CN110553531A - 一种椭圆波节型换热器管束 - Google Patents

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杨刚
钟林跃
高大伟
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Abstract

本发明提供了一种椭圆波节型换热器管束，包括管束本体，其中，所述管束本体由若干筒状体单元首尾相连而成的波节形管体。本发明的椭圆波节管按同一方位布置成管束，这类管束通过平行于风向的支撑板形成支撑，由于管子是垂直于风向的椭圆形管件，同时由于支撑件平行于风向，因此减小了外风路阻力，使得风机可以提供更大的风量，带走更多的设备内热量。其内部结构呈规律的缩放形式，对加快流质到达湍流有促进作用，并加剧了管道内部的径向扰动，由于这样会破坏热边界层，将直接导致换热程度加大，强化了热量交换，换热效率得到显著提高。

Description

一种椭圆波节型换热器管束
技术领域
本发明涉及换热设备领域，具体地，涉及一种椭圆波节型换热器管束。
背景技术
当前流行的换热管束主要由椭圆管和波节管。其中，椭圆管管道截面为椭圆形，且椭圆的长轴直径与短轴直径之比为的管道，管外阻力比圆管小，能最大程度的发挥椭圆管的冷却效率，工作效率能大大提高。波节管是一种带横向波纹的圆柱形薄壁弹性壳体，用作仪器、仪表的弹性敏感元件和各类管道的联络元件，现已广泛用于矿山、石油、化工、冶金、电力、热力、航海、航天等工程设备中，起到密封、吸振、降噪、储能、热补偿和介质隔离的作用。
另外还有更常规的普通圆管，但是这三种形式的管束都存在各自的缺陷，比如外风路阻力大、消耗电机内风机输入动力多，限制了单台大型电机的功率提升上限，且传统空冷器在长期运转中集尘现象较易发生。经检索专利号为201220248170.8，专利名称为不锈钢外波节管的实用新型专利亦公开了一种波节管，其也存在前述技术缺陷。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种椭圆波节型换热器管束，解决上述技术问题中的一个或多个。
根据本发明的一个方面，提供一种椭圆波节型换热器管束，包括管束本体，其中，所述管束本体由若干筒状体单元首尾相连而成。
在一些实施方式中，所述筒状体单元呈中空状，两端通透，且筒体壁部周向向外鼓起。
在一些实施方式中，所述筒状体单元的筒体内壁周向向外鼓起。
在一些实施方式中，若干所述筒状体单元首尾相连为一体成型。
在一些实施方式中，所述筒状体单元的横截面呈椭圆形。
在一些实施方式中，若干所述筒状体单元中轴线处于同一直线上。
在一些实施方式中，相邻两个筒状体单元在连接处相接触的宽度不小于所述筒状体单元筒体横截面所呈现的椭圆环的宽度。
在一些实施方式中，所述筒状体单元的筒体横截面所呈现的椭圆环的宽度均匀。
在一些实施方式中，所述筒状体单元的两端所呈现椭圆环形状、大小均相同。
在一些实施方式中，其特征在于，其剖面所呈现的管束纵向为波浪形。
本发明的椭圆波节管按同一方位布置成管束，这类管束无支撑件，管子之间依靠管子外缘形成的触点相互支撑，以减小管外风路阻力，降低了输入能耗，节约了成本。其内部结构呈规律的缩放形式，对加快流质到达湍流有促进作用，并加剧了管道内部的径向扰动，由于这样会破坏热边界层，将直接导致换热程度加大，强化了热量交换，换热效率得到显著提高。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种实施方式的立体示意图；
图2为本发明一种实施方式的纵向剖面示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明公开的一种椭圆波节型换热器管束，包括管束本体3，其中，所述管束本体3由若干筒状体单元31首尾相连而成。
所述筒状体单元31呈中空状，两端通透，且筒体壁部周向向外鼓起。所述筒状体单元31的筒体内壁周向向外鼓起。若干所述筒状体单元31首尾相连为一体成型。
所述筒状体单元31的横截面呈椭圆形。若干所述筒状体单元31中轴线处于同一直线上。相邻两个筒状体单元31在连接处相接触的宽度不小于所述筒状体单元31筒体横截面所呈现的椭圆环的宽度。所述筒状体单元31的筒体横截面所呈现的椭圆环的宽度均匀。所述筒状体单元31的两端所呈现椭圆环形状、大小均相同。另外，其剖面所呈现的管束纵向为波浪形。
椭圆波节管是在波节管的基础上，将管截面加工成椭圆形的复合型管道。它不是简单的外型结合，而是结合了椭圆管的管外吹风阻力比普通圆管小，冷却效率和工作效率在基于普通圆管技术性能上得到大大的提高与波节管吸振、降噪、储能、热补偿和介质隔离及增强管内流质扰动，提高湍流进行程度，进而强化传热等技术性能的有机结合，集中了两种管道的优点，并且工作性能得到大大的提升，衍生出了一种新型高效的换热器管道元件。
椭圆波节管结合上述两种管型的特点，可以有效的降低电机内部风路阻力，进而提高电机内部风量，且节省动力消耗，节约成本，工作效率大大提高。也可使流质的扰动强度更为强烈和彻底，使管内流质在较低的流速下提前达到湍流，从而破坏热边界层，同时也直接提高了传热系数，使其传热效果要比圆管的换热器高很多，换热效率得到大大提高；特别是流质在管内周期性的喷射和收缩工况下，强化换热得到直接体现；相比圆管，由于椭圆波节管形成了更小的管截面，因此管内阻力会明显高于圆管。因此需要配合高压大流量风机，装配形成一种新型高效的空-空换热器。
就其结构来说，椭圆波节管，只需要在圆形波节管的基础上，通过辊压成型。然后，只需要采用类似椭圆管管束的组合方式，与支撑板做固定连接，形成管束。
制作工艺上，可利用较为成熟的工艺制成管热管和管束；但是在实际形成的管束产品中，可以有效提高换热性能。
通过波节管强化和椭圆管降低风阻，可以大大提升此类换热器管束的换热器性能。
相比其他异形管束，这种椭圆波节管束的不仅仅整合了两种结构，其实质更是结合了两种成熟制管工艺，便实现了最终设备的性能提升。此发明可实现产品的快速量产化，具有较高的应用和经济价值。
其内部结构呈规律的缩放形式，对加快流质到达湍流有促进作用，并加剧了管道内部的径向扰动，由于这样会破坏热边界层，将直接导致换热程度加大，强化了热量交换，换热效率得到显著提高。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种椭圆波节型换热器管束，其特征在于，包括管束本体(3)，其中，所述管束本体(3)由若干筒状体单元(31)首尾相连而成。
2.根据权利要求1所述的一种椭圆波节型换热器管束，其特征在于，所述筒状体单元(31)呈中空状，两端通透，且筒体壁部周向向外鼓起。
3.根据权利要求2所述的一种椭圆波节型换热器管束，其特征在于，所述筒状体单元(31)的筒体内壁周向向外鼓起。
4.根据权利要求3所述的一种椭圆波节型换热器管束，其特征在于，若干所述筒状体单元(31)首尾相连为一体成型。
5.根据权利要求4所述的一种椭圆波节型换热器管束，其特征在于，所述筒状体单元(31)的横截面呈椭圆形。
6.根据权利要求5所述的一种椭圆波节型换热器管束，其特征在于，若干所述筒状体单元(31)中轴线处于同一直线上。
7.根据权利要求6所述的一种椭圆波节型换热器管束，其特征在于，相邻两个筒状体单元(31)在连接处相接触的宽度不小于所述筒状体单元(31)筒体横截面所呈现的椭圆环的宽度。
8.根据权利要求5所述的一种椭圆波节型换热器管束，其特征在于，所述筒状体单元(31)的筒体横截面所呈现的椭圆环的宽度均匀。
9.根据权利要求8所述的一种椭圆波节型换热器管束，其特征在于，所述筒状体单元(31)的两端所呈现椭圆环形状、大小均相同。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种椭圆波节型换热器管束，其特征在于，其剖面所呈现的管束纵向为波浪形。
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