帶有縱向渦發(fā)生器的h形翅片管的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了帶有縱向渦發(fā)生器的H形翅片管，其包括圓形基管、多組H形翅片組和多個縱向渦發(fā)生器，多組H形翅片組層疊設(shè)置，圓形基管穿過多組H形翅片組。其有益效果是，通過設(shè)置多個縱向渦發(fā)生器，促使在縱向渦發(fā)生器后形成縱向渦,同時在圓形基管、縱向渦發(fā)生器、H形翅片組之間形成了一加速通道,當流體流經(jīng)時,空氣在該通道的引導(dǎo)下加速流入圓形基管回流區(qū),有效的沖刷了圓形基管后有顆粒堆積的回流區(qū)，從而使得不易造成積灰,同時減小了圓形基管后尾流區(qū)的面積,強烈的氣流擾動減薄了邊界層,從而大大強化了換熱且阻力增大幅度較小。
【專利說明】帶有縱向渦發(fā)生器的H形翅片管

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及翅片管，特別涉及一種帶有縱向渦發(fā)生器的H形翅片管。

【背景技術(shù)】
[0002]當今世界燃煤、石油、天然氣等資源的大量消耗，使得地球面臨著能源短缺的局面，新能源的開發(fā)和節(jié)能途徑的探索成為每個國家重要的議題。要節(jié)能降耗，提高工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益，就必須研究各種傳熱過程的強化問題，開發(fā)適用于不同工業(yè)要求的強化傳熱結(jié)構(gòu)及高效換熱設(shè)備。因此在換熱器中采用先進的強化傳熱技術(shù)提高換熱器綜合傳熱性能，對于節(jié)約能源，提高能源利用效率具有非常重要的意義，這不僅是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展過程中必須解決的課題，同時也是開發(fā)新能源和開展節(jié)能工作的迫切任務(wù)。
[0003]節(jié)能、減排、降耗是我國的基本國策，當前在電力、石油、工業(yè)爐、化工、水泥工業(yè)領(lǐng)域，尾部區(qū)域熱量回收面臨的挑戰(zhàn)是改善設(shè)備和工藝流程的高效性、成本的經(jīng)濟性，使能源利用效率最大化。目前在各種類型的熱交換設(shè)備和加熱設(shè)備中，主要有光管換熱器、橢圓管換熱器、螺旋翅片管換熱器、翅片管換熱器和帶縱向渦發(fā)生器的翅片管換熱器。
[0004]對于動力尾部行業(yè)(發(fā)電、水泥、化工等)，尾部區(qū)域在多灰環(huán)境下進行熱量回收利用場合中，較高的流動阻力、積灰及磨損一直是該領(lǐng)域需要解決的問題。傳統(tǒng)的翅片管換熱器中所使用的翅片一般為螺旋形翅片，但是該種翅片磨損和積灰非常嚴重，研究人員在矩形翅片的基礎(chǔ)上，去除了迎流區(qū)和尾流區(qū)的部分翅片開發(fā)出了 H形翅片管。H形翅片能有效擴展翅片管換熱器的附加受熱面，增強翅片管的換熱效果，減少翅片管的積灰、磨損等，但考慮到參與換熱的含灰氣流換熱能力較弱，往往不能滿足實際的需求，因此需要強化傳熱。螺旋翅片管結(jié)構(gòu)的翅片纏繞在管道上，容易產(chǎn)生積灰，流動阻力也比較大。所以由于結(jié)構(gòu)的原因，各種常用螺旋翅片管不能同時解決既要擴大傳熱面積，又要減輕積灰及降低流動阻力這一對矛盾問題，嚴重影響了設(shè)備的安全可靠運行。
[0005]中國專利申請?zhí)枮?01120443516.5公開了一種橢圓H型翅片管，由于其基管是橢圓管，相對于本實用新型而言，含灰氣流橫掠橢圓管時，氣流與橢圓管的換熱面積小，導(dǎo)致其換熱效率低，沒有辦法達到強化換熱效果。
[0006]中國專利申請?zhí)枮?00920042111.3公開了一種名稱為H形鰭片換熱管上的鰭片的實用新型專利，雖然H形鰭片管具有防積灰和耐磨損的功能，但是H形鰭片的利用效率仍然沒有得到最佳的改善，換熱效率也沒有達成令人滿意的高度，無法實現(xiàn)強化換熱的效果，大大影響了傳熱性能。
實用新型內(nèi)容
[0007]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種帶有縱向渦發(fā)生器的H形翅片管，本實用新型的目的是克服動力尾部行業(yè)中普遍存在的翅片管磨損、積灰、換熱效率低等的技術(shù)不足。
[0008]本實用新型提供了一種帶有縱向渦發(fā)生器的H形翅片管，其包括圓形基管、多組H形翅片組和多個縱向渦發(fā)生器，多組H形翅片組層疊設(shè)置，圓形基管穿過多組H形翅片組，縱向渦發(fā)生器設(shè)于所述H形翅片組的表面，并位于圓形基管的后方。其有益效果是，通過設(shè)置多個縱向渦發(fā)生器，促使在縱向渦發(fā)生器后形成縱向渦，同時在圓形基管、縱向渦發(fā)生器、H形翅片組之間形成了一加速通道，當流體流經(jīng)時，空氣在該通道的引導(dǎo)下加速流入圓形基管回流區(qū)，有效的沖刷了圓形基管后有顆粒堆積的回流區(qū)，從而使得不易造成積灰，同時減小了圓形基管后的尾流區(qū)面積，強烈的氣流擾動減薄了邊界層，從而大大強化了換熱且阻力增大幅度較小。該翅片管主要應(yīng)用在動力尾部行業(yè)的換熱器上，多灰氣流橫向沖刷翅片管，使得換熱器既具有緊湊的結(jié)構(gòu)、大的換熱面積、傳熱效率高，又能明顯降低積灰、磨損及流動阻力，適合在各行業(yè)中多灰環(huán)境下傳熱領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。
[0009]在一些實施方式中，H形翅片組包括兩片相對設(shè)置的翅片，H形翅片組的兩片翅片的相對側(cè)設(shè)有供圓形基管穿過的凹口。其有益效果是，可以增大熱交換的面積，提高熱交換速度。
[0010]在一些實施方式中，H形翅片組的兩片翅片之間設(shè)有縫隙。其有益效果是，有利于氣流的快速流動。
[0011]在一些實施方式中，縱向渦發(fā)生器為兩片相對設(shè)置的三角形小翼，兩片所述三角形小翼分別位于相對設(shè)置的兩片翅片上。其有益效果是，容易形成縱向渦，可以加速空氣流動。
[0012]在一些實施方式中，縱向渦發(fā)生器為兩片相對設(shè)置的矩形小翼，兩片所述矩形小翼分別位于相對設(shè)置的兩片翅片上。其有益效果是，容易形成縱向渦，可以加速空氣流動。
[0013]在一些實施方式中，縱向渦發(fā)生器的長度和高度之比為1:4。其有益效果是，容易在縱向渦發(fā)生器的后方形成縱向渦，實現(xiàn)換熱強化。
[0014]在一些實施方式中，縱向渦發(fā)生器的高度與相對設(shè)置的兩片翅片的間距的比值為
0.5?1.0。其有益效果是，容易在縱向渦發(fā)生器的后方形成縱向渦，實現(xiàn)換熱強化。
[0015]在一些實施方式中，縱向渦發(fā)生器與氣流來流方向攻角為10°?80°。其有益效果是，容易在縱向渦發(fā)生器的后方形成縱向渦，實現(xiàn)換熱強化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型一實施方式的帶有縱向渦發(fā)生器的H形翅片管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實用新型一實施方式的帶有縱向渦發(fā)生器的H形翅片管的俯視圖。
[0018]圖3為本實用新型一實施方式的帶有縱向渦發(fā)生器的H形翅片管的側(cè)視圖。
[0019]圖4為本實用新型又一實施方式的帶有縱向渦發(fā)生器的H形翅片管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5為本實用新型一實施方式的帶有縱向渦發(fā)生器的H形翅片管的側(cè)視圖。

【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對實用新型作進一步詳細的說明。
[0022]圖1至圖3示意性地顯示了根據(jù)本實用新型的一種實施方式的帶有縱向渦發(fā)生器的H形翅片管。如圖1所示，帶有縱向渦發(fā)生器的H形翅片管，其中包括圓形基管100、多組H形翅片組200和多個縱向渦發(fā)生器，多組H形翅片組200層疊設(shè)置，圓形基管100穿過多組H形翅片組200，縱向渦發(fā)生器設(shè)于所述H形翅片組200的表面，縱向渦發(fā)生器位于圓形基管100的后方。其有益效果是，通過設(shè)置多個縱向渦發(fā)生器，促使在縱向渦發(fā)生器后形成縱向渦，同時在圓形基管、縱向渦發(fā)生器、H形翅片組之間形成了一條加速通道，當流體流經(jīng)時，空氣在該通道的引導(dǎo)下加速流入圓形基管回流區(qū)，有效的沖刷了圓形基管后有顆粒堆積的回流區(qū)，從而使得不易造成積灰，同時減小了圓形基管后的尾流區(qū)面積，強烈的氣流擾動減薄了邊界層，從而大大強化了換熱且阻力增大幅度較小。該翅片管主要應(yīng)用在動力尾部行業(yè)的換熱器上，多灰氣流橫向沖刷翅片管，使得換熱器既具有緊湊的結(jié)構(gòu)、大的換熱面積、傳熱效率高，又能明顯降低積灰、磨損及流動阻力，適用于各行業(yè)中多灰環(huán)境下傳熱領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。
[0023]如圖2所示，H形翅片組200包括兩片相對設(shè)置的翅片201，H形翅片組200的兩片翅片201的相對側(cè)設(shè)有供圓形基管100穿過的凹口 202。設(shè)置兩片相對的翅片201，可以增大熱交換的面積，提高熱交換速度。在H形翅片組200的兩片翅片201之間設(shè)有縫隙203，有利于氣流的快速流動。如圖3所示，本實施方式的縱向渦發(fā)生器為兩片相對設(shè)置的三角形小翼301，兩片所述三角形小翼301分別位于相對設(shè)置的兩片翅片201上。在兩片相對設(shè)置的三角形小翼301后方，容易形成縱向渦，可以加速空氣流動。
[0024]本實用新型的縱向渦發(fā)生器，即三角形小翼301的長度和高度之比為1:4。此比例，容易在縱向渦發(fā)生器的后方形成縱向渦。高度與相對設(shè)置的兩片翅片的間距比值為
0.5?1.0?？v向渦發(fā)生器與氣流來流方向攻角為10°?80°。這樣，更容易在縱向渦發(fā)生器的后方形成縱向渦，實現(xiàn)換熱強化。
[0025]如圖4至圖5所示，為本實用新型又一種實施方式的帶有縱向渦發(fā)生器的H形翅片管。本實施方式當中的縱向渦發(fā)生器可以替換為兩片相對設(shè)置的矩形小翼302，兩片所述矩形小翼302分別位于相對設(shè)置的兩片翅片201上。在兩片相對設(shè)置的矩形小翼302后方，較容易形成縱向渦，可以加速空氣流動，實現(xiàn)換熱強化。
[0026]以上所述僅是本實用新型的一些實施方式。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.帶有縱向渦發(fā)生器的H形翅片管，其特征在于，包括圓形基管(100)、多組H形翅片組(200)和多個縱向渦發(fā)生器，多組所述H形翅片組(200)層疊設(shè)置，所述圓形基管(100)穿過多組所述H形翅片組(200)，所述縱向渦發(fā)生器設(shè)于所述H形翅片組(200)的表面，并位于所述圓形基管(100)的后方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有縱向渦發(fā)生器的H形翅片管，其特征在于，所述H形翅片組(200)包括兩片相對設(shè)置的翅片(201)，H形翅片組(200)的兩片翅片(201)的相對側(cè)設(shè)有供圓形基管(100)穿過的凹口(202)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有縱向渦發(fā)生器的H形翅片管，其特征在于，所述H形翅片組(200)的兩片翅片(201)之間設(shè)有縫隙(203)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有縱向渦發(fā)生器的H形翅片管，其特征在于，所述縱向渦發(fā)生器為兩片相對設(shè)置的三角形小翼(301)，兩片所述三角形小翼(301)分別位于相對設(shè)置的兩片翅片(201)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有縱向渦發(fā)生器的H形翅片管，其特征在于，所述縱向渦發(fā)生器為兩片相對設(shè)置的矩形小翼(302)，兩片所述矩形小翼(302)分別位于相對設(shè)置的兩片翅片(201)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的帶有縱向渦發(fā)生器的H形翅片管，其特征在于，所述縱向渦發(fā)生器的長度和高度之比為1:4。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的帶有縱向渦發(fā)生器的H形翅片管，其特征在于，所述縱向渦發(fā)生器的高度與相對設(shè)置的兩片翅片(201)的間距比值為0.5?1.0。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的帶有縱向渦發(fā)生器的H形翅片管，其特征在于，所述縱向渦發(fā)生器與氣流來流方向攻角為10°?80°。
【文檔編號】F28F13/02GK204007275SQ201420286535
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】田洺菲, 鄺山子, 申卓詳, 劉良策 申請人:田洺菲, 鄺山子, 申卓詳