内螺纹管工作原理
工质在管内受热蒸发过程中,随着热负荷的增大,原先为核态沸腾的工况因水不能及时补进壁面而转变为膜态沸腾,此时壁面与蒸汽膜相接触,放热系数急剧下降,管子得不到良好冷却而使管壁温度急剧上升,造成受热面过热而烧损。防止膜态沸腾传热恶化的关键是要使管内壁上的环状水膜的水能得到及时补充,而水源就是中心汽流中的水滴。要使中心汽流中的水滴沉积到水膜上一般有两种方法,一是利用水滴本身的惯性力,这就需要提高汽流的紊流度,通常依靠增加流体流速来实现,这会使流道阻力增加。另一种方法是在流速不高的情况下利用离心力使水滴到达管壁。内螺纹管就是采用了后一种方法。
工质在内螺纹管内流动时在螺旋上升的内螺纹作用下产生旋转,汽流中的水滴便在离心力的作用下不断向管壁靠近,最后到达管壁而使水膜得到补充。另外,内螺纹矩形凹槽中的水膜因三向黏附力作用也不易被汽流带走,使水膜得以持续保持,不被立即蒸干。当然,内螺纹另一方面还增加了管内流体的紊流,提高了对流放热系数,使传热得以强化,管壁得到好的冷却。
内螺纹钢管是一种内表面带有螺旋凸筋的异型钢管,由于其内壁有凹凸的内螺纹,可以有效克服钢管中介质慢速流动时产生层流现象,同时能抑制钢管内壁的蒸汽膜效应,改善了锅炉水冷壁的传热效果,使管壁温度加均匀。
拉伸法加工内螺纹管
拉伸法生产的内螺纹铜管为无缝内螺纹铜管,无缝内螺纹铜管是目前空调制冷行业普遍采用的传热管,其加工方法归纳起来主要有两种:一种是挤压拉伸法;一种是旋压拉伸法。
挤压拉伸法
挤压拉伸法与光面管衬拉法相似,在拉伸过程中,由于受到力的作用,螺纹芯头在变形区内产生旋转运动,而管子不转动,只做轴向直线运动,在拉伸外模及螺纹芯头的作用下,管子内壁被迫挤压出螺旋凸筋,从而成形内螺纹管.
这种方法虽然装置简单,但不易使螺纹沟槽深度达到理想状态,因在挤压成形过程中,材料在被拉伸的轴向上*流动,而在成齿的径向**动困难,且螺纹起槽处处于滑动摩擦,应力大,温度高,难以加工小直径薄壁内螺纹管。
旋压拉伸法
旋压拉伸法有两种方式:一种是行星滚轮旋压,另一种是行星球 模旋压。它的加工原理是用几个行星式回转 的辊轮或滚球对管材外表面进行高速旋压,使材料产生塑性变形,螺纹芯头上的螺旋齿映像到管材的内表面上,从而形成内表面上的螺纹。这种方法与挤压拉伸法相比,不但 能变滑动摩擦为滚动摩擦,降低起槽应力, 而且能加工较深的螺纹沟槽,管子经旋压加工也大大改善了其力学性能。
钢管不仅用于输送流体和粉状固体、交换热能、制造机械零件和容器,它还是一种经济钢材。用钢管制造建筑结构网架、支柱和机械支架,可以减 轻重量,节省金属20~40%,而且可实现工厂化机械化施工。用钢管制造公路桥梁不但可节省钢材、简化施工,而且可大大减少涂保护层的面积,节约投资和维护费用。