CN203259054U - 管翅式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管翅式换热器，包括多根换热管和多层平直的换热翅片，多层换热翅片上下平行设置，多根换热管与多层换热翅片垂直固定连接。多个弧形立面的涡流发生器沿换热翅片纵向设置在换热翅片上侧或下侧，涡流发生器以换热管轴线为中心两个一组对称排列在换热管后侧，弧形立面展开后呈三角形，三角形的底部的攻角α迎着气流方向，攻角α为25°～45°。在流体流速相同的条件下，本实用新型的换热性能与传统的直三角翼涡流发生器相当，但其阻力损失可以降低5.6％~25.5％，特别是换热器中的流体在高流速的情况下，其减阻效果更加明显。

Description

管翅式换热器

技术领域

 本实用新型涉及一种用于流体热交换的换热器，特别涉及一种翅片上设有多个涡流发生器的管翅式换热器，属于热交换器技术领域。

背景技术

气—液热交换器广泛应用于动力、能源、化工等行业，由于气—液热交换器气体侧和液体侧的换热系数相差很大，通常在换热器的气体侧加上翅片，可以增大气体侧的换热面积并促进流体的扰动，有效地增大传热系数，从而增加传热量。由于管翅式换热器的热阻主要集中在气体侧，因此，提高其综合性能关键在于强化气体侧的换热。目前强化换热的途径主要是采用各种强化换热翅片（如波纹翅片、百叶窗翅片和开缝翅片等）或者在翅片上安装涡流发生器等强化换热元件，上述措施大大增强了翅片气体侧的换热面积，增强了换热效果。但同时也大大增加了气体的流动阻力，降低了换热器的工作效率。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种既能提高换热性能，又可降低涡流发生器所带来阻力损失的管翅式换热器。 

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种管翅式换热器，包括多根换热管和多层换热翅片，所述换热翅片为平直翅片，多层换热翅片上下平行设置，多根换热管与多层换热翅片垂直固定连接；多个弧形立面的涡流发生器沿换热翅片纵向设置在换热翅片上侧，所述涡流发生器以换热管轴线为中心两个一组对称排列在换热管后侧，所述弧形立面展开后呈三角形，三角形的底部的攻角α迎着气流方向，所述攻角α为25°～45°。

本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

前述的管翅式换热器，其中所述多个弧形立面的涡流发生器设置在换热翅片下侧；所述弧形立面横断面的长、短轴之比为1.8～2.2:1；所述三角形为直角三角形。

前述的管翅式换热器，其中所述换热管的截面为圆形；所述多根换热管三根一组采用等腰三角形排列，两组等腰三角形排列的换热管以等腰三角形顶点的换热管轴线为中心对称排列；三根一组换热管采用正三角形排列。

本实用新型对管翅式换热器中的涡流发生器进行优化设计和改进，从而使换热器的效能得到进一步提高，强化了换热效果、降低了流动阻力，是一种高效低阻，性能优良的管翅式换热器。当流体流经涡流发生器时，在压差的作用下产生纵向涡流，带动了周围流体的流动，增强了流体的扰动，强化主流区域与壁面边界层流体之间的能量交换，使换热器的换热性能得到增强。本实用新型弧形立面的涡流发生器与传统的直三角翼涡流发生器相比，大大降低了涡流发生器形体阻力带来的能量损失。在流体流速相同的条件下，本实用新型的换热性能与传统的直三角翼涡流发生器相当，但其阻力损失可以降低5.6％~25.5％，特别是换热器中的流体在高流速的情况下，其减阻效果更加明显，有效地提高了换热器的效能。

 本实用新型的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的立体结构图；

图2是图1的A向视图；

图3是图1的Ⅰ部放大图；

图4是本实用新型实施例二的立体结构图；

图5是图4的B向视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，本实用新型包括多根换热管1和多层平直的换热翅片2，多层换热翅片2上下平行设置，多根换热管1与多层换热翅片2通过胀接法垂直固定连接成一体，多个弧形立面的涡流发生器3以换热管1轴线为中心两个一组对称排列在换热管1后侧。

如图3所示，涡流发生器的3弧形立面展开后呈三角形，所述三角形为直角三角形，25°～45°的三角形的底部攻角α迎着气流方向，实施例一和实施例二的攻角α均优选30°的攻角，可以大大降低了涡流发生器3形体阻力带来的能量损失。涡流发生器3弧形立面横断面的长、短轴之比为1.8～2.2:1，实施例一和实施例二优选的长、短轴之比为2:1，优选的弧形立面高为2.1mm，厚度为0.2mm，其横断面的长轴为4.2mm，短轴为2.1mm。涡流发生器3所用金属材料应满足耐高温、防腐蚀性能强的要求，可采用易切削加工、易弯曲成型的金属材料通过粘接、镏接或嵌入的方式安装在换热翅片2上。

图1和图2所示实施例一的多个弧形立面的涡流发生器3沿换热翅片2纵向设置在其上侧，图4和图5所示实施例二的多个弧形立面的涡流发生器3沿换热翅片2纵向设置在其下侧，实施例二的其余结构与实施例一相同。图1和图4所显示的实施例均为从整体的管翅式换热器截取的一小部分。

换热管1的截面为圆形，优选的换热管1内径为6.4mm，外径为8mm，材质为黄铜管。多根换热管1三根一组采用等腰三角形排列，两组等腰三角形排列的换热管1以等腰三角形顶点的换热管轴线为中心对称排列，本实用新型优选换热管1三根一组换热管采用正三角形排列。换热管1的横向间距C为20mm，纵向间距D为17.32mm。

本实用新型与普通的管翅式换热器相比，能够在小幅度增加流动阻力的同时大幅度地提高换热器的换热能力，与安装直三角翼涡流发生器的管翅式换热器相比，两者的换热能力相当；但本实用新型弧形立面的涡流发生器所带来的流动阻力明显低于直三角翼涡流发生器。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种管翅式换热器，包括多根换热管和多层换热翅片，所述换热翅片为平直翅片，多层换热翅片上下平行设置，多根换热管与多层换热翅片垂直固定连接；其特征在于：多个弧形立面的涡流发生器沿换热翅片纵向设置在换热翅片上侧，所述涡流发生器以换热管轴线为中心两个一组对称排列在换热管后侧，所述弧形立面展开后呈三角形，三角形的底部的攻角α迎着气流方向，所述攻角α为25°～45°。

2.根据权利要求1所述的管翅式换热器，其特征是，所述多个弧形立面的涡流发生器设置在换热翅片下侧。

3.根据权利要求1所述的管翅式换热器，其特征是，所述弧形立面横断面的长、短轴之比为1.8～2.2:1。

4.根据权利要求1所述的管翅式换热器，其特征是，所述三角形为直角三角形。

5.根据权利要求1所述的管翅式换热器，其特征是，所述换热管的截面为圆形。

6.根据权利要求1或5所述的管翅式换热器，其特征是，多根换热管三根一组采用等腰三角形排列，两组等腰三角形排列的换热管以等腰三角形顶点的换热管轴线为中心对称排列。

7.根据权利要求6所述的管翅式换热器，其特征是，三根一组换热管采用正三角形排列。

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