本發(fā)明涉及一種熱傳遞裝置,特別是涉及一種管道式的熱交換裝置。
背景技術(shù):
傳熱增強(qiáng)技術(shù)因?yàn)榭梢蕴岣邿崃總鬟f速率也能達(dá)到節(jié)能的目的,在日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用。傳熱增強(qiáng)技術(shù)主要分為主動(dòng)增強(qiáng)和被動(dòng)增強(qiáng)技術(shù)。前者是指需要從外界輸入能量的熱傳遞增強(qiáng)技術(shù),如電場增強(qiáng)、磁場增強(qiáng)、振動(dòng)增強(qiáng)技術(shù)等等;后者是指不需要外界能量的熱傳遞增強(qiáng)技術(shù),因此更容易被應(yīng)用到工程當(dāng)中。被動(dòng)增強(qiáng)技術(shù)通常包括擴(kuò)展表面(肋片)、管內(nèi)插入物、旋流(紊流)發(fā)生器等。被動(dòng)增強(qiáng)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用,但是仍存在著一個(gè)共同的問題,即熱傳遞增強(qiáng)的同時(shí),流動(dòng)阻力增加更多,不利于節(jié)能,從而阻礙了這些技術(shù)更廣泛地應(yīng)用于各工程領(lǐng)域。
因此本領(lǐng)域技術(shù)人員致力與開發(fā)一種與常規(guī)的傳熱增強(qiáng)管不同的新型熱交換管。從流體速度場與溫度梯度場的協(xié)同的角度提出人傳遞增強(qiáng)的新方法“場協(xié)同原則”,即提高場的協(xié)同度,就能在阻力增加較少的條件下增強(qiáng)傳熱。本發(fā)明根據(jù)這個(gè)原則,是管流中能形成徑向流動(dòng),就能顯著改善速度場與溫度梯度場的協(xié)同程度,進(jìn)而增強(qiáng)傳熱,同時(shí)也達(dá)到了節(jié)能的效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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)問題是提供一種傳熱效率高,結(jié)構(gòu)簡單,節(jié)能環(huán)保的熱交換管。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種改良熱交換增強(qiáng)熱水器,其熱源裝置包括熱交換管道,該熱交換管道包括圓管段,該圓管段通過橢圓過渡段與橢圓管段連接。各圓管段等長;各橢圓管段等長;兩個(gè)相鄰的橢圓管段的截面橢圓長軸A交叉角度C為15°~90°;橢圓過度管段的橫截面形狀為標(biāo)準(zhǔn)橢圓或近似橢圓或兩條直線加兩個(gè)圓弧構(gòu)成的扁圓形或多段弧線擬合的對稱和近似對稱的扁圓形或圓;各橢圓過渡管段等長。該熱交換管道的兩端設(shè)置有圓管接頭段;圓管接頭段的內(nèi)壁光滑;圓管接頭段與圓管段的內(nèi)徑d相同,圓管段和橢圓管段依次周期排列中間由橢圓過渡段連接。
較佳的,所述圓管段的長度Lc與其內(nèi)徑d的比值為0.5~10;所述橢圓管段的長度Le與所述圓管段的內(nèi)徑d的比值為1~10;所述橢圓過渡管段外徑的長軸A和短軸B的比值為1.1~2.5。
較佳的,所述圓管段、所述橢圓管段和所述橢圓過渡管段的內(nèi)表面和外表面均為光滑表面。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單,有效合理的協(xié)調(diào)了速度場和溫度梯度場的平衡,節(jié)能環(huán)保效率高。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的橢圓管段長軸間夾角示意圖。
圖3是本發(fā)明橢圓管段內(nèi)的液體流動(dòng)狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
如圖1、圖2所示,一種改良熱交換增強(qiáng)熱水器,其熱源裝置包括熱交換管 道5,該熱交換管道5包括圓管段1;該圓管段1通過橢圓過渡段3與橢圓管段2連接;各圓管段1可以是等長或不等長的;各橢圓管段2可以是等長或不等長的。兩個(gè)相鄰的橢圓管段2的截面橢圓長軸A交叉角度C為15°~90°,這個(gè)角度是為了增加管中液體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生更大的阻力。橢圓過渡管段3的橫截面形狀為標(biāo)準(zhǔn)橢圓或近似橢圓或兩條直線加兩個(gè)圓弧構(gòu)成的扁圓形或多段弧線擬合的對稱和近似對稱的扁圓形或圓;各橢圓過渡管段3可以是等長或不等長的。該熱交換管道5的兩端設(shè)置圓管接頭段4;所述圓管接頭段4的內(nèi)壁光滑,該光滑的內(nèi)壁是為了安裝時(shí)可以更好的密封;圓管接頭段4與圓管段1的內(nèi)徑相同。
圓管段1的長度Lc與其內(nèi)徑d的比值為0.5~10;橢圓管段2的長度Le與圓管段1的內(nèi)徑d的比值為1~10;所述橢圓過渡管段3外徑的長軸A和短軸B的比值為1.1~2.5。
圓管段1、橢圓管段2和橢圓過渡管段3的內(nèi)表面和外表面均為光滑表面,這樣的管道減少了液體流動(dòng)的阻力,減少了能量消耗。圖3為橢圓管段內(nèi)液體流動(dòng)的分布結(jié)構(gòu)示意圖。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此,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)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。