CN103557736B - 一种斜翅翅片管 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种斜翅翅片管，其翅片本体包括倾斜面及设于倾斜面内侧的翅片中心孔，若干个翅片本体沿基管的轴向倾斜于基管的外壁面连续或者间断环绕设置；或者翅片本体包括伞形体及设于伞形体中部的翅片中心孔，翅片本体通过翅片中心孔紧密套合于基管的外壁面；或者翅片本体包括倾斜环面翅片及设于倾斜环面翅片端部的折边，倾斜环面翅片通过其内环套设于基管的外壁面、并与基管的外壁面紧密连接。本申请使用后，使得烟气灰烬或空气尘埃会从翅片斜面上滑落而无法积聚，使得防垢效果好从而保持换热效果长期稳定有效，能够减少或避免因去除换热器灰尘的频繁停机以及吹扫翅片灰烬的操作维护，同时还具有结构简单、延长翅片管使用寿命的特点。
Description
技术领域
本申请涉及空调、化工、石油化工、电力能源、钢铁冶炼等行业中的换热设备技术领域，特别是涉及一种斜翅翅片管。
背景技术
螺旋翅片管换热器包括各种加热炉、翅片管预热器和空冷器等，是应用广泛的热交换器之一，其设计及制造工艺成熟，安全性高，在换热设备中是关键的节能设备。人们利用螺旋翅片管在换热器的强化换热方面取得了一定的效果，因此满足于已有成果，长期以来，螺旋翅片管的结构一直没有进一步地得到改进。
(1)传统螺旋翅片管的结构功能。
目前，国内石油化工等装置热交换用的螺旋翅片管都是直管，该翅片管的翅片大多是通过高频电阻焊把钢片带缠绕焊到基管上的，要求翅片必须垂直于基管表面，标准SH/T3415－2005《高频电阻焊螺旋翅片管》中5.2.3条款规定，翅片的倾伏角应不大于10°，标准HG/T3181-2009《高频电阻焊螺旋翅片管》中5.4.5条款规定，翅片的倾伏角应不大于8°，否则，被视为不合格品。
将多根翅片管排在一起，其两端分别插进管板的管孔中并与之相焊，以组成一台管束。一种介质在管束的基管内流过，另一种介质在管束的管外流过，管内介质与管外介质通过管壁发生热交换。
(2)传统螺旋翅片管换热器存在的问题。
随着装置工艺技术的发展，翅片管竖立安装使用的场合越来越多，由于传统的翅片是基本垂直于基管表面安装，所以当翅片管换热器竖立安装时，原来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，这种结构在长期运行中，管外烟气中的灰尘或空气中的尘埃积聚在翅片的平面上，形成污垢，很难清除，在管内介质与管外烟气之间形成热阻，影响换热效率。上述问题出现在当翅片管换热器中的翅片管竖立安装时，如果传统的水平安装使用模式，则不存在上述问题，或上述问题很小，很容易通过吹灰器或射流水冲洗掉，然而，对于竖立安装使用模式则产生较大的问题亟需解决。
综上，当翅片管竖立安装使用时，翅片管的翅片结构设计是避免灰尘积聚结垢的一个最重要、最关键的环节，如果对翅片结构不加以创新以预防原有存在的问题，往往会导致换热器达不到设计效果。
发明内容
本申请的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种换热和防垢效果好，且结构简单、能够延长翅片管使用寿命的斜翅翅片管。
本申请的目的通过以下技术方案实现：
提供了一种斜翅翅片管，包括有基管以及设置于所述基管的若干个翅片本体，其中，所述翅片本体包括倾斜面以及设置于所述倾斜面内侧的翅片中心孔，所述翅片中心孔与所述基管的外壁面紧密连接，所述若干个翅片本体沿所述基管的轴向倾斜于基管的外壁面连续环绕设置或者间断环绕设置。
其中，所述倾斜面与所述基管的径向之间的倾斜角设置为20度至60度。
其中，所述倾斜面的形状为弧面，所述翅片中心孔设置于所述弧面的弦侧。
还提供了一种斜翅翅片管，包括有基管以及设置于所述基管的若干个翅片本体，其中，所述翅片本体包括伞形体以及设置于所述伞形体中部的翅片中心孔，所述翅片本体通过所述翅片中心孔紧密套合于所述基管的外壁面。
其中，所述伞形体的伞面与伞底之间的倾斜角设置为20度至60度。
还提供了一种斜翅翅片管，包括有基管以及设置于所述基管的若干个翅片本体，其中，所述翅片本体包括倾斜环面翅片以及设置于所述倾斜环面翅片端部的折边，所述倾斜环面翅片通过其内环套设于所述基管的外壁面、并与所述基管的外壁面紧密连接。
其中，所述基管设置有具有倾斜面的定位块。
上述一种斜翅翅片管的所述基管与所述翅片本体之间设置有套合于所述基管的外壁面的辊轧成形的复合层。
上述一种斜翅翅片管的所述翅片本体的外边缘开设有开口。
上述一种斜翅翅片管的所述基管的横截面设置为长圆形、扁圆形和橄榄形中的任一种。
本申请的有益效果：
本申请的一种斜翅翅片管，与现有技术相比，采用创新型的翅片结构，同时突破了本领域常规思维，摈弃了翅片管的翅片必须垂直于基管表面的设置方式，并且其倾伏角需严格控制在10度以内的惯有技术手段，使用后，使得烟气灰烬或空气尘埃会从翅片斜面上滑落而无法积聚，使得防垢效果好从而保持换热效果长期稳定有效，能够减少或避免因去除换热器灰尘的频繁停机以及吹扫翅片灰烬的操作维护，同时还具有结构简单、延长翅片管使用寿命的特点。
附图说明
利用附图对本申请作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本申请的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本申请的一种斜翅翅片管的实施例1的第一种结构示意图。
图2为本申请的一种斜翅翅片管的实施例1的第二种结构示意图。
图3为本申请的一种斜翅翅片管的实施例1的第三结构示意图。
图4为本申请的一种斜翅翅片管的实施例2的第一种结构示意图。
图5为本申请的一种斜翅翅片管的实施例2的第二种结构示意图。
图6为本申请的一种斜翅翅片管的实施例2的第三种结构示意图。
图7为本申请的一种斜翅翅片管的实施例3的第一种结构示意图。
图8为本申请的一种斜翅翅片管的实施例3的第二种结构示意图。
图9为本申请的一种斜翅翅片管的实施例4的其中一种结构示意图。
图10为本申请的一种斜翅翅片管的实施例5的其中一种结构示意图。
在图1至图10中包括有：
翅片本体1、基管2、定位块3、衬管4、开口5、翅片搭接段6、翅片套合段7、折边8、倾斜角。
具体实施方式
结合以下实施例对本申请作进一步描述。
实施例1
本申请的一种斜翅翅片管的具体实施方式之一，参见图1所示，包括有基管2以及设置于所述基管2的若干个翅片本体1，其中，所述翅片本体1包括倾斜面以及设置于所述倾斜面内侧的翅片中心孔，所述翅片中心孔与所述基管2的外壁面紧密连接，所述若干个翅片本体1沿所述基管2的轴向倾斜于基管2的外壁面连续环绕设置（如图2所示）或者间断环绕设置（如图3所示）。间断环绕设置中各个翅片本体1之间的距离可以等长设置或者不等长设置，视具体运行工况而定，通常情况不等长的间断环绕更有利于提高翅片管的换热效率。本结构使得烟气灰烬或空气尘埃会从翅片的倾斜面上滑落而无法积聚，使得防垢效果好从而保持换热效果长期稳定有效，能够减少或避免因去除换热器灰尘的频繁停机以及吹扫翅片灰烬的操作维护，同时还具有结构简单、延长翅片管使用寿命的特点。
另，根据基管2环绕组合成翅片管的实际情况，紧密连接的方式可以选择机械焊接或者紧配合套合连接。
具体的，所述倾斜面与所述基管2的径向之间的倾斜角设置为20度至60度。有利于烟气灰烬或空气尘埃的滑落。
具体的，所述倾斜面的形状为弧面，所述翅片中心孔设置于所述弧面的弦侧。该弧面可以是半圆形或者大于半圆的扇形，翅片中心孔紧密连接于基管2的外壁面。该弧面的倾斜面作为翅片本体1连续环绕设置或者间断设置均可形成紊流效应，从而更进一步地提高翅片管的换热效率。
另，该每个翅片本体1中的倾斜面的厚度为变化的，自上而下由厚变薄，有利于烟气灰烬或空气尘埃的快速滑落。
实施例2
本申请的一种斜翅翅片管的具体实施方式之二，参见图4所示，包括有基管2以及设置于所述基管2的若干个翅片本体1，其中，所述翅片本体1包括伞形体以及设置于所述伞形体中部的翅片中心孔，所述翅片本体通过所述翅片中心孔紧密套合于所述基管2的外壁面。该翅片本体1是一个个独立地从管端穿进基管中进行组装配合的。本结构使得烟气灰烬或空气尘埃会从翅片的伞形体的倾斜伞面上滑落而无法积聚，使得防垢效果好从而保持换热效果长期稳定有效，能够减少或避免因去除换热器灰尘的频繁停机以及吹扫翅片灰烬的操作维护，同时还具有结构简单、延长翅片管使用寿命的特点。
具体的，所述伞形体的伞面与伞底之间的倾斜角设置为20度至60度。有利于烟气灰烬或空气尘埃的滑落。
参见图5和图6所示，该伞形体沿基管2的圆周方向设置有翅片搭接段6，有利于翅片本体1在安装入基管2时，翅片中心孔的扩大，能够确保轻松穿进基管2中。同时该伞形体沿基管2的轴向方向，设置有与翅片本体1一体成型的翅片套合段7，便于翅片本体1与基管2之间的相互定位，同时该翅片套合段7的高度也可以保证各个翅片本体1之间的间隙。
实施例3
本申请的一种斜翅翅片管的具体实施方式之三，参见图7和图8所示，包括有基管2以及设置于所述基管2的若干个翅片本体1，其中，所述翅片本体1包括倾斜环面翅片以及设置于所述倾斜环面翅片端部的折边8，所述倾斜环面翅片通过其内环套设于所述基管2的外壁面、并与所述基管2的外壁面紧密连接。折边8可以向上设置，也可以向下设置。该倾斜环面翅片环面形状可以为具有梯形截面的环形状，也可以为具有三角形截面的环形状，上述结构更利于烟气灰烬或空气尘埃的滑落。
本结构使得烟气灰烬或空气尘埃会从翅片的伞形体的倾斜伞面上滑落而无法积聚，使得防垢效果好从而保持换热效果长期稳定有效，能够减少或避免因去除换热器灰尘的频繁停机以及吹扫翅片灰烬的操作维护，同时还具有结构简单、延长翅片管使用寿命的特点。
具体的，所述基管2设置有具有倾斜面的定位块3。定位块3可以直接焊接于基管2的外壁面。
该倾斜环面翅片是一个个独立地从管端穿进基管2中，倾斜环面翅片端部的折边8具有当若干个倾斜环面翅片叠合在一起时能够相互顶住而起到保持间隙的作用，具有倾斜面的定位块3起到保持倾斜角的作用，使得该倾斜角能够在20度至60度之间，从而利于烟气灰烬或空气尘埃的滑落。
实施例4
本申请的一种斜翅翅片管的具体实施方式之四，如图9所示，本实施例的主要技术方案与实施例1至实施例3中任一种相同，在本实施例中未解释的特征，采用实施例1至3中任一项中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1至实施例3中任一种的区别在于：所述基管2与所述翅片本体1之间设置有套合于所述基管2的外壁面的辊轧成形的复合层，该复合层可以为套合在基管2上的另一种材料的衬管4辊轧成形的复合结构，基管2和辊轧出翅片本体1的材料可以不同，有利于分别利用不同材料的优良性能，例如，基管2能耐内介质的腐蚀但不耐管外介质的腐蚀，反之，翅片本体1的材料能耐外介质的腐蚀但不耐管内介质的腐蚀。设置复合层更加有利于灵活应对管内介质和管外介质的不同需求，同时也便于翅片的组装。
实施例5
本申请的一种斜翅翅片管的具体实施方式之五，如图10所示，本实施例的主要技术方案与实施例1至实施例3中任一种相同，在本实施例中未解释的特征，采用实施例1至3中任一项中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1至实施例3中任一种的区别在于：所述翅片本体1的外边缘开设有开口5，开口5能够引导气流增加了对灰尘的挠动使其不易沉着，提高换热效果，开口5在翅片本体1与基管2组合前就加工好，可通过冲压或滚压剪出各种开口5，开口5的形状可以为V形、U形和O形中的任一种。
实施例6
本申请的一种斜翅翅片管的具体实施方式之六，本实施例的主要技术方案与实施例1至实施例3中任一种相同，在本实施例中未解释的特征，采用实施例1至3中任一项中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1至实施例3中任一种的区别在于：所述基管2的横截面设置为长圆形、扁圆形和橄榄形中的任一种。另，基管2还可以设置为弯曲结构。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本申请作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的实质和范围。
Claims (9)
1.一种斜翅翅片管，包括有竖直安装的基管以及设置于所述基管的若干个翅片本体，其特征在于：所述翅片本体包括倾斜面以及设置于所述倾斜面内侧的翅片中心孔，所述翅片中心孔与所述基管的外壁面紧密连接，所述若干个翅片本体沿所述基管的轴向倾斜于基管的外壁面间断环绕设置,所述倾斜面与所述基管的径向之间的倾斜角设置为20度至60度。
2.根据权利要求1所述的一种斜翅翅片管，其特征在于：所述倾斜面的形状为弧面，所述翅片中心孔设置于所述弧面的弦侧。
3.一种斜翅翅片管，包括有竖直安装的基管以及设置于所述基管的若干个翅片本体，其特征在于：所述翅片本体包括伞形体以及设置于所述伞形体中部的翅片中心孔，所述翅片本体通过所述翅片中心孔紧密套合于所述基管的外壁面，所述伞形体倾斜向下设置。
4.根据权利要求3所述的一种斜翅翅片管，其特征在于：所述伞形体的伞面与伞底之间的倾斜角设置为20度至60度。
5.一种斜翅翅片管，包括有竖直安装的基管以及设置于所述基管的若干个翅片本体，其特征在于：所述翅片本体包括倾斜环面翅片以及设置于所述倾斜环面翅片端部的折边，所述倾斜环面翅片通过其内环套设于所述基管的外壁面、并与所述基管的外壁面紧密连接。
6.根据权利要求5所述的一种斜翅翅片管，其特征在于：所述基管设置有具有倾斜面的定位块。
7.根据权利要求1或3或5所述的一种斜翅翅片管，其特征在于：所述基管与所述翅片本体之间设置有套合于所述基管的外壁面的辊轧成形的复合层。
8.根据权利要求1或3或5所述的一种斜翅翅片管，其特征在于：所述翅片本体的外边缘开设有开口。
9.根据权利要求1或3或5所述的一种斜翅翅片管，其特征在于：所述基管的横截面设置为长圆形、扁圆形和橄榄形中的任一种。
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