專利名稱：一種縱向流一體式翅片管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于石油、化工、制冷、冶金、能源等行業(yè)的各種類型的熱交換設(shè)備和 加熱設(shè)備的縱向流一體式翅片管。
背景技術(shù)：
節(jié)能、減排、降耗是我國(guó)的基本國(guó)策，當(dāng)前在低排放動(dòng)力電廠、石油煉制、工業(yè)爐、 加熱爐、煤化工、化纖、水泥工業(yè)熱量回收領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)是改善設(shè)備和工藝流程的高效 性、成本的經(jīng)濟(jì)性，使能源效率最大化。目前在各種類型的熱交換設(shè)備和加熱設(shè)備中，主 要有蛇形管換熱器、光管式換熱器、翅片式換熱器、鰭片式換熱器、針式換熱器、熱管式 換熱器，介質(zhì)主要以橫向掠過(guò)管徑進(jìn)行換熱。防積灰、防沖擊、同時(shí)具有高的穩(wěn)定傳熱特 性， 一直是存在的問題；在降低流動(dòng)阻值方面，鰭片式換熱器的開發(fā)應(yīng)用有一定效果?？v 流殼程換熱器由于具有傳熱系數(shù)高、壓降小、抗振性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)發(fā)展迅速，在 工業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛。國(guó)內(nèi)外的專利情況及相關(guān)文獻(xiàn)資料表明，與橫向流換熱器相比， 關(guān)于縱向流翅片管換熱器的研究顯然還遠(yuǎn)不夠充分。對(duì)于用于煙氣回收應(yīng)用場(chǎng)合，目前常用橫向流管翅換熱器，較高的流阻、積灰、結(jié)垢 一直是該領(lǐng)域要竭力解決的問題。考慮到高溫?zé)煔鈼l件下，參與換熱的煙氣側(cè)換熱能力較 低，因此需要進(jìn)行傳熱強(qiáng)化。由于結(jié)構(gòu)等多方面原因，管翅式換熱器的翅片元件一般都很 薄，采用套裝和鑲嵌工藝為主，致命缺點(diǎn)是翅片和光管外表面結(jié)合的牢固程度不能保證， 管子和翅片之間接觸不好，熱阻大，影響傳熱。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種縱向流一體式翅片管。其基 管與翅片是一個(gè)整體，既具有緊湊的翅片結(jié)構(gòu)、大的翅片面積，又能明顯的提高傳熱速度 和增大傳熱系數(shù)，利于維護(hù)和在工業(yè)中高傳熱的領(lǐng)域推廣應(yīng)用。在換熱器煙氣強(qiáng)化側(cè)流體 整體呈縱向流(大致平行于管束)，換熱管管外采用一體式翅片強(qiáng)化傳熱結(jié)構(gòu)，能夠較好的 滿足強(qiáng)化傳熱和低機(jī)械功耗這種要求。本發(fā)明的目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種縱向流一體式翅片管，由基管l、翅片2、槽道3—體構(gòu)成，各槽道3之間分布著 平行排列的多個(gè)翅片2，且多個(gè)翅片2沿基管1的外周方向均勻分布，沿縱向呈順排或錯(cuò) 排方式，所述槽道3橫截面呈梯形、U形、V形或矩形。上述的縱向流一體式翅片管中，各翅片厚度一致，翅片表面呈鰭形，與流向呈一坡角，縱向流間隔設(shè)有縱向流體通道。上述的縱向流一體式翅片管中，其特征在于所述坡角為30 50度。 上述的縱向流一體式翅片管中，所述基管的橫截面為圓形、橢圓形、正方形或矩形。 上述的縱向流一體式翅片管中，所述槽道之間分布著平行排列的翅片，基管管壁厚為2~5mm，翅高3 8rnm，翅根縱向厚4 6m，翅片間距3 5mm。本發(fā)明可以通過(guò)熱擠壓、冷擠壓、軋制或其它壓鑄方法在基管上制造出槽道，然后用切削刀具切削槽道之間的基管，形成翅片；殼體進(jìn)口殼內(nèi)側(cè)裝有導(dǎo)流筒，導(dǎo)流筒與筒體進(jìn)行焊接連接，充分實(shí)現(xiàn)縱向流的分布均勻性。本發(fā)明發(fā)明可用于縱向流的一體式三維翅片管換熱器中，包括殼體和管束，殼體上設(shè) 有流體進(jìn)口和流體出口，及導(dǎo)流筒，殼體兩端分別設(shè)有管箱，管箱上設(shè)有管束流體進(jìn)口和 出口，所述殼體呈現(xiàn)圓形截面形狀，所述管束由多個(gè)翅片管組成管束芯，管束由平行柵圈 交錯(cuò)支撐。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果(1) 翅片緊湊度高，沿圓周方向均勻分布；翅片強(qiáng)度高，翅片與基管一體，不存在接 觸熱阻；節(jié)省金屬耗材，空間體積減小，傳熱系數(shù)大大提高；(2) 從結(jié)構(gòu)上做了流型改變，既實(shí)現(xiàn)小流道水力直徑的同時(shí)，又降低了機(jī)械損耗；(3) 由于換熱管槽道和翅片是靠擠壓加工而成，翅片與換熱管自成一體,因此在翅片 和基管之間不存在接觸熱阻，從而消除加工熱阻，使得總的熱阻大大減?。?4) 本發(fā)明的翅片布置，使傳熱面積大大增加，在承受強(qiáng)度應(yīng)力方面有較強(qiáng)的優(yōu)越性; 根部抗彎矩和切應(yīng)力的能力較強(qiáng)。(5) 坡度的設(shè)計(jì)可防止縱流過(guò)程灰塵積聚，檢修時(shí)便于灰塵清理。(6) 本發(fā)明的整體式外翅片管具有很大的比表面積，大大強(qiáng)化了蒸汽冷凝與對(duì)流傳熱 性能，可以在能源化工、制冷、電子散熱等領(lǐng)域應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明縱向流一體式翅片管示意圖； 圖2為圖1中翅片管左視圖；圖3是本發(fā)明方法軋制出的分布有槽道的基管結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是翅片形狀示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。 如圖l、 2所示，本發(fā)明的整體式翅片管由基管1、翅片2、槽道3呈一體構(gòu)成，各槽道3之間分布著平行排列的多個(gè)翅片2，且多個(gè)翅片2沿基管1的外周方向均勻分布，沿縱向呈順排(也可以呈錯(cuò)排，即前后非對(duì)齊地錯(cuò)開排列)，翅片2按8、 12或16等分均勻分布在基管1的外表面上。圖2所示，基管l橫截面形狀是圓形，槽道3呈梯形，翅片的周邊呈扇形，表面呈平板狀。加工時(shí)，選用較厚壁管材，首先通過(guò)熱擠壓、冷擠壓、軋制或其它壓鑄方法制造出有 槽道3的基管1，然后用一把專用切削刀具切削槽道之間的基管，形成符合縱向流流型的 翅片，如圖3。如圖4所示，所述翅片形狀迎流向坡度角a在30 50度之間，呈流線型，翅高在3 15mm (或可調(diào))，翅縱向間距3 5mm。背流處-角呈75 120度，翅根部呈圓滑過(guò)渡， 翅根縱向厚4 6mm?；懿牧线x用碳鋼及其它有色合金。
權(quán)利要求
1、一種縱向流一體式翅片管，其特征在于由基管(1)、翅片(2)、槽道(3)一體構(gòu)成，各槽道(3)之間分布著平行排列的多個(gè)翅片(2)，且多個(gè)翅片(2)沿基管(1)的外周方向均勻分布，沿縱向呈順排或錯(cuò)排方式，所述槽道(3)橫截面呈梯形、U形、V形或矩形。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的縱向流一體式翅片管，其特征在于各翅片厚度一致，翅片表 面呈鰭形，與流向呈一坡角，縱向流間隔設(shè)有縱向流體通道。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的縱向流一體式翅片管，其特征在于所述坡角為30 50度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的縱向流一體式翅片管，其特征在于所述基管的橫截面為圓形、 橢圓形、正方形或矩形。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的縱向流一體式翅片管，其特征在于所述槽道之間 分布著平行排列的翅片，基管管壁厚為2~5mm，翅高3 8mrn，翅根縱向厚4 6m，翅片 間距3 5mrn。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種縱向流一體式翅片管，其由基管(1)、翅片(2)、槽道(3)一體構(gòu)成，各槽道(3)之間分布著平行排列的多個(gè)翅片(2)，且多個(gè)翅片(2)沿基管(1)的外周方向均勻分布，沿縱向呈順排或錯(cuò)排方式，所述槽道(3)橫截面呈梯形、U形、V形或矩形。各翅片厚度一致，翅片表面呈鰭形，與流向呈一坡角，縱向流間隔設(shè)有縱向流體通道。本發(fā)明的基管與翅片是一個(gè)整體，既具有緊湊的翅片結(jié)構(gòu)、大的傳熱面積，又能明顯的提高傳熱速度和增大傳熱系數(shù)，可用于縱向流的一體式三維翅片管換熱器中，換熱管管外采用這種一體式翅片強(qiáng)化傳熱結(jié)構(gòu)，能夠很好的滿足強(qiáng)化傳熱和低機(jī)械功耗要求。
文檔編號(hào)F28F1/12GK101504261SQ200910037548
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月3日
發(fā)明者劉建勇, 靜 李, 娟 杜, 蘇華龍, 鄭海峰 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)