CN105020764A - 一种复合电热翅片管对流换热器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复合电热翅片管对流换热器，该换热器包括：联箱结构支架，多个交错设置在所述联箱结构支架上的传热单元，传热单元之间形成空气通道，所述传热单元包括穿设在联箱结构支架上的传热绝缘管，包裹在传热绝缘管上的电热翅片管，所述电热翅片管上设置有铝翅片。本发明的有益效果为：通过采用交错式的布置，以及采用具有铝翅片的传热单元进行传热，增大了空气与传热单元的传热面积，提高了传热效率。

Description

一种复合电热翅片管对流换热器

技术领域

本发明涉及供暖设备的技术领域，尤其涉及到一种复合电热翅片管对流换热器。

背景技术

随着建筑行业和生活水平的发展，新型电暖器市场也进入了空前的繁荣时期，碳纤维辐射式电暖器、钢制板式采暖散热器、远红外薄膜式电暖器、辐照式电暖器、对流换热暖风式电暖器等产品纷纷进入市场。为消费者提供了更大选择空间的同时，这些不同品牌、不同材质、不同工艺、不同档次的产品也因为自身具有的不同特点找到了各自的市场定位。

目前国内电暖器市场的现状比较复杂，老式电暖器和新式电暖器并存局面，消费者经济能力的阶层化差异，地区化差异逐步拉大，高收入群体的享受型消费和一般收人阶层的经济型消费，以及为数不少的经济发展水平滞后地区的市场“荒漠”，电暖器行业之间竞争激烈而又无序，生活方式和采暖方式逐渐趋于多元化，从而为各种不同的产品提供了充分的角逐空间。目前大规模生产的远红外辐射式电暖器，薄膜式电暖器、暖风式电暖器、油汀式电暖器仍将占据采暖电暖器主要市场。这些种类的电暖器的技术和生产工艺有待提高，采用新技术开发的节能产品还没有形成规模，根本就不体现任何技术和节能优势，因各种原因产品无法进入市场。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合电热翅片管对流换热器，以解决现有技术的上述不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

本发明提供了一种复合电热翅片管对流换热器，该换热器包括：联箱结构支架，多个交错设置在所述联箱结构支架上的传热单元，传热单元之间形成空气通道，所述传热单元包括穿设在联箱结构支架上的传热绝缘管，包裹在传热绝缘管上的电热翅片管，所述电热翅片管上设置有铝翅片。

优选的，还包括包裹在所述联箱结构支架四周的侧板，所述联箱结构支架的底部为进风口，所述联箱结构支架的上方设置有与所述侧板固定连接的风口栅格。

优选的，所述传热绝缘管为碳纤维电热管、陶瓷电热膜、石英电热膜或金属电热氧化镁中的任一种。

优选的，所述铝翅片为轧制螺旋翅片，高度为20-25mm。

本发明的有益效果为：通过采用交错式的布置，以及采用具有铝翅片的传热单元进行传热，增大了空气与传热单元的传热面积，提高了传热效率。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述的复合电热翅片管对流换热器的主视图；

图2是本发明实施例所述的复合电热翅片管对流换热器的侧视图。

图中：

1、联箱结构支架；2、传热绝缘管；3、电热翅片管；4、铝翅片；5、侧板；6、进风口；7、风口栅格。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明实施例所述的一种复合电热翅片管对流换热器，该换热器包括：联箱结构支架1，多个交错设置在所述联箱结构支架1上的传热单元，传热单元之间形成空气通道，所述传热单元包括穿设在联箱结构支架1上的传热绝缘管2，包裹在传热绝缘管2上的电热翅片管3，所述电热翅片管3上设置有铝翅片4。

其中，联箱结构支架1四周包裹有侧板5，所述联箱结构支架1的底部为进风口6，所述联箱结构支架1的上方设置有与所述侧板5固定连接的风口栅格7。所述传热绝缘管2为碳纤维电热管、陶瓷电热膜、石英电热膜或金属电热氧化镁中的任一种。所述铝翅片4为轧制螺旋翅片，高度为20-25mm。

本实施例提供的电热翅片管3为复合电热翅片管，复合电热翅片管是一种新型的高效电热元件。是由套装在一起的内外两种管材，经专有的设备和工艺轧制而成。内管为传热绝缘管2，是一种电磁部件，根据需要可采用电磁涡流或电磁超导；外管为散热部件，本实施例为电热翅片管3，用铝管材轧制成螺旋翅片形状，充分增大了与空气接触的表面积。

在工业加热和民用采暖过程中，通常用电阻材料传导流体与固体(或其它载热液体、超临界气体)作为热传导体，通过表面式换热器把流体与固体的热量传给了空气，使空气流动升温，将热量带走，实现空气的热量交换。

在普通的管道中，热量首先传给管内壁，经过金属管传给管外壁，最后传给与外壁接触的空气。由于水的密度比空气的密度大800倍，水的热容量比空气高得多，水道内外壁的表面积相差又很小，最后传给与外壁接触的空气的热量自然就很少，管内高温体向管外低温空气传导热量的效率很低，改变管道材质或管道截面形状都不能解决根本问题，关键问题是增加管子外壁与空气接触的表面积。而复合电热翅片管3就是一种具有畅通的流体管道和巨大的散热表面积的理想散热元件。

复合电热翅片管充分利用了管外铝材料密度小、易成型、导热率高的优点，加工时内、外管套在一起，一次加工轧胀而成，使铝金属外管的断面形成螺旋翅片，极大的增加了散热表面积，并使内外管通过轧胀紧密结合，使内外管壁间接触热阻最小，从而创造出了世界上散热效率最高的热交换管材，换热系数较普通管材提高十倍甚至几十倍，总传热系数一般可提高五倍左右。

通过模拟金属复合轧制翅片管表面空气流动和传热特性过程，获得了有代表性的翅片表面温度分布、换热系数等值线图，表面气流速度矢量图和相关计算结果。通过试验得到了金属复合轧制翅片管在换热设备结构中，不同自然风速对翅片表面的温度、气流流动、换热系数、换热量及气流阻力的数据。经过上述科学的优化计算和反复的实验，在轧制翅片管的结构、材料、参数、产品性能和设备制造方面进行改进。复合电热翅片管在空气侧形成大面积翅片，是强化向空气侧传热过程的首选目标。通过将双金属、金属与非金属复合轧制成螺旋翅片表面形状。使外表面直接形成大面积和宽间距翅片，翅片最佳高度达到了25mm，极限高度可达30mm，在一米长度外径30mm的铝管上，可轧制形成1.08m²的外表有效散热面积。并采用绕片、串片、焊片工艺制造翅片管时，翅片与内管的接触为点接触。即使采用复合金属轧片工艺，当轧制压力不足时，将导致复合接触仅发生在一些离散的接触面积上，此时全部热流线将收缩，只通过这些局部离散面积，这种收缩使接触面产生热阻，接触面越小热阻越大。我公司的轧制工艺使得内外管材表面复合压强大于75kg/cm2，复合界面接触面积大于90％以上，所制造出的金属复合轧制翅片管界面复合致密，接触面积大、热阻小、传热效率高。

本实施例提供的换热器通过采用交错式的布置，以及采用具有铝翅片的传热单元进行传热，增大了空气与传热单元的传热面积，提高了传热效率。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种复合电热翅片管对流换热器，其特征在于，包括：联箱结构支架，多个交错设置在所述联箱结构支架上的传热单元，传热单元之间形成空气通道，所述传热单元包括穿设在联箱结构支架上的传热绝缘管，包裹在传热绝缘管上的电热翅片管，所述电热翅片管上设置有铝翅片。

2.根据权利要求1所述的复合电热翅片管对流换热器，其特征在于，还包括包裹在所述联箱结构支架四周的侧板，所述联箱结构支架的底部为进风口，所述联箱结构支架的上方设置有与所述侧板固定连接的风口栅格。

3.根据权利要求1所述的复合电热翅片管对流换热器，其特征在于，所述传热绝缘管为碳纤维电热管、陶瓷电热膜、石英电热膜或金属电热氧化镁中的任一种。

4.根据权利要求1所述的复合电热翅片管对流换热器，其特征在于，所述铝翅片为轧制螺旋翅片，高度为20-25mm。