CN116336854A - 一种改进的用于大型连续式风洞翅片管换热器组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及风洞领域，公开了一种改进的用于大型连续式风洞翅片管换热器组件，所述换热器组件包括翅片管，所述翅片管包括基管，所述基管与翅片连接，所述基管的一端与底部管箱上的椭圆通孔连接，所述基管的另一端与顶部管箱上的椭圆通孔连接，所述顶部管箱、底部管箱上设置冷却水管接口，所述顶部管箱的侧壁与侧板一端连接，所述侧板的另一端与弹性板的一端连接，所述弹性板的另一端与底部管箱连接，所述侧板之间设置横梁。本发明较现有技术显著降低了大型连续式风洞换热器的阻力，解决了现有大型连续式风洞换热器的阻力大的问题。
Description
技术领域
本发明涉及风洞领域，更具体地涉及一种改进的用于大型连续式风洞翅片管换热器组件。
背景技术
当前，在大型连续式风洞换热段中安装翅片管换热器冷却风洞内气流，换热器的阻力是风洞回路压力损失的主要组成部分之一。由于风洞换热段截面尺寸一般超过10m×10m，采用搭框架的办法，将各小块的换热器模块置于框架上，各换热器模块复杂的进、出冷却水管道布置在框架中，框架的存在增加了堵塞度参见附图1，增加了换热器整体的阻力；换热器基管为圆管，基管为铜材质，翅片为铜或铝材质，基管与管箱的连接工艺、翅片与基管的连接工艺常为胀管工艺，由于连接强度的限制，难以做成长度较大的大型换热器组件，且圆管相较于椭圆外形基管，阻力大。
公告号为CN218156771U的中国实用新型专利中公开了一种风洞用不锈钢椭圆翅片管换热器，涉及风洞技术领域，包括整流罩组件，整流罩组件的上端设置有吊筋板组件，整流罩组件的下端设置有换热管，换热器单片的一侧下端设置有进水口，换热器单片的一侧上端设置有出水口，换热器两侧分别有进水口和出水口，分别由两组对向流动的水系统组成，冷却水从一侧下方的进水口进入换热器，分液后进入换热管，在换热管内对流换热后，从对侧的上方的出水口流出，对向双循环水系统的设置，确保在风洞内空气流道横截面各个位置的空气与换热管间具有相同的传热温差，从而保证空气流道内的换热量相同，进而使得风洞流道内的空气温度分布更加均匀，但对上述技术问题没有给出解决方案。
发明内容
为解决现有技术中的上述技术问题，本发明提供一种改进的用于大型连续式风洞翅片管换热器组件。
本发明采用的具体方案为：一种改进的用于大型连续式风洞翅片管换热器组件，所述换热器组件包括翅片管，所述翅片管包括基管，所述基管与翅片连接，所述基管的一端与底部管箱上的椭圆通孔连接，所述基管的另一端与顶部管箱上的椭圆通孔连接，所述顶部管箱、底部管箱上设置冷却水管接口，所述顶部管箱的侧壁与侧板一端连接，所述侧板的另一端与弹性板的一端连接，所述弹性板的另一端与底部管箱连接，所述侧板之间设置横梁。
所述换热器组件的冷却水管道布置在风洞型面外。
所述横梁的个数为3个。
所述基管的形状为椭圆形。
所述基管为长轴36mm，短轴14mm的椭圆形。
所述基管与顶部管箱或底部管箱之间使用钎焊焊接。
所述基管与翅片采用热浸锌工艺连接。
所述基管与翅片表面的镀锌层的厚度＞60μm。
所述基管的管壁为2mm。
本发明相对于现有技术具有如下有益效果：
本发明公开了一种改进的用于大型连续式风洞翅片管换热器组件，所述换热器组件包括翅片管，所述翅片管包括基管，所述基管与翅片连接，所述基管的一端与底部管箱上的椭圆通孔连接，所述基管的另一端与顶部管箱上的椭圆通孔连接，所述顶部管箱、底部管箱上设置冷却水管接口，所述顶部管箱的侧壁与侧板一端连接，所述侧板的另一端与弹性板的一端连接，所述弹性板的另一端与底部管箱连接，所述侧板之间设置横梁，本发明采用钢制翅片管，钢制翅片管的基管与管箱之间使用钎焊焊接，基管本身的强度、基管与管箱之间的连接强度皆足够，可以实现在风洞换热段10多米的高度方向上只有一个换热器组件，不需要搭框架；换热器组件悬挂在风洞换热段上方的横梁上，依靠自身重力拉直翅片管；在换热段的宽度方向上可以并排几个换热器组件，填满气流通道，换热器组件的冷却水管道全部布置在风洞型面外，不占用风洞型面内气流流通面积，减小了阻塞度，降低了换热器整体的阻力；翅片采用热浸锌工艺连接于基管上，能够保证翅片与基管牢固结合，不易发生松动，同时锌层有一定的防腐蚀作用。
附图说明
图1为现有技术中换热器结构示意图；
图2为本发明中翅片管示意图；
图3为本发明中底部管箱的管箱底板示意图；
图4为本发明中所述换热器组件示意图；
图5为多个换热器组件在风洞换热段内的安装示意图。
符号说明：
1：基管；2：翅片；3：管箱底板；4：椭圆通孔；5：冷却水管接口；6：顶部管箱；7：翅片管；8：侧板；9：横梁；10：底部管箱；11：换热器模块；12：支撑框架。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
结合附图1-5，本发明公开了一种改进的用于大型连续式风洞翅片管换热器组件，所述换热器组件包括翅片管7，所述翅片管7包括基管1，所述基管1与翅片2连接，所述基管1的一端与底部管箱10的管箱底板3上的椭圆通孔4连接，所述基管1的另一端与顶部管箱6的管箱底板3上的椭圆通孔4连接，所述顶部管箱6、底部管箱10上设置冷却水管接口5，所述顶部管箱6的侧壁与侧板8一端连接，所述侧板8的另一端与弹性板的一端连接，所述弹性板的另一端与底部管箱10连接，所述侧板8之间设置横梁9。弹性板的设置可以保留热胀冷缩条件下翅片管7的自由伸缩空间。
所述换热器组件的冷却水管道布置在风洞型面外。所述横梁9的个数为3个。所述基管1为长轴36mm，短轴14mm的椭圆形。所述基管1与顶部管箱6或底部管箱10之间使用钎焊焊接。所述基管1与翅片2采用热浸锌工艺连接。所述基管与翅片表面的镀锌层的厚度＞60μm。所述基管的管壁为2mm。
本发明采用钢制翅片管，翅片管7的基管1壁厚2mm，基管1与底部管箱10、顶部管箱6之间使用钎焊焊接，所述换热器组件的长度为大于10m，在风洞换热段高度方向可以只布置一个换热器组件；换热器组件悬挂在风洞换热段上方的横梁上；在换热段宽度方向上有多个换热器组件并排设置，翅片2采用热浸锌工艺连接于基管1上。
本发明采用基管1与底部管箱10、顶部管箱6之间使用钎焊焊接，基管1本身的强度、基管1与底部管箱10、顶部管箱6之间的连接强度皆足够，可以实现在风洞换热段10多米的高度方向上只有一个换热器组件，不需要搭框架；换热器组件悬挂在风洞换热段上方的横梁上，依靠自身重力拉直翅片管7；在换热段的宽度方向上并排几个换热器组件，填满气流通道，换热器组件的冷却水管道全部布置在风洞型面外，不占用风洞型面内气流流通面积，减小了阻塞度，降低了换热器整体的阻力；所述基管1为长轴36mm，短轴14mm的椭圆形，使气流流过换热器更加平顺，降低压力损失；翅片2采用热浸锌工艺连接于基管1上，能够保证翅片2与基管1牢固结合，不易发生松动，同时锌层有一定的防腐蚀作用。
本发明中基管1的长度根据风洞换热段的高度确定，翅片2采用热浸锌工艺连接于基管1上，基管1与翅片2皆为碳管材质。热浸锌的工艺过程为将套好翅片2的基管1置于熔融的锌液内，使翅片2管表面附着锌，锌层厚度＞60μm。将椭圆翅片管焊接于顶部管箱6、底部管箱10的管箱底板上，基管1的行数、列数可根据换热器单个组件的大小自由选择；横梁9两端焊接在侧板8上，起到约束翅片管7左右摆动的作用，避免了现有技术中换热器模块11置于支撑框架12上，增加换热器整体的阻力的问题。
以上附图及解释说明仅为本发明的一种具体实施方式，但本发明的具体保护范围不仅限以上解释说明，任何在本发明揭露的技术思路范围内，及根据本发明的技术方案加以简单地替换或改变，都应在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种改进的用于大型连续式风洞翅片管换热器组件，其特征在于，所述换热器组件包括翅片管（7），所述翅片管（7）包括基管（1），所述基管（1）与翅片（2）连接，所述基管（1）的一端与底部管箱（10）上的椭圆通孔（4）连接，所述基管（1）的另一端与顶部管箱（6）上的椭圆通孔（4）连接，所述顶部管箱（6）、底部管箱（10）上设置冷却水管接口（5），所述顶部管箱（6）的侧壁与侧板（8）一端连接，所述侧板（8）的另一端与弹性板的一端连接，所述弹性板的另一端与底部管箱（10）连接，所述侧板（8）之间设置横梁（9）。
2.根据权利要求1所述的改进的用于大型连续式风洞翅片管换热器组件，其特征在于，所述换热器组件的冷却水管道布置在风洞型面外。
3.根据权利要求2所述的改进的用于大型连续式风洞翅片管换热器组件，其特征在于，所述横梁（9）的个数为3个。
4.根据权利要求3所述的改进的用于大型连续式风洞翅片管换热器组件，其特征在于，所述基管（1）的形状为椭圆形。
5.根据权利要求4所述的改进的用于大型连续式风洞翅片管换热器组件，其特征在于，所述基管（1）为长轴36mm，短轴14mm的椭圆形。
6.根据权利要求5所述的改进的用于大型连续式风洞翅片管换热器组件，其特征在于，所述基管（1）与顶部管箱（6）或底部管箱（10）之间使用钎焊焊接。
7.根据权利要求6所述的改进的用于大型连续式风洞翅片管换热器组件，其特征在于，所述基管（1）与翅片（2）采用热浸锌工艺连接。
8.根据权利要求7所述的改进的用于大型连续式风洞翅片管换热器组件，其特征在于，所述基管（1）与翅片（2）表面的镀锌层的厚度＞60μm。
9.根据权利要求1-8任一项所述的改进的用于大型连续式风洞翅片管换热器组件，其特征在于，所述基管（1）的管壁为2mm。
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