VB螺纹管热水换热器的程序设计+源程序(2)
我的课题是根据给定的不同制热量，给定进水温度，出口水温。运用VB设计出以焊接钛螺纹管换热器。计算要达到相同的制热效果，螺纹管需要的长度。
1.1 钛炮介绍
钛炮，即纯钛蒸发器，同类型产品包括钛加热管、钛盘管、钛管蒸发器、泳池热泵钛管换热器、钛壳管换热器等。纯钛蒸发器广泛应用于海水养殖、海水换热、化工、医疗、食品等领域。钛金属具有良好的耐腐蚀性，表面不易产生氧化层，不污染介质，环保无毒，适用于热水、油、酸、碱等溶液与蒸汽、冷热水的换热。
钛炮主要零件包括纯钛管，PVC塑料外壳，衲子等
钛炮的制作过程：
第一步，把计算好长度的光管轧制成螺纹管，再把螺纹管螺旋做成盘管，然后装入PVC套筒中，检查气密性，再在进出口气体的位置焊接上铜接头。留下测温的口，水的进出口位置孔即可。
图 1.1钛炮外形图
图 1.2钛炮内部结构图
1.2 轧制成螺纹的原因及优势
因为泳池中的水使用的是自来水，含有大量的氯离子，会腐蚀铜管，大大降低铜管的使用寿命，降低换热器的寿命，所以我们选择耐腐蚀的纯钛。可是从物理性质来说，钛的导热性要低于铜，铜的导热系数近似为钛的18倍，所以我们需要在其他方面增加它的综合换热系数，所以我们把光管轧制成螺纹管。管内外均为凹凸构型。当制冷剂蒸汽在光管外凝结时，其凝结传热系数较管内冷却水的传热系数小很多，传热过程的主要热阻在蒸汽凝结侧。但当管外得到有效的强化后，外侧热阻明显减小管内侧的热阻就会突显起来，于是就出现了对内外表面采用螺旋线结构的这种强化管，称为双侧强化管，使整个传热过程能得到更为有效的强化。据计算，微肋管的换热效率一般可以提高2-3倍[1]。大大的改善了由于管子金属材料的改变所带来的导热系数降低的影响。
2 分析
目前，虽然市场已经逐步接受了螺纹管，但是还是有很多人对螺纹管的优势认识不充分，认为螺纹管仅仅增大了接触面积，在轧制螺纹时会造成管子变硬，大大影响钛炮的使用寿命。
2.1 螺纹管的加工方法与传热特性
螺纹管一般是由光管经环向液压轧制而成的低翅片管，其螺纹状的低翅片与管子构成一体，外表面是螺旋形的凹槽，内表面是螺旋形的凸起。当流体在螺纹管内流动时，内表面螺旋形的凸起使过渡区的层流在凸起的地方形成纵向涡流，该涡流使凸起部位的层流介质产生周期性的扰动，引起边界层中流体质点的扰动，变成紊乱的湍流状态，且该涡流流动方向始终垂直于层流介质的流动方向，这就使得过渡区的流动状态得以改变热阻变小传热速率提高。当流体流经管外壁时，受管外壁上螺旋形凹槽的引导，靠近壁面的部分流体顺着槽旋转，另一部分流体顺着壁面沿轴向运动，也会产生一个纵向涡流且方向始终垂直于层流流动方向，事层流层受扰而变成湍流状态，使层流边界层不断更新，热阻变小，提高了传热速率，起到了强化传热的作用[2]。
2.2 螺纹盘管的使用寿命分析
目前，钛炮，螺纹盘管都属于非标准件，所以行业内对螺纹的轧制等没有系统的明文规定，所以各个厂家的加工方式和工艺各不相同。很多人认为螺纹管因为轧制过程中会对管子造成伤害，影响使用寿命，甚至降低至4-5年。事实是，在轧制时我们需要选择屈服强度和拉伸强度都合适的光管，选择由相对较软的Ti1作为生产的原料。Ti1与其他的钛料相比，有很好的机械性能。轧制好的螺纹管要先退火，退火的温度根据管径的不同而不同，φ12.7的温度高于φ19.05，退火消除了因为轧制螺纹而产生的应力。下一步是盘管，把管子盘成螺旋状，两头弯起向上，用于进出制冷介质，与钛炮外的铜管接头相连接，把盘好的螺纹管打压，用40公斤的液氮检测是否存在漏气。最后再装入套筒中，焊接好衲子。