CN202814159U - 一种翅片管换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种翅片管换热器，包括：若干彼此相隔一定间距且配置成使气体在其间流动的翅片；若干穿过翅片并配置成使流体介质在其中流动的导流管；对彼此相邻的所述翅片进行折弯或挤压处理，使得翅片沿导流管轴向呈一定角度内折。本实用新型通过对翅片进行二次加工，使得导流管之间间距明显减少，从而使得气体与导流管进行更充分地接触冲刷，增强换热，提高紊流脉动程度，增大对流换热系数，有效地达到增强传热的目的，提高了换热效率，同时使整个换热器体积进一步减少。

Description

一种翅片管换热器

技术领域

本实用新型属于热工设备领域，涉及一种换热器，更具体地说，涉及一种用于燃气冷凝换热器之类装置中的翅片管换热器。

背景技术

燃气燃烧可供利用的热量包括烟气的显热和烟气中水蒸汽的潜热两部分。普通型换热器受其结构的限制，排烟温度高，只能利用燃气的低热值部分；冷凝式换热器由于排烟温度很低，不仅能够充分吸收烟气的显热还能吸收潜热，利用的是烟气的高热值。因此，冷凝式换热器的热能利用效率可以大大提高。为了充分吸收高温烟气的热量及收集凝结水，其一般采用二次换热方式，工作时，高温烟气依次由下至上进入显热换热器和冷凝段换热器，而水流方向正好相反，先经过冷凝段换热器，冷水在冷凝段换热器吸收高温烟气余热后，再进入主换热器吸收火焰显热。换热器吸收显热和潜热后烟气温度将降至常温，由上部烟道排出，为了安全可靠的排出烟气，冷凝式换热器采用强制排烟的方式排出烟气，使得烟气中的水蒸汽尽可能多的凝结，这就使被加热的水吸收的潜热量和显热量就越多，其节能效果就越好。故冷凝式换热器利用了作为排烟损失掉的热量，把排烟热损失变为了有用的热，这部分热量有效利用的程度决定了冷凝式换热器的节能效果。

然而，进入冷凝换热器的烟气一般呈过热状态，随着烟气温度的降低和水蒸气的冷凝，烟气逐渐向饱和状态过渡，最后达到饱和状态。根据实验测定，当排烟温度在50°C左右，冷凝换热器烟气出口状态是接近于饱和状态，接近的程度与烟气的组分、换热器结构和传热传质过程有关。实验数据显示，现有技术中，烟气的流动路径仍存在不少“死区”现象或“短路”状态，降低了换热效率。

翅片管式换热器中所运用的翅片管，其实就是在原有的管子表面上（不论外表面还是内表面）加工上了很多翅片，使原有的表面得到扩展，而形成一种独特的传热元件。现有技术中，翅片管由光管及翅片组成，翅片彼此之间有一定的间隔。在进行换热时，由于气体侧的换热“能力”远远低于水侧，限制了水侧换热“能力”的发挥，使得气体侧成为传热过程的“瓶颈”，限制了传热量的增加。为了克服气体侧的“瓶颈”效应，在气体侧外表面加装了翅片，加装了翅片以后，使气体侧原有的传热面积得到了极大的扩展，弥补了气体侧换热系数低的缺点，使传热量大大提高。

烟气从进口到出口，由于水蒸气的凝结造成烟气的组成发生变化，烟气的物性和冷凝换热系数均发生变化。当冷凝换热器的表面温度低于烟气露点温度时，烟气中水蒸气发生冷凝，换热器表面湿润，形成冷凝液膜，该冷凝液膜被烟气包围，烟气通过烟气边界层扩散到冷表面，热量再通过冷凝液膜传递到翅片表面。在此过程中，由于现有技术中，翅片管的光管之间间距较大，使得烟气流与光管接触不充分且紊流脉动程度不高，降低了对流换热系数，因而无法进一步提高传热效率。

实用新型内容

鉴于上述现有技术存在的问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型要解决的技术问题是，如何克服现有技术中翅片管换热器结构设计不足导致气体流动路径换热不充分的问题，以及如何改进传热面结构以达到增大换热面积提高换热效率的目的。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：一种翅片管换热器，所述翅片管换热器包括导流管，所述导流管表面设置有若干彼此相隔一定间距的翅片；导流管内为流体介质，相邻导流管之间为烟气；彼此相邻导流管的翅片进行折弯或挤压处理，翅片两侧形成平行或呈一定角度的内折面。

作为本实用新型所述翅片管换热器的一种优选方案，所述翅片管换热器包括有复数个导流管，相邻导流管上的翅片内折面彼此两两相贴合设置。

作为本实用新型所述翅片管换热器的一种优选方案，所述导流管为直管导流管。

作为本实用新型所述翅片管换热器的一种优选方案，所述直管导流管两侧翅片的内折面呈一定角度，复数个直管导流管紧密排列成圆柱状换热器。

作为本实用新型所述翅片管换热器的一种优选方案，所述直管导流管两侧翅片的内折面平行，复数个直管导流管彼此平行紧密排列直排状换热器。

作为本实用新型所述翅片管换热器的一种优选方案，其中所述若干穿过翅片并配置成使流体介质在其中流动的导流管为螺旋盘管导流管。

作为本实用新型所述翅片管换热器的一种优选方案，其中所述螺旋盘管导流管上的翅片成一定角度内折处理，使得所述每一螺旋盘管导流管上的翅片内折面与其相邻的螺旋盘管导流管上的翅片内折面彼此两两相贴合。

作为本实用新型所述翅片管换热器的一种优选方案，其中所述若干穿过翅片并配置成使流体介质在其中流动的导流管为蛇形管导流管。

作为本实用新型所述翅片管换热器的一种优选方案，其中所述蛇形管导流管上的翅片成一定角度内折处理，使得所述每一蛇形管导流管上的翅片内折面与其相邻的蛇形管导流管上的翅片内折面彼此两两相贴合。

本实用新型通过对翅片进行二次加工，使得导流管之间间距明显减少，从而使得烟气流与导流管进行更充分地接触冲刷，增强换热，提高紊流脉动程度，增大对流换热系数，有效地达到增强传热的目的，提高了换热效率，同时使整个换热器体积进一步减少。从而进行二次换热，提高气体进入的初始温度的同时进一步降低排烟温度。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例翅片直管换热器的结构示意图。

图2是本实用新型所述翅片直管换热器的左视图。

图3是本实用新型一个实施例中若干翅片直管换热器呈圆周排布结构示意图。

图4是本实用新型所述若干翅片直管换热器的直管导流管彼此平行紧密排列时换热原理图。

图5是本实用新型一个实施例翅片螺旋盘管换热器的结构示意图。

图6是本实用新型所述翅片螺旋盘管换热器的左视图。

图7是本实用新型一个实施例中翅片螺旋盘管换热器A-A向剖视示意图。

图8是本实用新型一个实施例中翅片螺旋盘管换热器B向放大示意图。

图9是本实用新型一个实施例翅片蛇形管换热器的结构示意图。

图1 0是本实用新型一个实施例翅片蛇形管换热器A向放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1～图1 0所示，图中，翅片1；翅片内折面2；导流管3；流体介质4；气体5。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，图1是本实用新型一个实施例翅片直管换热器的结构示意图。在此实施例中，该翅片直管换热器，其由复数个彼此相隔一定间距且配置成使气体5在其间流动的翅片1以及复数个穿过翅片1中并配置成使流体介质4在其中流动的直管导流管3构成，所述每一直管导流管3上皆附有沿所述直管导流管3轴线方向内折的翅片1，所述翅片1经过折弯、切割或挤压处理，使得所述每一直管导流管3上的翅片内折面2与其相邻的导流管3上的翅片内折面2彼此两两相贴合。

翅片管两侧的翅片呈一定角度内折，所形成的两个内折面可以是平行的，也可以呈现一定角度，呈一定角度是为了便于复数个翅片管可以排列成圆周形状或其他形状。

在一种实施例中，所述同一直管导流管3上的翅片1彼此平行分布。

如图2所示，图2是本实用新型所述翅片直管换热器的左视图。在一个实施例中，翅片直管换热器上的翅片1经过二次加工，使得翅片1沿所述直管导流管3轴线方向内折。

如图3所示，图3是本实用新型一个实施例中若干翅片直管换热器呈圆周排布结构示意图。在此实施例中，每一直管导流管3上皆附有沿所述直管导流管3轴线方向内折的翅片1，所述翅片1经过折弯、切割或挤压处理，使得所述每一直管导流管3上的翅片内折面2与其相邻的导流管上的翅片内折面2彼此两两相贴合；翅片直管换热器上的翅片1经过二次加工，使得翅片1沿所述直管导流管3轴线方向内折，，最终使得若干翅片直管换热器呈圆周排布结构。

如图4所示，图4为本实用新型所述若干翅片直管换热器的直管导流管彼此平行紧密排列时换热原理图。由此原理图可知，翅片1沿直管导流管3轴线方向内折，气体5（即待换热的热源）穿过两两相贴合的翅片内折面2，此时由于每一导流管3上的翅片内折面2与其相邻的导流管上的翅片内折面2彼此两两相贴合，增大了换热的表面面积，并进行强制导流，使热源穿过两两相贴合的翅片内折面2后沿翅片1的形状延展与导流管3内的流体介质4进行热交换，而后再度汇聚传递。该结构强化了气体5侧的换热，同时也使整个换热器体积进一步减少。

如图5所示，图5为本实用新型一个实施例翅片螺旋盘管换热器的结构示意图。在该实施例中，此翅片螺旋盘管换热器，其由复数个彼此相隔一定间距且配置成使气体5在其间流动的翅片1以及复数个穿过翅片1中并配置成使流体介质4在其中流动的螺旋盘管导流管3构成，所述每一螺旋盘管导流管3上皆附有沿所述螺旋盘管导流管3轴线方向内折的翅片1，所述翅片1经过折弯、切割或挤压处理，使得所述每一螺旋盘管导流管3上的翅片内折面2与其相邻的导流管上的翅片内折面2彼此两两相贴合。

如图6—图8所示，其中，图6为本实用新型所述翅片螺旋盘管换热器的左视图；图7是本实用新型一个实施例中翅片螺旋盘管换热器A-A向剖视示意图；图8是本实用新型一个实施例中翅片螺旋盘管换热器B向放大示意图。在该实施例中，翅片螺旋盘管换热器上的翅片1经过二次加工，使得翅片1沿所述螺旋盘管导流管3轴线方向内折，通过折弯、切割或挤压处理，使得所述每一螺旋盘管导流管3上的翅片内折面2与其相邻的导流管3上的翅片内折面2彼此两两相贴合。从而使得螺旋盘管导流管3之间间距明显减少，从而使得气体5与导流管3进行更充分地接触冲刷，增强换热，提高紊流脉动程度，增大对流换热系数，有效地达到增强传热的目的，提高了换热效率，同时使整个换热器体积进一步减少。

如图9所示，图9为本实用新型一个实施例翅片蛇形管换热器的结构示意图。在这一个实施例中，此翅片蛇形管换热器，其由复数个彼此相隔一定间距且配置成使空气在其间流动的翅片1以及复数个穿过翅片1中并配置成使流体介质4在其中流动的蛇形管导流管3构成，所述每一蛇形管导流管3上皆附有沿所述蛇形管导流管轴线方向内折的翅片1，所述翅片1经过折弯、切割或挤压处理，使得所述每一蛇形管导流管3上的翅片内折面2与其相邻的导流管3上的翅片内折面2彼此两两相贴合。

如图1 0所示，图1 0为本实用新型一个实施例翅片蛇形管换热器A向放大示意图。在这一个实施例中，翅片蛇形管换热器上的翅片1经过二次加工，使得翅片1沿所述蛇形管导流管3直管部分轴线方向内折，通过折弯、切割或挤压处理，使得所述每一蛇形管导流管3上的翅片内折面2与其相邻的导流管3上的翅片内折面2彼此两两相贴合。

由此，本实用新型在导流管的表面通过加翅片板，增大导流管的外表面积从而达到提高换热效率的目的，强化了气体侧的换热，可使整个换热器体积进一步减少。通过对翅片进行二次加工，例如折弯、切割或挤压，使得导流管管之间间距明显减少，从而使得烟气流与导流管进行更充分地接触冲刷，增强换热，提高紊流脉动程度，增大对流换热系数，有效地达到增强传热的目的，提高了换热效率，同时使整个换热器体积进一步减少。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种翅片管换热器，其特征在于：所述翅片管换热器包括导流管（3），所述导流管（3）表面设置有若干彼此相隔一定间距的翅片（1）；导流管（3）内为流体介质（4），相邻导流管（3）之间为高温气体；彼此相邻导流管的翅片（1）进行折弯或挤压处理，翅片（1）两侧形成平行或呈一定角度的内折面。

2.根据权利要求1所述的翅片管换热器，其特征在于：所述翅片管换热器包括有复数个导流管（3），相邻导流管（3）上的翅片内折面（2）彼此两两相贴合设置。

3.根据权利要求1所述的翅片管换热器，其特征在于：所述导流管（3）为直管导流管。

4.根据权利要求3所述的翅片管换热器，其特征在于：所述直管导流管两侧翅片的内折面呈一定角度，复数个直管导流管紧密排列成圆柱状换热器。

5.根据权利要求3所述的翅片管换热器，其特征在于：所述直管导流管两侧翅片的内折面平行，复数个直管导流管彼此平行紧密排列直排状换热器。

6.根据权利要求1所述的翅片管换热器，其特征在于：所述导流管（3）为螺旋盘管导流管。

7.根据权利要求6所述的翅片管换热器，其特征在于：所述螺旋盘管导流管上的翅片（1）成一定角度内折处理，使得所述每一螺旋盘管导流管上的翅片内折面（2）与其相邻的螺旋盘管导流管上的翅片内折面（2）彼此两两相贴合。

8.根据权利要求1所述的翅片管换热器，其特征在于：所述导流管（3）为蛇形管导流管。

9.根据权利要求8所述的翅片管换热器，其特征在于：所述蛇形管导流管上的翅片（1）成一定角度内折处理，使得所述每一蛇形管导流管上的翅片内折面（2）与其相邻的蛇形管导流管上的翅片内折面（2）彼此两两相贴合。

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