CN201417108Y - 空气冷却器翅片 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热交换器领域，具体为一种空气冷却器翅片，解决现有相邻翅片之间没有定位结构而造成穿管时相邻翅片之间发生相互位移、影响换热效率、传热接触热阻大等问题，包括翅片本体，翅片本体上开有冷却管孔，翅片本体上表面且对应于冷却管孔的部位设置与冷却管孔内径相同、且轴线垂直于翅片本体的筒体，筒体上端面周边向外张开以形成翻边，翅片本体下表面且沿着穿管孔周边外围设有与翅片本体、筒体形成的台阶式凹槽。结构新颖，设计合理，装配方便，结构紧凑，解决了翅片在多片叠状排列时定位问题；换热性能好，增大了翅片间、换热管与翅片胀接的接触面积，传热系数高，冷却管孔周围的环形破口及桥片形式，有效的降低了风阻。

Description

空气冷却器翅片

技术领域

本实用新型涉及热交换器领域，具体为一种空气冷却器翅片。

背景技术

公知，空气冷却器是一种用于换热领域的热交换器，主要被应用于石油化工、船舶配套、电站等各个领域，其结构包括换热管、翅片、端板、盖板、分水端盖、回程端盖，由换热管、翅片、端板和盖板组成芯组；分水端盖设在芯组的两端，分水端盖设有端面法兰，用于将冷却水引入芯组的换热管内，所述的翅片上冲压有按设计要求布置的冷却管孔及环形破口、桥片，将翅片按一定的距离以层叠状排列，换热管全部一一穿过冷却管孔；翅片与换热管及换热管两端的端板通过胀接或焊接形成整体结构，再用螺钉与分水端盖和回程端盖相连。空气冷却器的工作原理：空冷器是一种紧凑型整体翅片式换热器，冷却水在冷却管内流动，热气体从管外的散热翅片表面流过，热量通过对流作用传递给冷却管外壁，然后经过壁的导热作用传给管内壁，再由管内水的对流作用把热量带走，以完成水、气之间的热量交换。

上述过程中，翅片的形式及与换热管的热交换程度直接影响到空冷器的换热性能以及空气流过的风阻，因此翅片的片型结构很重要。目前换热管与单个翅片的连接形式主要采用胀扩或钎焊，当多个翅片在片与片叠状排列时，相邻翅片之间没有定位结构，这样在穿管时相邻翅片之间易发生相互位移，造成换热管与翅片的结合率低，继而影响其换热效率，而且现有翅片上冷却管孔周围的环形破口及桥片设计结构决定了翅片的传热面积较小，风阻较大。

发明内容

本实用新型为了解决现有空冷器翅片与换热管连接时，相邻翅片之间没有定位结构而造成穿管时相邻翅片之间发生相互位移、影响换热效率以及环形破口及桥片设计结构决定了翅片的传热面积较小，风阻较大等问题，提供一种空气冷却器翅片。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：空气冷却器翅片，包括翅片本体，翅片本体上开有冷却管孔，冷却管孔周围分布有环形破口，相邻冷却管孔之间设有桥片，翅片本体上表面且对应于冷却管孔的部位设置与冷却管孔内径相同、且轴线垂直于翅片本体的筒体，本实用新型的创新点在于筒体上端面的周边向外张开以形成翻边，翅片本体下表面且沿着冷却管孔周边外围设有与翅片本体、筒体形成的台阶式凹槽。采用本实用新型的结构设计，当相邻翅片在片与片叠状排列时，位于下翅片上表面的冷却管孔翻边正好嵌在上翅片下表面的台阶式凹槽内，这样就形成了片间的相互定位，增加了片间的接触面积，避免了在穿管时片之间的相互位移而造成的换热管与翅片的胀接结合率低的问题，进而提高了换热效率。

所述的台阶式凹槽深度为0.2-0.4mm，该深度值是申请人经过多次试验及经验总结得来的，既能起到片间的定位作用，又装配简便，制作方便，成本较低。

所述的环形破口和桥片的高度为1.3-1.5mm；所述单个冷却管孔周围环形破口的数量为四个，且两两成组并沿经过桥片及冷却管孔的横向中心线对称分布，每组中的两个环形破口沿与横向中心线垂直的纵向中心线对称分布，其中一组中的两个环形破口的a边和b边分别与横向中心线、纵向中心线的夹角α为38-42°，另一组中的两个环形破口的c边与横向中心线的夹角β为38-42°、d边与纵向中心线的夹角γ为42-47°，上述a边、b边、c边和d边均为环形破口的直线边。根据理论计算与工况试验，该翅片的环形破口及桥片高度尺寸及环形破口的分布形式可有效提高传热面积、降低风阻。

与现有技术相比，本实用新型结构新颖独特，设计合理，改进结构简单，装配方便，结构紧凑，无噪声，主要是解决了翅片在多片叠状排列时定位问题，避免了穿管、胀管时造成的翅片间的相互间位移；而且换热性能好，台阶式凹槽结构增大了翅片间、换热管与翅片胀接的接触面积，传热系数较高，提高了换热效率、降低了风阻，同时翅片上冷却管孔周围的环形破口及桥片设计形式可有效提高传热面积、降低风阻，适用范围较广。

为了进一步证明本实用新型所述翅片的使用效果，特别对其进行热工流体阻力模拟运算，并制作试件送到具有中国船级社认可资质的合肥通用机电产品检测院进行热工性能检测，根据检测结果得出，此片型的传热系数比普通翅片的传热系数提高了11.8％，风阻降低了30％。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为单个冷却管孔与环形破口、桥片的结构示意图

图3为图2的A-A剖视图；

图4为图2的B-B剖视图；

图5为相邻翅片之间的装配示意图。

图中：1-翅片本体；2-冷却管孔；3-环形破口；4-筒体；5-翻边；6-台阶式凹槽；7-桥片；8-横向中心线；9-纵向中心线；10-换热管；11-上翅片；12-下翅片。

具体实施方式

空气冷却器翅片，如图1、2、3所示，包括翅片本体1，翅片本体1上开有若干冷却管孔2，冷却管孔2周围分布有环形破口3，相邻冷却管孔2之间设有桥片7，环形破口3和桥片7的高度为1.3-1.5mm，优选为1.4mm，其中桥片可起到增强作用，翅片本体1上表面且对应于冷却管孔2的部位设置与冷却管孔2内径相同、且轴线垂直于翅片本体1的筒体4，利用该筒体结构，可提高换热管与翅片间的连接强度，同时又方便安装换热管，筒体4上端面的周边向外张开以形成翻边5，翅片本体1下表面且沿着冷却管孔2周边外围设有与翅片本体1、筒体4形成的台阶式凹槽6，深度为0.2-0.4mm，优选为0.3mm。

如图2所示，单个冷却管孔2周围环形破口3的数量为四个，且两两成组并沿经过桥片7及冷却管孔2的横向中心线8对称分布，每组中的两个环形破口沿与横向中心线8垂直的纵向中心线9对称分布，其中一组中的两个环形破口的a边和b边分别与横向中心线8、纵向中心线9的夹角α为38-42°，优选为40°，另一组中的两个环形破口的c边与横向中心线8的夹角β为38-42°(优选为45°)、d边与纵向中心线9的夹角γ为42-47°，优选为45°，上述a边、b边、c边和d边均为环形破口的直线边。

将相邻翅片按照如图5所示进行装配，即将位于下翅片12上表面的冷却管孔翻边正好嵌在上翅片11下表面的台阶式凹槽内，然后再与换热管10装配即可。

Claims (4)

1、一种空气冷却器翅片，包括翅片本体(1)，翅片本体(1)上开有冷却管孔(2)，冷却管孔(2)周围分布有环形破口(3)，相邻冷却管孔(2)之间设有桥片(7)，翅片本体(1)上表面且对应于冷却管孔(2)的部位设置与冷却管孔(2)内径相同、且轴线垂直于翅片本体(1)的筒体(4)，其特征是筒体(4)上端面的周边向外张开以形成翻边(5)，翅片本体(1)下表面且沿着冷却管孔(2)周边外围设有与翅片本体(1)、筒体(4)形成的台阶式凹槽(6)。

2、根据权利要求1所述的空气冷却器翅片，其特征是所述的台阶式凹槽(6)深度为0.2-0.4mm。

3、根据权利要求1或2所述的空气冷却器翅片，其特征是所述的环形破口(3)和桥片(7)的高度为1.3-1.5mm。

4、根据权利要求1或2所述的空气冷却器翅片，其特征是所述单个冷却管孔(2)周围环形破口(3)的数量为四个，且两两成组并沿经过桥片(7)及冷却管孔(2)的横向中心线(8)对称分布，每组中的两个环形破口沿与横向中心线(8)垂直的纵向中心线(9)对称分布，其中一组中的两个环形破口的a边和b边分别与横向中心线(8)、纵向中心线(9)的夹角α为38-42°，另一组中的两个环形破口的c边与横向中心线(8)的夹角β为38-42°、d边与纵向中心线(9)的夹角γ为42-47°，上述a边、b边、c边和d边均为环形破口的直线边。

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