本申請(qǐng)涉及石油化工、電力能源、鋼鐵冶煉、空調(diào)等行業(yè)中的換熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種斜翅翅片管及加熱爐。

背景技術(shù)：

翅片管換熱器包括各種加熱爐、翅片管預(yù)熱器、取熱器和空冷器等，是應(yīng)用廣泛的熱交換器之一，其設(shè)計(jì)及制造工藝成熟，安全性高，在換熱設(shè)備中是煙氣和蒸汽熱量回收利用的關(guān)鍵節(jié)能設(shè)備。從結(jié)構(gòu)類(lèi)型上可把翅片管分為斜翅翅片為主的螺旋纏繞翅片管、以及縱翅翅片為主的縱翅翅片管兩大基本類(lèi)型。翅片管的翅片呈幾何片塊狀，其中面積最大的兩個(gè)面稱為主換熱面，面積較小的面稱為側(cè)面。

螺旋纏繞翅片管的制造工藝簡(jiǎn)單高效，所以其強(qiáng)化換熱應(yīng)用較早，也較為廣泛，取得了明顯的效果?，F(xiàn)有技術(shù)中的螺旋纏繞翅片一般只用在翅片管水平放置的場(chǎng)合，如果使用在翅片管上下垂直放置的場(chǎng)合，原來(lái)基本垂直于基管表面的翅片平面就成了接近水平面的方向，這種結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期運(yùn)行中，翅片為連續(xù)的螺旋形，翅片的傾斜朝上的散熱面(另一個(gè)散熱面傾斜朝下)容易積聚灰塵形成污垢，連續(xù)設(shè)計(jì)的螺旋翅片很難清除積聚的灰塵，在管內(nèi)介質(zhì)與管外煙氣之間形成熱阻，影響換熱效率。

隨著換熱裝置工藝技術(shù)的發(fā)展，翅片管豎立安裝具有占地面積少、與上下游設(shè)備連接管路短、介質(zhì)流暢、能量損耗低等優(yōu)點(diǎn)，使用的場(chǎng)合越來(lái)越多，但是人們滿足于已有成果，把螺旋纏繞翅片管應(yīng)用于豎立安裝翅片管的換熱設(shè)備，這樣翅片管外則迎向沿翅片管軸向流動(dòng)的介質(zhì)，軸向流動(dòng)的介質(zhì)是受到垂直于基管表面的翅片平面的阻礙，壓力降增大，介質(zhì)很難深入翅片底部接觸基管表面進(jìn)行性換熱，進(jìn)而影響換熱效果，因此，如果對(duì)翅片結(jié)構(gòu)不加以創(chuàng)新以預(yù)防原有存在的問(wèn)題，往往會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱裝置達(dá)不到設(shè)計(jì)效果。長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)斜翅翅片管的結(jié)構(gòu)及其制造工藝的改進(jìn)關(guān)注不夠，還未能得到一種可以完全解決上述問(wèn)題的翅片管。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種能產(chǎn)生流體紊流提高換熱系數(shù)、使用壽命長(zhǎng)的斜翅翅片管；還提供一種換熱效果好、實(shí)用壽命長(zhǎng)的加熱爐。

本申請(qǐng)的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

提供了一種斜翅翅片管，包括豎直安裝的基管和設(shè)置于所述基管外壁的翅片，所述翅片的朝上的主換熱面系傾斜設(shè)置，所述翅片沿傾斜向下的方向分段，各段在水平方向上不連續(xù)。

其中，所述翅片的朝上的主換熱面與豎直方向的夾角大于0度且小于15度。

其中，所述翅片有多塊，多塊翅片上下排列并在其朝上的主換熱面的傾斜方向上錯(cuò)開(kāi)。

其中，所述翅片的上端和/或下端豎直。

其中，所述基管的橫截面為圓形、橢圓形或扁圓形。

其中，所述翅片的橫截面是矩形、三角形、圓形、橢圓形、扁圓形或環(huán)形。

還提供一種加熱爐，所述加熱爐具有斜翅翅片管，所述斜翅翅片管為上述的斜翅翅片管。

本申請(qǐng)的有益效果：

本申請(qǐng)的一種斜翅翅片管，與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用創(chuàng)新型的翅片結(jié)構(gòu)，同時(shí)突破了本領(lǐng)域常規(guī)思維，擯棄了翅片管的翅片以往均采用常規(guī)形狀的設(shè)置方式，應(yīng)用這些技術(shù)手段后既能產(chǎn)生流體紊流提高換熱系數(shù)，也克服了現(xiàn)有技術(shù)中絕大多數(shù)的翅片管豎直放置后無(wú)法解決灰塵積聚結(jié)垢的局限性，使得煙氣灰燼或空氣塵埃會(huì)從翅片斜面上滑落而無(wú)法積聚，使得防垢效果好從而保持換熱效果長(zhǎng)期穩(wěn)定有效，能夠減少或避免因去除換熱器灰塵的頻繁停機(jī)以及吹掃翅片灰燼的操作維護(hù)，同時(shí)還具有延長(zhǎng)翅片管使用壽命的特點(diǎn)。

本申請(qǐng)的一種加熱爐，采用上述的斜翅翅片管，取代現(xiàn)有技術(shù)中的螺旋纏繞翅片管，使得換熱效果獲得提升，煙氣灰燼或空氣塵埃會(huì)從翅片面上滑落而無(wú)法積聚，使得防垢效果好從而保持換熱效果長(zhǎng)期穩(wěn)定有效，能夠減少或避免因去除換熱器灰塵的頻繁停機(jī)以及吹掃翅片灰燼的操作維護(hù)，同時(shí)還具有延長(zhǎng)翅片管使用壽命的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

利用附圖對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1為本申請(qǐng)的一種斜翅翅片管的實(shí)施例的第一種翅片管的正視圖。

圖2為本申請(qǐng)的一種斜翅翅片管的實(shí)施例的第二種翅片管的正視圖。

圖3為本申請(qǐng)的一種斜翅翅片管的實(shí)施例的第三種翅片管的正視圖。

圖4為本申請(qǐng)的一種斜翅翅片管的實(shí)施例的原理圖。

在圖1至圖4中包括有：

1-翅片；11-翅片；12-翅片；13-翅片；101-翅片；102-翅片；103-翅片；2-基管；21-翅片；22-翅片；201-翅片； 202-翅片；203-翅片；3-翅片；301-下端；302-上端；4-翅片；411-翅片； 412-翅片。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步描述。

請(qǐng)見(jiàn)圖4，圖4為本實(shí)施例的原理圖，若干塊翅片4沿基管2的外壁面相隔設(shè)置，翅片4的朝上的主換熱面系傾斜設(shè)置，如圖4所示，每塊翅片4沿傾斜向下的方向分段，分為第一段411和第二段421，通過(guò)圖中虛線可以看出，這兩段411、421在水平方向上是不連續(xù)的。在翅片管工作過(guò)程中，流體介質(zhì)會(huì)夾帶這灰塵從基管2外的上端（圖4中上方）流向基管2外的下端，灰塵會(huì)跌落至翅片411的朝上的主換熱面上并因傾斜和重力的關(guān)系進(jìn)行滑落，灰塵會(huì)如圖4中虛線所示的區(qū)域從翅片411的下方進(jìn)行跌落，進(jìn)而防止了灰塵的堆積。

實(shí)施例1

本申請(qǐng)的一種斜翅翅片管的具體實(shí)施方式之一，參見(jiàn)圖1所示，包括有基管2以及若干個(gè)翅片1，若干塊翅片1沿基管2的外壁面相隔環(huán)繞設(shè)置，翅片1可通過(guò)組焊的方式與基管2的外壁面緊密連接，其中，翅片1的朝上的主換熱面系傾斜設(shè)置，若干個(gè)翅片1往圖1中的右方傾斜，其中，翅片1與豎直方向的夾角a大于0度且小于15度，多個(gè)翅片1沿朝上的主換熱面傾斜的方向分段，各段在水平方向上不連續(xù)，具體的，請(qǐng)見(jiàn)圖1，圖1畫(huà)出了三行翅片11、12、13，從上往下數(shù)，第一行翅片11中包括五塊傾斜的翅片111，相鄰的兩塊翅片111之間存在間隙，同樣的，第二行翅片12包括五塊傾斜的翅片112，第三行翅片13包括五塊傾斜的翅片113，其設(shè)置方式如第一行翅片11相同，另外，第一行翅片11與第二行翅片12之間也存在間隙，即多個(gè)傾斜的翅片1在豎直方向上進(jìn)行了分段，即第一行翅片11和第二行翅片12之間是間斷的，形成了間斷層，具體的，第一行翅片11與第二行翅片12為上下排列，并且第一行翅片111與第二行翅片112在傾斜方向上對(duì)準(zhǔn)排列。采用上述的翅片結(jié)構(gòu)，克服了現(xiàn)有技術(shù)中連續(xù)的斜翅片會(huì)堆積灰塵積聚結(jié)垢，影響換熱效果的困難，本實(shí)施例的斜翅翅片管，其翅片1的朝上的主換熱面是傾斜的，且翅片1沿傾斜的方向進(jìn)行了分段，令灰塵會(huì)沿著傾斜的朝上的主換熱面滑落，并且在翅片1的末端（分段處）處墜落，相比以往長(zhǎng)度較長(zhǎng)的連續(xù)斜翅片，灰塵會(huì)因?yàn)橹鲹Q熱面較長(zhǎng)而無(wú)法滑落導(dǎo)致灰塵堆積，而本實(shí)施例的翅片更有利于灰塵的滑落，使得煙氣灰燼或空氣塵埃會(huì)從翅片斜面上滑落而無(wú)法積聚，使得防垢效果好從而保持換熱效果長(zhǎng)期穩(wěn)定有效，能夠減少或避免因去除換熱器灰塵的頻繁停機(jī)以及吹掃翅片灰燼的操作維護(hù)，進(jìn)而延長(zhǎng)翅片管使用壽命的特點(diǎn)。本實(shí)施例的翅片1分段設(shè)置，不但有利于防止灰塵的堆積，而且還具有使流體產(chǎn)生紊流作用，通過(guò)紊流作用提高換熱系數(shù)，進(jìn)而增強(qiáng)換熱效果，具體的，在流體流入第二行翅片12前，流體需要經(jīng)過(guò)間斷層(第一行翅片11與第二行翅片12之間的間隙)，由于間斷層沒(méi)有設(shè)置障礙物阻擋，流體的流道會(huì)發(fā)生變化，使流體產(chǎn)生紊流，使流體與翅片1或基管2的外壁充分接觸進(jìn)行換熱，通過(guò)紊流作用提高換熱系數(shù)，進(jìn)而增強(qiáng)換熱效果。

實(shí)施例2

本申請(qǐng)的一種斜翅翅片管及其加熱爐的具體實(shí)施方式之二，參見(jiàn)圖2所示，本實(shí)施例的主要技術(shù)方案與實(shí)施例1相同，在本實(shí)施例中未解釋的特征，采用實(shí)施例1中的解釋?zhuān)诖瞬辉龠M(jìn)行贅述。本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于：翅片1有多塊，多塊翅片1上下排列并在其朝上的主換熱面的傾斜方向上錯(cuò)開(kāi)，請(qǐng)見(jiàn)圖2，從上往下數(shù)，第一行翅片21與第二行翅片22上下排列，第一行翅片21與第二行翅片22之間存在一定距離，如圖2所示，第二行中的翅片203對(duì)準(zhǔn)第一行中的翅片201與翅片202之間的間隙處，其中翅片201、202、203與豎直方向的夾角均相同，即第二行中的翅片203與第一行中的翅片201、202在翅片1朝上的主換熱面的傾斜方向上錯(cuò)開(kāi)，翅片203對(duì)準(zhǔn)翅片201與翅片202之間的間隙處的哪個(gè)地方或上下排列的翅片21與翅片22之間的距離大小，具體視運(yùn)行工況和設(shè)計(jì)而定。在通常情況下，若流體的流動(dòng)速度較低，但需通過(guò)較長(zhǎng)的翅片管，以往較長(zhǎng)的翅片管里的翅片都是連續(xù)而且長(zhǎng)度較長(zhǎng)的，長(zhǎng)度較長(zhǎng)的翅片不但容易堆積灰塵，而且當(dāng)流體通過(guò)較長(zhǎng)且連續(xù)的翅片時(shí)，基管2外會(huì)形成穩(wěn)定的層流，降低換熱效果，而本實(shí)施例中的上下錯(cuò)開(kāi)排列的翅片1，取代了以往連續(xù)較長(zhǎng)的翅片，上下排列的翅片11與翅片21之間存在一定距離（圖1中第一行與第二行之間的距離），進(jìn)行形成間斷層，流體流經(jīng)間斷層時(shí)則會(huì)改變流道方向，使流體產(chǎn)生紊流，而紊流作用使流體與翅片之間的熱傳遞效果更加充分和有效，而且,流體在進(jìn)入圖1中的第二行翅片203側(cè)邊的過(guò)程中，由于第一行翅片201和第二行翅片202與第二行的翅片203是在主換熱面的傾斜方向上錯(cuò)開(kāi)的，流體流入第二行翅片203側(cè)邊的過(guò)程中會(huì)發(fā)生流道的變化，再一次使流體產(chǎn)生紊流，而紊流作用使流體與翅片1之間的熱傳遞效果更加充分和有效，使更有利于提高翅片管的換熱效率。

實(shí)施例3

本申請(qǐng)的一種斜翅翅片管及其加熱爐的具體實(shí)施方式之三，參見(jiàn)圖3所示，本實(shí)施例的主要技術(shù)方案與實(shí)施例1相同，在本實(shí)施例中未解釋的特征，采用實(shí)施例1中的解釋?zhuān)诖瞬辉龠M(jìn)行贅述。本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于：翅片3的上端和/或下端豎直，具體的，請(qǐng)見(jiàn)圖3，翅片3的下端301和翅片3的上端302均系豎直設(shè)置，具體豎直的實(shí)現(xiàn)方式可以通過(guò)模具一體成型，或通過(guò)折彎?rùn)C(jī)進(jìn)行折彎，請(qǐng)見(jiàn)圖3，翅片3的下端301和翅片3的上端302均豎直設(shè)置，當(dāng)然，只對(duì)翅片3的上端301設(shè)置垂直，具體視工作情況而定。這種結(jié)構(gòu)的斜翅翅片管更適用于流體介質(zhì)是從翅片管徑向流入的情況，本實(shí)施例的翅片3的上端301通過(guò)設(shè)置成豎直，更有利于對(duì)從基管2軸向方向流進(jìn)的流體進(jìn)行引導(dǎo)流向的作用，而翅片3的上端301豎直設(shè)置，與軸向流入的流體介質(zhì)相吻合，進(jìn)而起到減少空氣阻力的作用，而且流體介質(zhì)從翅片3的上端301流進(jìn)翅片3的傾斜部分，流體介質(zhì)的流道方向會(huì)進(jìn)行改變，使流體產(chǎn)生紊流，而紊流作用使流體與翅片3之間的熱傳遞效果更加充分和有效，從而提高換熱系數(shù)，而且，翅片3的下端設(shè)置成豎直，起到引導(dǎo)灰塵墜落方向的作用，更有利于灰塵的滑落，使得防垢效果好從而保持換熱效果長(zhǎng)期穩(wěn)定有效，能夠減少或避免因去除換熱器灰塵的頻繁停機(jī)以及吹掃翅片灰燼的操作維護(hù)。

實(shí)施例4

本申請(qǐng)的一種斜翅翅片管的具體實(shí)施方式之四，本實(shí)施例的主要技術(shù)方案與實(shí)施例1相同，在本實(shí)施例中未解釋的特征，采用實(shí)施例1中的解釋?zhuān)诖瞬辉龠M(jìn)行贅述。本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于：所述基管2的橫截面設(shè)置為長(zhǎng)圓形、扁圓形和橄欖形中的其中一種。另外，基管2 還可以設(shè)置為彎曲結(jié)構(gòu)。翅片的橫截面也可為矩形、三角形、圓形、橢圓形、扁圓形環(huán)形中的其中一種。

上述任一實(shí)施例的斜翅翅片管都適用于一種斜翅翅片管防垢方法，具體的，如圖1所示，多個(gè)翅片1沿朝上的主換熱面傾斜的方向分段，各段在水平方向上不連續(xù)，讓翅片的朝上的主換熱面上的灰塵被吹到其水平方向上不連續(xù)處掉落，防止灰塵積聚結(jié)垢，解決了以往連續(xù)的長(zhǎng)翅片會(huì)存在灰塵堆積，因翅片主換熱面長(zhǎng)度較長(zhǎng)而無(wú)法滑落的問(wèn)題。

上述任一實(shí)施例的翅片管都可應(yīng)用于加熱爐之中（圖中未畫(huà)出），該結(jié)構(gòu)的加熱爐取代現(xiàn)有技術(shù)中的具有螺旋翅片管的加熱爐，使得換熱效果獲得提升，煙氣灰燼或空氣塵埃會(huì)從翅片面上滑落而無(wú)法積聚成垢，使得防垢效果好從而保持換熱效果長(zhǎng)期穩(wěn)定有效，能夠減少或避免因去除換熱器灰塵的頻繁停機(jī)以及吹掃翅片灰燼的操作維護(hù)，同時(shí)還具有延長(zhǎng)翅片管使用壽命的特點(diǎn)。

最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本申請(qǐng)的技術(shù)方案，而非對(duì)本申請(qǐng)保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本申請(qǐng)技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。