CN202329341U

CN202329341U - 椭圆h型翅片管

Info

Publication number: CN202329341U
Application number: CN2011204435165U
Authority: CN
Inventors: 史月涛; 孙奉仲; 陆万鹏; 黄新元
Original assignee: Shandong University
Current assignee: Shandong University
Priority date: 2011-11-10
Filing date: 2011-11-10
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2021-11-10

Abstract

本实用新型涉及一种椭圆H型翅片管，包括椭圆形基管，所述椭圆形基管上设有若干组翅片，所述翅片的平面与椭圆形基管的轴线垂直，每一组翅片均由两块翅片对合而成，安装在椭圆形基管的两侧，两翅片间留有间隙，沿椭圆形基管径向断面，所述翅片管整体呈H型。该翅片管应用在换热器，多灰气流沿着椭圆长轴方向横向冲刷翅片管，翅片开缝方向为气流流动方向。使得换热器既具有紧凑的翅片结构、大的翅片面积，又能明显降低积灰及流动阻力，利于各行业中多灰环境下传热领域的推广应用。

Description

椭圆H型翅片管

技术领域

本实用新型涉及一种适用于石油、化工、制冷、冶金、能源等行业的各种类型的热交换设备和加热设备的椭圆H型翅片管。

背景技术

节能、减排、降耗是我国的基本国策，当前在发电、炼油、工业炉、加热炉、煤化工、化纤、水泥工业热量回收面临的挑战是改善设备和工艺流程的高效性、成本的经济性，使能源效率最大化。目前在各种类型的热交换设备和加热设备中，主要有光管换热器、椭圆管换热器、螺旋翅片管换热器、鳍片管换热器、热管式换热器，介质主要以横向掠过管径换热。

防积灰，降低流动阻力，同时具有高的稳定传热特性一直是存在的问题。在降低流动阻力方面，鳍片管与椭圆管换热器的应用开发具有一定的效果，但是也具有传热系数小，使用钢材多等致命缺点。

对于各种行业(发电、水泥、化工等)多灰环境下热量回收利用场合，较高的流动阻力、积灰及磨损一直是该领域需要解决的问题。考虑到参与换热的含灰气流换热能力较弱，因此需要强化传热。纵向肋片管结构能减轻积灰，传热面积比光管有所增加，但是增加有限，往往不能满足实际的需求。螺旋翅片管结构的翅片缠绕在管道上，容易产生积灰，流动阻力也比较大。所以由于结构的原因，各种常用圆管翅片管不能同时解决扩大传热面积，又要减轻积灰及降低流动阻力这一对矛盾，严重影响了设备的安全可靠运行。

中国专利申请号为02221141.1公开了一种圆管的H型翅片管，由于其基管是圆管，相对于本实用新型而言，流动阻力大。同时，含灰气流横掠圆管时，其背风侧的负压区比较大，虽然有H型翅片的自吹灰作用，此处的积灰仍然比较严重，大大影响了传热性能。

发明内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种椭圆H型翅片管，该翅片管应用在换热器，多灰气流沿着椭圆长轴方向横向冲刷翅片管，翅片开缝方向为气流流动方向。使得换热器既具有紧凑的翅片结构、大的翅片面积，又能明显降低积灰及流动阻力，利于各行业中多灰环境下传热领域的推广应用。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种椭圆H型翅片管，包括椭圆形基管，所述椭圆形基管上设有若干组翅片，所述翅片的平面与椭圆形基管的轴线垂直，每一组翅片均由两块翅片对合而成，安装在椭圆形基管的两侧，两翅片间留有间隙，所述翅片管整体沿椭圆形基管径向断面呈H型。

所述翅片的侧面设置有与椭圆形基管截面相吻合的凹槽，翅片利用这个凹槽与椭圆形基管焊接。

所述椭圆形基管其长轴与短轴的比值范围为1.25～10，其壁厚范围为2～5mm。

所述每一组翅片的两块翅片之间的间隙范围为5～20mm。

所述各翅片厚度一致，厚度范围为1～2.5mm；所述相临两个翅片之间相互平行，翅片间距范围为8～16mm。

所述翅片与椭圆形基管的连接方式，可以是热挤压、冷挤压、轧制以及各种焊接工艺。

本实用新型采用了流线型的椭圆管为基管，在降低流动阻力的同时，大大减小了背风侧的负压区，减轻了飞灰在此处的集聚。与H型翅片管相比，传热性能更强，阻力更小，积灰大大减轻。

考虑到管内工质为液体，管外工质为多灰气流，所以管外侧的传热系数远低于管内侧。同时管外侧容易发生积灰与磨损，影响到设备的可靠性。为了达到强化传热、降低流动阻力、减轻积灰磨损的目的，本发明采用椭圆H型翅片管，具有以下优点；

1、椭圆H型翅片管比相应的圆形H型翅片管的传热系数大，25％～30％。这主要是因为椭圆管接近流线型，流体与避免接触良好，其次因为同样的翅片面积，椭圆管数多，管与翅片的接触面积大，切结合紧密。因此，椭圆翅片管肋化效率高；

2、在管数相同，翅片高度相同的前提下，椭圆H型翅片管的迎风面积、体积和翅片面积都比相应的圆形H型翅片管约小20％左右，因此减少了金属耗量；

3、管数相等或者传热面积相等时，椭圆H型翅片管束比圆翅片管束阻力系数要小的多。当然这和风速以及椭圆管的长短轴之比有关系。试验表明，基管直径相同，排列方式与管间距相同，当长短轴之比在2～2.5之间，迎风流速为3～5m/s时，椭圆管束的压降是圆管束的0.2～0.4倍。阻力损失小，可以降低所选风机的功率，降低风机噪音；

4、可成功解决多灰换热环境下换热表面积灰问题。由H型翅片管组成的传热表面，烟气通道是流畅的直通道，不易积灰。且烟气在垂直翅片的作用下，表面自然形成烟气漩涡，这种漩涡具有自吹灰效果。

附图说明

图1是本实用新型主视图；

图2是本实用新型左视图；

其中1-椭圆形基管；2-翅片；3-凹槽；4-间隙

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1、2所示，一种椭圆H型翅片管，包括椭圆形基管1，所述椭圆形基管1上设有若干组翅片2，所述翅片2的平面与椭圆形基管1的轴线垂直，每一组翅片2均由两块翅片2对合而成，安装在椭圆形基管1的两侧，两翅片2间留有间隙4，所述翅片管整体沿椭圆形基管1径向断面呈H型。由于每组翅片2与椭圆形基管的连接呈H型状，故称椭圆H型翅片管。

翅片2的侧面设置有与椭圆形基管1截面相吻合的凹槽3，翅片2利用这个凹槽3与椭圆形基管1焊接。椭圆形基管1其长轴与短轴的比值范围为1.25～10，其壁厚范围为2～5mm。

每一组翅片2的两块翅片之间的间隙范围为5～20mm。各翅片2厚度一致，厚度范围为1～2.5mm；所述相临两个翅片之间相互平行，翅片间距范围为8～16mm。翅片2与椭圆形基管1的连接方式，可以是热挤压、冷挤压、轧制以及各种焊接工艺。

Claims

1.一种椭圆H型翅片管，包括椭圆形基管，所述椭圆形基管上设有若干组翅片，其特征在于，所述翅片的平面与椭圆形基管的轴线垂直，每一组翅片均由两块翅片对合而成，安装在椭圆形基管的两侧，两翅片间留有间隙，所述翅片管整体沿椭圆形基管径向断面呈H型。

2.根据权利要求1所述的椭圆H型翅片管，其特征在于，所述翅片的侧面设置有与椭圆形基管截面相吻合的凹槽，翅片通过凹槽与椭圆形基管焊接。

3.根据权利要求1所述的椭圆H型翅片管，其特征在于，所述椭圆形基管其长轴与短轴的比值范围为1.25～10，其壁厚范围为2～5mm。

4.根据权利要求1所述的椭圆H型翅片管，其特征在于，所述每一组翅片的两块翅片之间的间隙范围为5～20mm。

5.根据权利要求4所述的椭圆H型翅片管，其特征在于，所述各翅片厚度一致，厚度范围为1～2.5mm；所述相临两个翅片之间相互平行，翅片间距范围为8～16mm。