎn)上述換熱管的加工工藝。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了上述任一換熱管的在線制管加工工藝，至少包括以下步驟步驟一，獲得換熱部件；步驟二，將所述換熱部件放置入正在壓制成形中的外管；步驟三，受外管壓模擠壓后，所述換熱部件與所述外管緊密貼合成為一體，獲得所述換熱管。較佳地，所述步驟一中，所述換熱部件為內(nèi)管。較佳地，所述內(nèi)管的橫截面為多邊形。進(jìn)一步地，所述多變形為所述內(nèi)管經(jīng)過壓制加工獲得，或通過焊接獲得。較佳地，所述內(nèi)管由多個(gè)弧形表面連接形成。進(jìn)一步地，所述多個(gè)弧形表面為所述內(nèi)管經(jīng)過壓制加工獲得的連續(xù)的冷軋加工面。較佳地，所述換熱部件還包括與所述外管緊密貼合的結(jié)合部。進(jìn)一步地，所述結(jié)合部具有圓弧形的轉(zhuǎn)角。較佳地，所述步驟三中，所述換熱部件上的所述結(jié)合部與所述外管的內(nèi)壁緊密貼合。本發(fā)明的加工工藝與現(xiàn)有技術(shù)中換熱管加工工藝相比，由于沒有大量的冷加工作業(yè)，因而大幅地降低了換熱管的生產(chǎn)成本，提高了制造效率，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量。由于沒有冷加工，換熱管的內(nèi)壁沒有殘余應(yīng)力，其抗結(jié)垢性、耐蝕性更好。與熱套制管加工工藝比較，本發(fā)明的在線制管工藝減少了外管的二次加工流程， 省卻了熱套加工的線外熱處理設(shè)備，使制管成本更加低廉，制管效率更快。并且，在線制管在成品的長度方面還具有不可比擬的優(yōu)勢。由于在線制管為連續(xù)加工，理論上，只要輔以一個(gè)后續(xù)的切割工步，在線制管所生產(chǎn)獲得的本發(fā)明的換熱管可以滿足客戶的各種長度要求。從制管設(shè)備成本上比較，現(xiàn)有的換熱管生產(chǎn)必須要有的專門機(jī)加工、冷加工設(shè)備。 而本發(fā)明的加工工藝只需要在現(xiàn)有制管設(shè)備上做模具等簡單改造，就可以生產(chǎn)出本發(fā)明的換熱管所采用的內(nèi)管。因此，本發(fā)明的加工工藝減少了廠房和場地的投資，具有投資省、場地占用面積不需擴(kuò)大，見效快，生產(chǎn)效率高等有益效果，其生產(chǎn)效率大約為現(xiàn)有工藝的數(shù)倍，大大高于現(xiàn)有的換熱管的加工工藝。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種T型槽管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中一種波紋管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中一種內(nèi)波外螺紋管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)中一種內(nèi)槽管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明的換熱管的實(shí)施例1的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明的換熱管的實(shí)施例2中的內(nèi)管的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明的換熱管的實(shí)施例3的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是圖7所示實(shí)施例中的內(nèi)管的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖9A是本發(fā)明的換熱管一實(shí)施方式的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖9B是本發(fā)明的換熱管一實(shí)施方式的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖9C是本發(fā)明的換熱管一實(shí)施方式的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖9D是本發(fā)明的換熱管一實(shí)施方式的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖9E是本發(fā)明的換熱管一實(shí)施方式的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖9F是本發(fā)明的換熱管一實(shí)施方式的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖9G是本發(fā)明的換熱管一實(shí)施方式的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖9H是本發(fā)明的換熱管一實(shí)施方式的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖91是本發(fā)明的換熱管一實(shí)施方式的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖9G是本發(fā)明的換熱管一實(shí)施方式的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖9K是本發(fā)明的換熱管一實(shí)施方式的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖IOA是本發(fā)明的換熱管的實(shí)施例4的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖IOB是本發(fā)明的換熱管的其他實(shí)施例的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是本發(fā)明的在線制管加工工藝中內(nèi)管的壓制流程設(shè)備示意圖；圖12是本發(fā)明的在線制管加工工藝中外管的焊接流程設(shè)備示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。實(shí)施例1 本發(fā)明的換熱管為一具有一定長度的金屬管，主要包括金屬的外管1及設(shè)置在外管1內(nèi)部的內(nèi)管2，兩者緊密配合，固定設(shè)置在一起。如圖5所示，本實(shí)施例中，外管1為一金屬焊管，如奧氏體不銹鋼焊管、碳素鋼焊管、鈦及鈦合金焊管、鎳及鎳合金焊管，或奧氏體一鐵素體雙相鋼焊管等。外管1的內(nèi)、外表面均為光滑表面。外管1的內(nèi)部形成換熱介質(zhì)流通的介質(zhì)通道，還設(shè)置有內(nèi)管2。內(nèi)管2用作外管1 內(nèi)的換熱部件，與外管1共同構(gòu)成本發(fā)明的換熱管。本實(shí)施例中，內(nèi)管2也為一金屬焊管， 外表面呈直線狀。具體地，本實(shí)施例中的內(nèi)管2是由一圓形的金屬焊管采用壓制加工工藝形成的連續(xù)的4個(gè)弧形表面21，4個(gè)弧形表面21之間通過4個(gè)圓弧的轉(zhuǎn)角22連接，每一弧形表面均為一個(gè)冷軋加工面。
上述換熱管的換熱面積比現(xiàn)有技術(shù)中同等直徑的換熱管增加了大約5倍。圓弧的轉(zhuǎn)角22要有一定弧度，根據(jù)外管1直徑的不同，優(yōu)選地采用轉(zhuǎn)角半徑為 2-10毫米。這樣即保證了內(nèi)、外管有足夠的套合接觸面積，又保證了內(nèi)、外管緊配合的牢固和一體性；還避免了由于尖銳角的存在，在熱套加工時(shí)劃傷外管1的內(nèi)壁。進(jìn)一步地，外管1和內(nèi)管2在同軸設(shè)置并且內(nèi)、外套合的狀態(tài)時(shí)，外管1上的縱向焊縫與內(nèi)管2上的縱向焊縫在圓周方向上錯(cuò)位設(shè)置(圖5中未示出)。優(yōu)選地，錯(cuò)位的角度為90°。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，也可以選擇例如30°、60°、 150°、180° 等角度。用作換熱部件的內(nèi)管2將外管1內(nèi)的介質(zhì)通道劃分為幾個(gè)區(qū)域。從橫截面上看， 本實(shí)施例中內(nèi)管2是由四個(gè)弧形表面21連接形成的，這樣在外管1內(nèi)共形成了四個(gè)靠近外管1的直接換熱區(qū)31和一個(gè)位于外管1中心區(qū)的間接換熱區(qū)32。換熱介質(zhì)在上述換熱管中做熱交換時(shí)，四個(gè)直接換熱區(qū)31和一個(gè)間接換熱區(qū)32中都可以同方向流通有相同的換熱介質(zhì)，以與外管1外的另一介質(zhì)交換熱量。直接換熱區(qū)31內(nèi)的換熱介質(zhì)與外管1的管壁直接交換熱量，其熱交換比較充分， 因此四個(gè)直接換熱區(qū)31的換熱效率與現(xiàn)有技術(shù)基本相同。但本發(fā)明的上述換熱管由于在外管1中設(shè)置了換熱部件，還形成了一個(gè)間接換熱區(qū)32。間接換熱區(qū)32內(nèi)的換熱介質(zhì)與外管1的管壁無直接接觸，而是與作為換熱部件的內(nèi)管2的四個(gè)弧形表面21交換熱量。間接換熱區(qū)32中的換熱介質(zhì)的熱量通過四個(gè)弧形表面21交換到位于外側(cè)的四個(gè)直接換熱區(qū)31中的換熱介質(zhì)上，再交換到外管1外的另一介質(zhì)上。這樣，本發(fā)明借助于換熱部件，使位于外管1中心區(qū)、與外管1無直接接觸的間接換熱區(qū)32內(nèi)的換熱介質(zhì)也充分地參與到換熱過程里，大大地提高了換熱管的換熱效率。如本實(shí)施例中的內(nèi)管2，采用內(nèi)凹圓弧面的有益效果在于，不僅可以大幅度地提高換熱管的換熱面積，提高了換熱管的換熱效率；還可以加大間接換熱區(qū)32內(nèi)換熱介質(zhì)的流量和流速，也提高了換熱管的換熱效率。進(jìn)一步地，還改善了換熱管在換熱介質(zhì)作用下的受力狀態(tài)，加強(qiáng)了內(nèi)管2的剛性。內(nèi)管2上的轉(zhuǎn)角22處形成結(jié)合部，與外管1的內(nèi)壁緊密貼合，形成固定設(shè)置關(guān)系。 理論上，要求緊密貼合的間隙為零。當(dāng)然，實(shí)際操作中，可以設(shè)定實(shí)際的檢測數(shù)據(jù)。本發(fā)明的換熱管還由于制管成型后沒有冷加工，因此內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)力基本消除，抗結(jié)垢性、耐蝕性更好。本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，制造更便利等有益效果?，F(xiàn)有技術(shù)中的換熱管大多具有特定的外表面形狀(譬如螺旋、T槽、波紋)，在制作換熱器設(shè)備時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中的換熱管與管板的連接須增加連接段；換熱管與折流板之間間隙較大，固定性比較差。而本發(fā)明的換熱管具有光滑的外表面，更適于傳統(tǒng)換熱器的制作技術(shù)，其設(shè)計(jì)壽命和使用壽命大大高于現(xiàn)有的四大類換熱管。考慮到在后續(xù)制作換熱器設(shè)備的工藝中的需要，在與管板焊接的條件下，本發(fā)明的換熱管的外管1比內(nèi)管2伸出長度可在0. 5-3mm,以保證焊接時(shí)換熱管與管板融為一體或保證有足夠的焊腳尺寸高度。在與管板為脹管的條件下，本發(fā)明的外管1比內(nèi)管2伸出長度可以控制在40mm左右，以利于脹管作業(yè)的可靠性。
根據(jù)客戶需要，本發(fā)明的換熱管的整體長度可以在0米至數(shù)十米之間選取。當(dāng)然， 如果合理配置熱處理爐，本發(fā)明的換熱管的整體長度還可以在任意長度，而不受限于冷加工設(shè)備的規(guī)格。在其他實(shí)施例中，也可以僅外管或內(nèi)管之一采用焊管，而另一采用無縫金屬直光管或其他常用金屬管。實(shí)施例2 如圖6所示，本實(shí)施例的換熱管與上述實(shí)施例的結(jié)構(gòu)基本相同，都包括一外管1， 一用作換熱部件的內(nèi)管2，所不同之處在于，內(nèi)管2的外表面呈螺旋狀。在其他實(shí)施例中，在內(nèi)管2的外表面開設(shè)T型槽、螺紋槽等，可以實(shí)現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果。實(shí)施例3 本實(shí)施例與實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基本相同，包括外管1、內(nèi)管2，所不同之處在于，內(nèi)管 2的橫截面形狀為三角形，在外管1中形成了三個(gè)直接換熱區(qū)31和一個(gè)間接換熱區(qū)32。另外，內(nèi)管2的管壁上還設(shè)置有至少一通孔23。這些通孔23可以是0形孔或星形孔或多邊形孔或其他異形孔。優(yōu)選地，參見圖7、圖8所示為本實(shí)施例中內(nèi)管2的側(cè)視結(jié)構(gòu)，多個(gè)通孔23呈陣列地分布在內(nèi)管2的管壁上。在其他實(shí)施方式中，內(nèi)管2的橫截面可以有多種形式。如圖9A、圖9B、圖9C、圖9D、 圖9E、圖9F、圖9G、圖9H、圖91、圖9G、圖9K所示的外管1與內(nèi)管2的各種結(jié)構(gòu)形式均為本發(fā)明的換熱管的實(shí)施方式。上述各種實(shí)施方式中，都可以采用光滑表面的內(nèi)管2或帶多個(gè)孔的內(nèi)管2，可以實(shí)現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果。實(shí)施例4:本實(shí)施例與實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基本相同，包括外管1、內(nèi)管2，所不同之處在于，參見圖10A，內(nèi)管2為一雙層管，包括外層21、內(nèi)層24。本發(fā)明的換熱管內(nèi)可以只流通一種換熱介質(zhì)，以與換熱管外的其他介質(zhì)交換熱
So由于內(nèi)管為雙層管，本發(fā)明的換熱管中也可以流通兩種換熱介質(zhì)，即在內(nèi)管的內(nèi)層M中流通介質(zhì)一，在內(nèi)管的內(nèi)層M與外管1之間流通介質(zhì)二，在外管1外流通其他介質(zhì)。 在比較復(fù)雜的換熱設(shè)備中，有時(shí)候需要將一種介質(zhì)(譬如上述在內(nèi)管2的內(nèi)層M中流通的介質(zhì)一)的熱量交換到兩種不同溫度的介質(zhì)(譬如上述在內(nèi)管2的內(nèi)層M與外管1之間流通的介質(zhì)二和在外管1外流通的其他介質(zhì))上，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就可以解決上述技術(shù)問題，并具有結(jié)構(gòu)簡單等有益效果。本發(fā)明的換熱管當(dāng)內(nèi)管2為多層管時(shí)，內(nèi)管2還可以是其他形狀，如圖IOB所示， 或在如圖9A、圖9B、圖9C、圖9D、圖9E、圖9F、圖9G、圖9H、圖91、圖9G、圖9K所示的內(nèi)管2
中增加一層內(nèi)層，等等。當(dāng)然，在另外的實(shí)施方式中，內(nèi)管2也可以是三層，或更多層。實(shí)施例5本發(fā)明的換熱管的在線制管加工工藝，至少包括步驟一，獲得用作換熱部件的內(nèi)管2。本實(shí)施例中，內(nèi)管2的橫截面由四個(gè)弧形表面連接形成。結(jié)合圖11所示，內(nèi)管2 由一圓光管通過壓制加工工藝獲得。壓制設(shè)備主要包括一系列的支架401、402、403、404，各支架上分別設(shè)置有上輥 411、412、413、414及下輥421、422、423、424，在內(nèi)管2的兩側(cè)還分別設(shè)置有一系列的左輥、 右輥(圖中未示出)。通過四側(cè)擠壓逐步變形，獲得需要外形的內(nèi)管2(圖11中上輥411與下輥421之間的是一橫截面為圓形的直光管，即制造內(nèi)管2的原材料，附圖11可能存在線性損失，線條不光滑，應(yīng)該是光滑的圓)。在內(nèi)管2壓弧成形的過程中，四個(gè)弧形表面之間還必須留有的四個(gè)圓弧形的轉(zhuǎn)角，圓弧形的轉(zhuǎn)角用作內(nèi)管2與外管緊密貼合的結(jié)合部。轉(zhuǎn)角要有足夠適宜的尺寸，例如為 2-10mm。設(shè)置四個(gè)轉(zhuǎn)角使內(nèi)、外管有足夠的套合接觸面積，使兩者牢固地緊配合在一起；還避免了由于尖銳角的存在，在在線制管時(shí)劃傷外管內(nèi)壁的可能。結(jié)合圖12所示，步驟二，將內(nèi)管2放置入正在壓制成形中的外管1。在線制管設(shè)備為現(xiàn)有技術(shù)，主要包括一系列的支架(圖12中未示出)，各支架上分別設(shè)置有上輥51、52等及下輥61、62等，在外管1(此時(shí)尚為展開的板型原材料)的兩側(cè)還分別設(shè)置有一系列的左輥、右輥(圖12中僅標(biāo)出了一個(gè)左輥73，一個(gè)右輥83)。在外管1 的焊縫上側(cè)還設(shè)置有焊槍9(圖12中外管1的原材料應(yīng)為光滑的平板或弧形板，逐步被壓制成焊管。附圖12可能存在線性損失，線條不光滑，外管1、內(nèi)管2所指的均應(yīng)該是光滑的弧線)。步驟三，通過四側(cè)一系列的外管壓模的擠壓外管1逐步變形，并輔以壓制或焊接手段，使外管ι成為封閉的圓管，內(nèi)管2置于其中，與外管1緊密貼合成為一體，獲得如圖5 所示的換熱管。優(yōu)選地，外管1與內(nèi)管2的接觸面的間隙為零。在其他實(shí)施例中，內(nèi)管的橫截面也可以為多邊形。該多變形為內(nèi)管經(jīng)過壓制加工獲得，或通過焊接獲得。在其他實(shí)施例中，還可以通過少量的冷加工，使換熱管的兩端端面與其軸線垂直， 并清除切口毛刺。換熱管內(nèi)管形式的變化，基本不影響在線制管工藝的流程及設(shè)備。因此本發(fā)明的上述加工方法，可以用于加工本發(fā)明中任一實(shí)施例中的換熱管，均具有相同的有益效果。綜上所述，本說明書中所述的只是本發(fā)明的幾種較佳具體實(shí)施例，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種換熱管，至少包括外管，所述外管的內(nèi)部為介質(zhì)通道；其特征在于所述介質(zhì)通道內(nèi)設(shè)置有換熱部件，所述換熱部件將所述介質(zhì)通道劃分為與所述外管換熱的直接換熱區(qū)及與所述換熱部件換熱的間接換熱區(qū)；位于所述間接換熱區(qū)內(nèi)的換熱介質(zhì)通過所述換熱部件與所述直接換熱區(qū)的換熱介質(zhì)交換熱能。
2.如權(quán)利要求1所述的換熱管，其特征在于所述換熱部件為一內(nèi)管，所述內(nèi)管固定設(shè)置在所述外管中。
3.如權(quán)利要求2所述的換熱管，其特征在于所述內(nèi)管由多個(gè)弧形表面連接形成。
4.如權(quán)利要求3所述的換熱管，其特征在于所述多個(gè)弧形表面為所述內(nèi)管經(jīng)過壓制加工獲得的連續(xù)的冷軋加工面。
5.如權(quán)利要求2所述的換熱管，其特征在于所述內(nèi)管的橫截面為多邊形。
6.如權(quán)利要求1至5任一所述的換熱管，其特征在于所述換熱部件上還包括與所述外管緊密貼合的結(jié)合部。
7.如權(quán)利要求1至5任一所述的換熱管，其特征在于所述外管和/或所述換熱部件為金屬焊管。
8.如權(quán)利要求2至5任一所述的換熱管，其特征在于所述外管和所述內(nèi)管均為金屬焊管且在同軸內(nèi)外套合的狀態(tài)時(shí)，所述外管的縱向焊縫與所述內(nèi)管的縱向焊縫在圓周方向上錯(cuò)位設(shè)置。
9.如權(quán)利要求2至5任一所述的換熱管，其特征在于所述內(nèi)管的內(nèi)表面、外表面均為光滑表面。
10.如權(quán)利要求2至5任一所述的換熱管，其特征在于所述內(nèi)管呈直線狀或螺旋狀。
11.如權(quán)利要求2至5任一所述的換熱管，其特征在于所述內(nèi)管為多層管。
12.如權(quán)利要求2至5任一所述的換熱管，其特征在于所述內(nèi)管的管壁上設(shè)置有至少一通孑L。
13.上述任一權(quán)利要求所述的換熱管的在線制管加工工藝，其特征在于至少包括以下步驟步驟一，獲得換熱部件；步驟二，將所述換熱部件放置入正在壓制成形中的外管；步驟三，受外管壓模擠壓后，所述換熱部件與所述外管緊密貼合成為一體，獲得所述換熱管。
14.如權(quán)利要求13所述的加工工藝，其特征在于所述步驟一中，所述換熱部件為內(nèi)管。
15.如權(quán)利要求14所述的加工工藝，其特征在于所述內(nèi)管的橫截面為多邊形。
16.如權(quán)利要求15所述的加工工藝，其特征在于所述多變形為所述內(nèi)管經(jīng)過壓制加工獲得，或通過焊接獲得。
17.如權(quán)利要求14所述的加工工藝，其特征在于所述內(nèi)管由多個(gè)弧形表面連接形成。
18.如權(quán)利要求17所述的加工工藝，其特征在于所述多個(gè)弧形表面為所述內(nèi)管經(jīng)過壓制加工獲得的連續(xù)的冷軋加工面。
19.如權(quán)利要求13至18任一所述的加工工藝，其特征在于所述換熱部件還包括與所述外管緊密貼合的結(jié)合部。
20.如權(quán)利要求19所述的加工工藝，其特征在于所述結(jié)合部具有圓弧形的轉(zhuǎn)角。
21.如權(quán)利要求19所述的加工工藝，其特征在于所述步驟三中，所述換熱部件上的所述結(jié)合部與所述外管的內(nèi)壁緊密貼合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種換熱管，至少包括外管，外管的內(nèi)部為介質(zhì)通道；介質(zhì)通道內(nèi)設(shè)置有換熱部件，換熱部件將介質(zhì)通道劃分為與外管換熱的直接換熱區(qū)及與換熱部件換熱的間接換熱區(qū)；位于間接換熱區(qū)內(nèi)的換熱介質(zhì)通過換熱部件與直接換熱區(qū)的換熱介質(zhì)交換熱能。本發(fā)明還提供了上述換熱管的在線制管加工工藝，利用在線焊接工藝使外管與其中的換熱部件套合在一起。本發(fā)明的換熱管由于在外管內(nèi)設(shè)置了換熱部件，增加了換熱面積，大大提高了間接換熱區(qū)的換熱效率，在換熱管的整體換熱效率上要大大高于現(xiàn)有的換熱管。本發(fā)明成本低，制造便利，適用作石油、化工、化肥、鍋爐、制藥、食品、電力、核能、環(huán)保、供熱等多種行業(yè)中高效換熱器或換熱設(shè)備的用管。
文檔編號F28F1/02GK102230754SQ20101056629
公開日2011年11月2日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者孔祥鋒 申請人:上?？泼卒摴苡邢薰?br>