CN204007277U - 一种小间距翅片管以及翅片管换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种小间距翅片管以及翅片管换热器，其中的小间距翅片管，包括基管以及呈螺旋状设置在所述基管外壁上的翅片，其中，相邻翅片的间距为2.2～4.8mm。本实用新型还提供了由所述翅片管制造的翅片管换热器。本实用新型提供的翅片管可有效缩小翅片间距，使其排列分布更加紧凑，同时，该翅片管的翅片高度较高、翅片厚度也有所下降，从多个方面保证了翅片管换热面积的增加，由此翅片管制造的换热器能有效提高换热效率，非常适用于工业化应用。

Description

一种小间距翅片管以及翅片管换热器

技术领域

本实用新型涉及化工设备领域，具体涉及一种小间距的翅片管以及采用小间距翅片管的翅片管换热器。

背景技术

翅片管主要用于制造换热装置，大量应用于石油化工、电力行业的换热与余热回收工段，属于非常重要的化工设备之一。常见的翅片管包括基管以及翅片，其中的翅片多采用缠绕式、高频焊接等组装工艺与基管成型，由此所制造的翅片管产品的翅片根部容易产生褶皱，并且在高温或低温环境下，翅片产生松动脱落，不良产品比率高，影响使用寿命，易存在安全隐患。更为重要的是，为保证产品合格率，翅片管翅片间距较大、翅片高度较低，单位基管长度上翅片圈数偏少，从而严重制约了换热面积与换热效率。

翅片高度和间距是衡量翅片管换热效率的两个重要因素，在有效高度范围内，增加翅片高度是提高换热效率的一个显著办法。在保证管外流体与换热管充分接触的情况下，增加单位长度内的翅片数量也能极大的提高换热效率。为了增加翅片管的换热面积，现有研究多集中在缩小翅片间距和增加翅片高度上，但鉴于制造的难度，现有研究无法同时缩小翅片间距且保持一定的翅片高度，换热效率的改善并不明显，仍有巨大的改善空间。

实用新型内容

为克服现有翅片管存在的间距大、换热面积小等缺陷，本实用新型的一个目的是提供一种小间距翅片管。

本实用新型的另一个目的是提供一种翅片管换热器。

本实用新型提供的小间距翅片管，包括基管以及呈螺旋状设置在所述基管外壁上的翅片，其中，相邻翅片的间距为2.2～4.8mm。

在根据本实用新型的小间距翅片管的一个优选的实施方式中，相邻翅片的间距为2.2～3.2mm。

在根据本实用新型的小间距翅片管的一个更加优选的实施方式中，相邻翅片的间距为2.5～3.0mm。

上述小间距翅片管中，翅片在基管上的分布可以为等间距，也可以不为等间距，可由本领域技术人员根据实际需求调整不同的翅片间距及不同的分布状况。

在根据本实用新型的小间距翅片管的一个优选的实施方式中，所述翅片呈螺旋状等间距设置在所述基管外壁上。

在根据本实用新型的小间距翅片管的一个实施方式中，所述翅片通过激光焊接成型固定设置在所述基管外壁上。

在根据本实用新型的小间距翅片管的一个实施方式中，所述基管的外径为10～60mm。

在根据本实用新型的小间距翅片管的一个实施方式中，所述翅片的高度为所述基管外径的10～50％。

在根据本实用新型的小间距翅片管的一个优选的实施方式中，所述翅片的高度为10～20mm。

在根据本实用新型的小间距翅片管的一个实施方式中，所述翅片的厚度为0.2～1.2mm。

在根据本实用新型的小间距翅片管的一个优选的实施方式中，所述翅片的厚度为0.3～0.8mm。

在根据本实用新型的小间距翅片管的一个实施方式中，所述基管和所述翅片的材质各自独立地选自碳钢、不锈钢、钛材、铝材或铜材。

本实用新型还提供了一种翅片管换热器，包括翅片管，其中，所述翅片管采用以上技术方案任一项所述的小间距翅片管。

本实用新型提供的翅片管可有效缩小翅片间距，使其排列分布更加紧凑，同时，该翅片管的翅片高度较高、翅片厚度也有所下降，从多个方面保证了翅片管换热面积的增加，由此翅片管制造的换热器能有效提高换热效率，非常适用于工业化应用。

附图说明

图1是本发明所述小间距翅片管的结构示意图；

图2是本发明所述小间距翅片管的剖面示意图；

其中，附图标记说明如下：

1、基管；2、翅片；t、翅片间距；s、翅片厚度；D、钢管外径；h、翅片高度。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将进一步描述本实用新型的示例性实施例的技术方案。

本实用新型的一个方面提供了一种小间距翅片管，如图1和图2所示，其包括基管1以及呈螺旋状设置在所述基管外壁上的翅片2，其中，相邻翅片的间距t为2.2～4.8mm。通常，对于翅片管来说，翅片间距越小，单位基管长度内翅片数量越多，翅片管的换热面积越大。但是，本发明人发现，如果翅片间距下降至一定程度，反而制约换热效率，翅片间距为2.2～4.8mm时换热效果最好。如果间距大于该范围，则单位基管长度的翅片数量减小，换热效率下降，即使增加翅片高度也无法将换热效率特别有效地提高；如果间距小于该范围，则管外流体不能充分进入翅片间隙，翅片有效换热面积反而出现下降。

在根据本实用新型的小间距翅片管的一个优选的实施方式中，相邻翅片的间距t为2.2～3.2mm。

在根据本实用新型的小间距翅片管的一个更加优选的实施方式中，相邻翅片的间距t为2.5～3.0mm。

本实用新型提供的小间距翅片管中，翅片在基管上的分布可以为等间距，也可以不为等间距，可由本领域技术人员根据实际的工艺或使用需求调整不同的间距及不同的分布状况。例如，对于某些工况下，翅片管可设置为基管中部翅片等间距分布，基管两端翅片间距适当增大，整根翅片管为不等距设置。

在根据本实用新型的小间距翅片管的一个优选的实施方式中，所述翅片呈螺旋状等间距设置在所述基管外壁上。

在根据本实用新型的小间距翅片管的一个实施方式中，所述翅片通过激光焊接成型固定设置在所述基管外壁上。相对于冲压成型、高频焊接等成型方式，激光焊接成型的焊接热影响区极小，焊缝成型美观、强度高，翅片根部无褶皱，在高温或低温环境下，均不会出现翅片松散并与基管脱落的现象，因此得到的翅片管可兼顾小间距、大高度的优势。

在根据本实用新型的小间距翅片管的一个实施方式中，所述基管的外径D为10～60mm。

在根据本实用新型的小间距翅片管的一个实施方式中，所述翅片的高度h为所述基管外径D的10～50％。同样间距下的翅片高度越大，单位管长上的翅片换热面积越大。

在根据本实用新型的小间距翅片管的一个优选的实施方式中，所述翅片的高度h为10～20mm。翅片高度值越大，理论换热效率越好，但本发明人发现，高度值h增大到超过20mm后，有效面积增加幅度变小，翅片的刚性变差，流速快的流体冲击会造成翅片倾角变化，易导致翅片间流体流场紊乱，进而导致换热效率下降。

在根据本实用新型的小间距翅片管的一个实施方式中，所述翅片的厚度s为0.2～1.2mm。较薄的翅片厚度，能够增加单位基管上的翅片数量，从而进一步增加单位基管上的翅片换热面积。同时，较薄的翅片传热效率和速率较好，但是厚度过小则翅片刚度小；翅片厚度大刚度大，但材料消耗增加，翅片管重量增加，同时影响流体的传热速率。

在根据本实用新型的小间距翅片管的一个优选的实施方式中，所述翅片的厚度s为0.3～0.8mm。

在根据本实用新型的小间距翅片管的一个实施方式中，所述基管和所述翅片的材质各自独立地选自碳钢、不锈钢、钛材、铝材或铜材。基管和翅片的材质可以相同也可以不同，可根据实际使用环境进行选择或组合，依据不同的材质特性，本实用新型的翅片管可适用于高温、低温、高腐蚀、高磨蚀等多种苛刻的使用环境，适用性广。

基管的最小壁厚为1mm，在低腐蚀、低强度要求的环境下，薄壁基管能够有效减轻设备重量，在高强度要求的环境下，宜采用厚壁基管来组装本实用新型的翅片管，在抗高腐蚀要求的环境下，宜采用不锈钢或有色金属制基管来组装本实用新型的翅片管。

本实用新型的另一个方面提供了一种翅片管换热器，包括翅片管，其中，所述翅片管采用本实用新型提供的小间距翅片管。本实用新型提供的小间距翅片管同时具有翅片间距小、高度大、厚度小的特点，翅片管换热面积有效增加、换热效率明显提高，因此由其制造的翅片管换热器换热效果好、换热效率高，适用于工业化应用。

虽然为了说明本实用新型，已经公开了本实用新型的优选实施方案，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离权利要求书所限定的本实用新型构思和范围的情况下，可以对本实用新型做出各种修改、添加和替换。

Claims (12)

1.一种小间距翅片管，包括基管以及呈螺旋状设置在所述基管外壁上的翅片，其特征在于，相邻翅片的间距为2.2～4.8mm。

2.根据权利要求1所述的翅片管，其特征在于，所述间距为2.2～3.2mm。

3.根据权利要求2所述的翅片管，其特征在于，所述间距为2.5～3.0mm。

4.根据权利要求1所述的翅片管，其特征在于，所述翅片呈螺旋状等间距设置在所述基管外壁上。

5.根据权利要求4所述的翅片管，其特征在于，所述翅片通过激光焊接成型固定设置在所述基管外壁上。

6.根据权利要求1所述的翅片管，其特征在于，所述基管的外径为10～60mm。

7.根据权利要求6所述的翅片管，其特征在于，所述翅片的高度为所述基管外径的10～50％。

8.根据权利要求7所述的翅片管，其特征在于，所述翅片的高度为10～20mm。

9.根据权利要求1所述的翅片管，其特征在于，所述翅片的厚度为0.2～1.2mm。

10.根据权利要求9所述的翅片管，其特征在于，所述翅片的厚度为0.3～0.8mm。

11.根据权利要求1-10任一项所述的翅片管，其特征在于，所述基管和所述翅片的材质各自独立地选自碳钢、不锈钢、钛材、铝材或铜材。

12.一种翅片管换热器，包括翅片管，其特征在于，所述翅片管采用权利要求1-11任一项所述的小间距翅片管。