什么是扭纹管？主要特点和优势

1.0什么是扭曲管？
- 1.1结构特点
- 1.2材料选项
2.0扭曲管是如何制造的？
3.0比较：扭曲管与其他管类型
4.0扭管的典型应用

1.0什么是扭曲管？

螺旋管是一种传热管，通过沿管长方向施加受控的轴向扭转，形成连续的螺旋几何形状。这种设计能够产生强大的内部湍流和流动扰动，显著提高传热效率，同时降低结垢倾向。螺旋管广泛应用于高性能热交换器。

1.1结构特点

螺旋扭曲设计：
管壁沿其轴线周期性地扭曲，形成螺旋状表面。
横截面形状：
通常具有封闭的圆形横截面，具有高机械强度和均匀的流体分布。
内部流动扰流器：
内部螺旋轮廓会引起湍流并打破边界层，从而增强热性能。
外表面处理：
根据服务需求，可提供抛光或纹理表面以提高导热性或抗污性。
可定制参数：
- 扭转角度：30°至90°
- 扭距：单位长度内的扭绞次数

1.2材料选项

扭曲管可由各种耐腐蚀和耐热的金属制成，以适应苛刻的工艺环境：

不锈钢： 304 和 316L 等等级
铜合金： 包括红铜、黄铜和白铜合金
高性能合金： 如英科乃尔合金、钛合金和其他特种金属

2.0扭曲管是如何制造的？

扭曲管的制造涉及成型技术、精密参数控制和表面处理的结合，旨在实现高热效率、机械完整性和长期运行可靠性。

2.1冷弯成型

原则：

金属带被连续送入螺旋形模具，卷制成扭曲的型材，然后焊接成管。

特征：

大批量生产，经济高效
可与在线焊接系统集成
常用于不锈钢和铜合金带材

2.2液压扭转成型

原则：
预制直管被夹紧，并通过液压系统受到轴向扭矩，引起局部塑性变形，形成均匀的螺旋扭曲。

特征：

扭转精度高，角度和螺距可控
适合中低批量定制
能够生产复杂或可变螺距的几何形状

2.3激光辅助扭转

原则：

在旋转的同时对管表面施加局部激光加热，引起热塑性变形并逐步形成扭曲结构。

特征：

小直径或薄壁管的高精度
在航空航天和医疗级制造中很常见
成本较高；非常适合精度要求高的应用

2.4扭转拉伸

原则：
管子在轴向拉伸的同时被固定在旋转的夹具中，从而实现连续均匀的螺旋扭曲。

特征：

优异的结构稳定性
灵活控制工艺参数
适用于典型管尺寸（外径 10-50 毫米）

2.5旋压成型

原则：

旋转的管子被成型辊逐渐挤压，以印出螺旋轮廓。

特征：

卓越的表面光洁度
非常适合需要特定表面湍流的设计
常用于不锈钢、铜和铝等延展性材料

2.6模压

原则：

将管子放置在预先成型的螺旋模具中，并使用机械或液压机快速成型。

特征：

高效率和可重复性
适合标准化大批量生产
成本效益高，但定制灵活性较差

2.7关键工艺参数

范围	控制范围	影响与设计权衡
扭转角度	30°–90°	角度越大，湍流和传热就越强，但压力也会下降
扭距	10–100毫米	较短的螺距增强了高性能应用的流体扰动
外径	6–60毫米	可根据设备空间和流量要求进行定制
壁厚	0.3–3.0 毫米	薄壁改善传热；厚壁增强抗压性
管长	最远30米	适用于大型热交换器和线圈绕制
表面粗糙度	根据设计规范	光滑的表面可减少污垢；纹理表面可增强湍流

2.8热处理和表面处理选项

为了提高耐腐蚀性、清洁度和使用寿命，扭管通常经过以下处理：

退火：
消除残余应力，提高延展性和柔韧性
酸洗和钝化：
去除氧化层并增强耐腐蚀性，特别是在食品和制药系统中
电解抛光：
提高内外表面的光滑度，最大限度地减少污垢和细菌粘附
喷丸处理/微纹理处理（可选）：
促进湍流形成，增强热性能

2.9完整的制造工作流程（概述）

原料准备：
选择不锈钢、铜合金或钛等高级管材；确定外径、壁厚等规格。

成型工艺：
根据设计要求，选择冷弯成型、液压扭转、旋转滚压或基于激光的方法。

焊接和组装（如果需要）：
自动将多段管或管束组件焊接成完整的组件。

热处理（可选）：
用于缓解压力或改善微观结构，提高一致性和性能。

表面处理：
根据行业和环境标准进行酸洗、抛光或钝化。

质量检验：
包括尺寸检查、公差验证、螺旋均匀性、压力测试、表面光洁度和泄漏测试。

3.0比较：扭曲管与其他管类型

标准	扭管	光滑管	翅片管	螺旋/波纹管
传热效率	⭐⭐⭐⭐⭐ — 优秀	⭐⭐ — 低	⭐⭐⭐ — 中等	⭐⭐⭐⭐ — 高
抗污性	⭐⭐⭐⭐ — 好	⭐ — 差	⭐⭐ — 公平	⭐⭐⭐ — 中等
制造复杂性	⭐⭐⭐ — 中等	⭐ — 低	⭐⭐⭐ — 高	⭐⭐ — 中等
易于清洁和维护	⭐⭐⭐⭐ — 简单	⭐⭐⭐⭐⭐ — 非常简单	⭐⭐ — 困难	⭐⭐⭐ — 中等
成本	中到高	低的	中等的	中等的