本實用新型涉及換熱器領域，特別涉及一種T形翅片表面U形管式換熱器，適用于管外有相變沸騰傳熱的場合。

　　背景技術：

　　管殼式換熱器目前廣泛應用于化工、煉油、動力、食品、輕工及其他許多工業部門，此類換熱器管束通常采用的是無強化傳熱效果的普通光滑管，致使其具有傳熱效率低、動力及材料消耗多的缺點。隨著對傳熱過程這一客觀規律認識的深化以及加工制造技術的進步，人們已能研制開發出各種各樣的強化傳熱元件，并在工程實踐中取代傳統的光滑管從而取得省材節能的雙重效果。

　　目前的換熱器中，由于結構的原因，傳熱系數不高，換熱效果不佳，能耗低。急需研發一種新型的換熱效果好的換熱器。

　　技術實現要素：

　　本實用新型要解決的技術問題是，提供一種傳熱系數高，換熱效果突出的換熱器。

　　本實用新型的技術方案是：一種T形翅片管式換熱器，所述換熱器包括帶有換熱管的筒體，所述換熱管呈U型結構，其特征在于：管箱位于所述筒體一側，與所述筒體通過法蘭連接；所述管箱上端開有熱流體進口，管箱下端設置熱流體出口；所述筒體下部設置冷流體進口、所述筒體上部兩端設置兩個冷流體出口；

　　所述換熱管固定于筒體上，表面為T形翅片結構；換熱管外表面設置有規則的T形小槽穴，槽在換熱管表面呈螺旋狀分布，所述槽穴的上方開口窄，下方為圓形凹槽；其U形管彎段由端部支撐板支撐，所述換熱管中部由中間支撐板支撐，且在所述換熱管U型結構內與所述中間支撐板平行方向設置有兩個以上折流板；換熱管U形管彎管段*小彎曲半徑Rmin不小于換熱管外徑的2倍，U形換熱管的兩個端部，固定在管板上。

　　T形翅片管以普通光滑換熱管為基管，采用無切削的滾扎工藝軋制而成。T形翅片管是靠坯管表層金屬的塑形變形而形成翅片，其形狀類似英文T字而得名。T形翅片管加工過程控制參數是螺距和翅片之間的開口度，目前常用的螺距為1～3mm，開口度為0.2～0.4mm之間，翅高在0.9～1.2mm之間，*后采用彎管機將其制成U形管。

　　其中，T形翅片表面U形換熱管的外徑為10mm～57mm，換熱管T形翅片表面翅片高度h為0.9～1.2mm，平均開口度b為0.2～0.4mm，隧道寬度2a為0.5～0.7mm。

　　其中，所述的T形翅片表面U形換熱管為由兩個以上T形翅片表面U形換熱管組成的U形管束。

　　其中，所述換熱管表面T形翅片的螺距為0.5～10mm，開口度為0.1～1mm之間，翅高在0.5～3mm之間。

　　進一步地，所述換熱管表面T形翅片的螺距為1～3mm，開口度為0.2～0.4mm之間，翅高在0.9～1.2mm之間。

　　其中，當所述換熱器水平放置時，所述筒體下部設有支座。

　　其中，所述熱流體出口設在與所述熱流體進口相對稱的位置。

　　其中，所述冷流體進口設置在筒體下部的正中位置。

　　其中，所述換熱管上與管板連接的兩個端部為光滑表面。

　　進一步地，所述光滑表面的長度L≤300mm。

　　本實用新型的有益效果是：

　　1、在T形通道內進行高效的液膜蒸發和大量出入通道的液體內循環，是T形翅片管強化沸騰傳熱機理所在。鋼制T形翅片管對工業酒精沸騰傳熱系數可提高到光滑管的2～5倍，對輕質油品可提高到2倍以上。

　　2、換熱管制成U形，與同長度的直管相比，可延長流體在管內的流動時間，達到充分換熱效果。

　　3、換熱器殼體設置一個流體進口，兩個流體出口，使換熱更充分，同時壓降更小。

　　采用T形翅片表面的U形換熱管束的管殼式換熱器對工業酒精和輕質油品的沸騰傳熱系數可提高到普通“光管”列管式換熱器的數倍，能有效提高換熱效果，減少能耗，將會產生巨大的經濟效益和社會效益。

　　附圖說明

　　圖1是U形管式換熱器的結構示意圖。

　　圖2是T形翅片表面U形換熱管6的結構示意圖。

　　圖3是T形翅片表面U形換熱管6的T形翅片表面局部放大圖。

　　圖4是T形翅片管T形通道結構尺寸示意圖。

　　其中，1-隔板，2-管箱，3-法蘭，4-管板，5-筒體，6-換熱管，7-折流板，8-端部支撐板，9-封頭，10-中間支撐板，11-支座，12-熱流體進口，13-熱流體出口，14-冷流體進口，15-冷流體出口，16-基管，17-T形翅片，Ⅰ-帶有T形翅片表面部分示意圖，Rmin-換熱管的*小彎曲半徑，L-端部光滑表面的長度。

　　具體實施方式

　　下面結合附圖對本實用新型的具體實施例作進一步詳細描述。

　　一種T形翅片管式換熱器(見圖1)，換熱器包括帶有換熱管的筒體5，管箱2位于筒體5一側，與筒體5通過法蘭3連接；管箱2上端開有熱流體進口12，管箱2下端設置熱流體出口13；筒體5下部設置冷流體進口14、筒體5上部兩端設置兩個冷流體出口；熱流體出口13設在與所述熱流體進口12相對稱的位置。

　　冷流體進口14設置在筒體5下部的正中位置。當所述換熱器水平放置時，筒體5下部設有兩個支座11。

　　換熱管上與管板4連接的兩個端部為光滑表面。所述光滑表面的長度L≤300mm。該長度根據換熱管的長度來調節的。

　　換熱管6呈U型，固定于筒體5上，換熱管6的表面為T形翅片結構；換熱管6外表面設置有規則的T形小槽穴，槽在換熱管表面呈螺旋狀分布，槽穴的上方開口窄，下方為圓形凹槽；其U形管彎段由端部支撐板8支撐，換熱管6中部由中間支撐板10支撐，且在所述換熱管6的U型結構內與所述中間支撐板10平行方向設置有兩個以上折流板7，折流板等距離設置；換熱管6U形管彎管段*小彎曲半徑Rmin不小于換熱管外徑的2倍，換熱管6的兩個端部，固定在管板4上。

　　在一個優選的實施方案中，換熱管6的外徑為10mm～57mm，換熱管T形翅片表面翅片高度h為0.9～1.2mm，平均開口度b為0.2～0.4mm，隧道寬度2a為0.5～0.7mm。

　　T形翅片表面U形換熱管6為由兩個以上T形翅片表面U形換熱管組成的U形管束。

　　在一個優選的實施方案中，所述換熱管表面T形翅片的螺距為0.5～10mm，開口度為0.1～1mm之間，翅高在0.5～3mm之間。

　　更優選的是，所述換熱管表面T形翅片的螺距為1～3mm，開口度為0.2～0.4mm之間，翅高在0.9～1.2mm之間。

　　新型T形翅片表面U形換熱管的設計、選材、制造過程與傳統U形管換熱器一致，其主要尺寸為換熱管19mm×2.0mm和25mm×2.5mm，直管段管長6000mm。主要特點是換熱管表面采用T形翅片管，T形翅片管結構見表1。

　　表1 T形翅片管尺寸表 單位：mm

　　注：#為T形翅片管光端部分的長度

　　某石化催化裂化裝置，制造的新型T形表面U型管式換熱器換熱管19mm×2mm，直管段管長4500mm，共336根U形管，換熱管總重量4079.04kg，與原普通型換熱器進行了運行參數測試與對比測試情況見表2。

　　表2兩種換熱器的運行參數情況比較(平均值)

　　從表中可看出，新型T形翅片表面U形管式換熱器比普通換熱器相比：

　　1)換熱面積減少24.98％。新型T形翅片管式換熱器體積小；

　　2)設備總傳熱系數平均提高61.28％。新型T形翅片管式換熱器強化換熱效果顯著；

　　3)設備運行負荷提高18.76％，新型T形翅片管式換熱器效率高。

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