CN204115544U - H型平齿翅片管及h型平齿翅片管换热管束 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种H型平齿翅片管及其翅片管换热管束，H型平齿翅片管包括：基管部，以及翅片部，翅片部包含多个分别沿基管部轴向以预定间距连接在基管部的外壁上的矩形平齿翅片组，其中，矩形平齿翅片组包含两片位于至少一根基管两侧的矩形平齿翅片，矩形平齿翅片内凹成一定弧度与基管的外壁相嵌合连接，两片矩形平齿翅片相隔一定间距且与基管形成H状，每片矩形平齿翅片包含固定设置在外壁上的基片、与基片连成一体的多个平齿、以及多个形成在每相邻的两个平齿之间的开口槽，多个平齿设置在矩形翅片与基管外气流流向相平行的两侧边部上，翅片部的这种结构提供了一种间断性不连续换热表面，进一步提高现有H型翅片管的强化换热性能。

Description

H型平齿翅片管及H型平齿翅片管换热管束

技术领域

本实用新型涉及翅片管领域，具体涉及一种H型平齿翅片管及其翅片管换热管束。

背景技术

H型翅片管，亦称H型鳍片管或H型肋片管，又称碟片管，是把两片中间带有圆弧的钢片对称地与光管焊接在一起形成翅片管，因正面形状像字母“H”，故称为H型翅片管。H型翅片管一般采用闪光电阻焊工艺方法，其焊接后焊缝熔合率高，焊缝抗拉强度大，具有良好的热传导性能。H型翅片管还可制成双管的双H型翅片管，其结构的刚性好，可应用于管排较长的场合。

H型翅片管具有良好的抗积灰能力和防磨性能，广泛应用于含灰较多的换热场合中，如燃煤锅炉省煤器及各类余热锅炉的受热面。为避免管束积灰严重，H型翅片管中的翅片间距较大，一般在20mm以上，因而在实际应用中H型翅片管的翅化比较低。在现有的H型翅片管中，翅片表面均为连续的平直表面，翅片管的强化换热效益主要来自于翅片管中翅片所提供的扩展换热面积，而连续平直翅片对翅片表面的对流换热系数没有明显的强化作用。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于通过提供一种间断型不连续换热表面，进一步提高现有H型翅片管的强化换热效果。

为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

<结构一>

本实用新型提供了一种H型平齿翅片管，具有这样的特征，包括：基管部，呈管状，至少一根基管，以及翅片部，包含多个分别沿基管部轴向以预定间距连接在基管部的外壁上的矩形平齿翅片组，其中，矩形平齿翅片组包含两片位于至少一根基管两侧的矩形平齿翅片，矩形平齿翅片内凹成一定弧度与基管的外壁相嵌合连接，两片矩形平齿翅片相隔一定间距且与基管形成H状，每片矩形平齿翅片包含固定设置在外壁上的基片、与基片连成一体的多个平齿、以及多个形成在每相邻的两个平齿之间的开口槽，多个平齿设置在矩形翅片与基管外气流流向相平行的两侧边部上。

在本实用新型提供的H型平齿翅片管中，还可以具有这样的特征：其中，基管形状为呈圆管状、椭圆状、扁管状中的任意一种。

在本实用新型提供的H型平齿翅片管中，还可以具有这样的特征：其中，每相邻两组矩形平齿翅片组互相平行。

在本实用新型提供的H型平齿翅片管中，还可以具有这样的特征：其中，基管具有外径D，两片矩形平齿翅片相隔的间距L范围为：0<L<外径D。

在本实用新型提供的H型平齿翅片管中，还可以具有这样的特征：其中，矩形平齿顶端的顶缘为呈梯形、圆弧形、锯齿形以及波浪形中的任意一种形状。

在本实用新型提供的H型平齿翅片管中，还可以具有这样的特征：其中，平齿的侧壁具有凹凸不平的表面和呈凹痕以及凹槽中的任意一种。

<结构二>

更进一步地，本实用新型还提供了一种H型平齿翅片管换热管束，具有这样的特征，包括：至少三个H型平齿翅片管，翅片管换热管束为顺列布置，错列布置以及不等间距布置中的任意一种。

实用新型的作用与效果

根据本实用新型所涉及的H型平齿翅片管，因为多个矩形平齿翅片组组成的翅片部设置在基管部的外壁上，翅片组中两片矩形翅片以一定间距对称嵌合在基管的外壁上，矩形翅片中与基体连成一体的多个平齿向基管的外部延伸，并且每相邻的两个平齿之间形成开口槽，使得翅片表面形成间断型不连续换热表面，在该间断型换热表面上流体边界层不断生成与破坏，而边界层发展段换热能力较强，因而翅片管换热性能更佳，因该开口槽而形成的换热面积大于开口槽本身所损失的部分翅片侧表面的换热面积，所以开口槽的形成不仅可利用间断型不连续表面的强化换热原理来提高翅片表面换热系数，同时也不会造成翅片换热面积的减少，而且矩形平齿翅片结构使得翅间气流的横向混合增强，因而在提高翅片管强化换热性能的前提下能进一步缩小翅片间距，从而进一步提高换热管的翅化比，使得H型平齿翅片管具有明显的强化换热优势。

附图说明

图1为本实用新型的实施例一中H型平齿翅片管换热管束的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例一中H型平齿翅片管的结构示意图；

图3为本实用新型的实施例一中的H型平齿翅片管的俯视结构示意图；

图4为图2中的沿A方向所观察到的H型平齿翅片管的结构示意图；

图5为图2中沿B方向观察到的H型平齿翅片管的结构示意图；

图6为本实用新型的实施例二中双H型平齿翅片管的结构示意图；

图7(a)为本实用新型的变形例一中的H型平齿翅片管的俯视结构示意图；

图7(b)为本实用新型的变形例二中的H型平齿翅片管的俯视结构示意图；

图8(a)为本实用新型的变形例三中双H平齿翅片管的俯视结构示意图；

图8(b)为本实用新型的变形例四中双H平齿翅片管的俯视结构示意图；

图9为本实用新型的变形例五中平齿的结构示意图；

图10为本实用新型的变形例六中平齿的结构示意图；

图11为本实用新型的变形例七中平齿的结构示意图；

图12为本实用新型的变形例八六中平齿的结构示意图；

图15为本实用新型的变形例九七中平齿的结构示意图；

图13为本实用新型的变形例十中平齿的结构示意图；

图14为本实用新型的变形例十一中平齿的结构示意图；

图15为本实用新型的变形例十二中平齿的结构示意图；

图16为本实用新型的变形例十三中平齿的结构示意图；

图17为本实用新型的变形例十四中平齿的结构示意图；

图18为本实用新型的变形例十五中平齿的结构示意图；

图19为本实用新型的变形例十六中平齿的结构示意图；

图20为本实用新型的变形例十七中平齿的结构示意图；以及

图21为本实用新型的变形例十八中平齿的结构示意图；

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型作具体阐述。

实施例一

图1为本实用新型的实施例一中H型平齿翅片管换热管束的结构示意图。

如图1所示，H型平齿翅片管换热管束100包含3个排列成两行结构的互相错列布置的H型平齿翅片管200。

图2为本实用新型的实施例一中H型平齿翅片管的结构示意图。

如图2所示，H型平齿翅片管200包括：基管部1和翅片部2。

基管部1为圆管形，内充有流动换热工质。翅片部2包含多个由矩形平齿翅片2a和矩形平齿翅片2b组成的矩形平齿翅片组，矩形平齿翅片组互相平行且以一定间距沿基管部1的轴向设置在基管部1的外壁上。

根据应用场合的不同，基管部1的直径范围可在10毫米和1000毫米之间，设置在基管部1外壁上的两相邻矩形平齿翅片组之间的间距为2毫米和200毫米之间，矩形平齿翅片2a或矩形平齿翅片2b的长度或宽度范围可在20毫米至2000毫米之间。

图3为本实用新型的实施例一中H型矩形平齿翅片管俯视结构示意图。

如图3所示，矩形平齿翅片2a和矩形平齿翅片2b均具有内凹构造，形成内凹侧部，并通过内凹侧部对称嵌合在基管部1的外壁上，与基管部1形成H型，矩形平齿翅片2a和矩形平齿翅片2b分别包含：基片3a和基片3b，平齿4a和平齿4b以及平齿4a或平齿4b之间的开口槽5a和开口槽5b，基片3a和平齿4a或基片3b和平齿4b形成了不连续的表面；平齿4a和平齿4b分别所在的基片的两侧边部与图1中基管外气流流动方向相平行，从而由图1中可以看出，气流流向与每一个H型平齿翅片管200的翅片部2均呈此类关系。

翅片部2中的矩形平齿翅片2a和矩形平齿翅片2b之间的间距为基管部1的外径的0.01至0.9倍，矩形平齿翅片2a和矩形平齿翅片2b由厚度为0.01毫米至10毫米的矩形钢带制成，未设置在基管部1上时，钢带按一定间距进行局部切割被开齿，开齿后形成了连续一体的基片3a和基片3b以及多个齿片，齿片的宽度为2毫米至200毫米之间，齿片的长度为4毫米至400毫米之间。

图4为图3中的沿A方向所观察到的H型平齿翅片管的结构示意图。

如图4所示，多个矩形平齿翅片2a互相平行且以一定间距设置在基管部1的外壁上，矩形平齿翅片2a包含平齿4a以及平齿4a之间的开口槽5a。

图5为图3中的沿B方向所观察到的H型平齿翅片管的结构示意图。

如图5所示，矩形平齿翅片2a和矩形平齿翅片2b还分别包含平直侧部6a和平直侧部6b。

另外，图5进一步显示了矩形平齿翅片2a和矩形平齿翅片2b沿基管部1的外壁对称分布。

实施例的作用与效果

根据实施例一提供的H型平齿翅片管换热管束由多个H型平齿翅片管错列布置形成，在H型平齿翅片管中，多个矩形平齿翅片组组成的翅片部设置在基管部的外壁上，翅片组中两片矩形翅片以一定间距对称嵌合在基管的外壁上，矩形翅片中与基体连成一体的多个平齿向基管的外部延伸，并且每相邻的两个平齿之间形成开口槽，使得翅片表面形成间断型不连续换热表面，在该间断型换热表面上流体边界层不断生成与破坏，而边界层发展段换热能力较强，因而翅片管换热性能更佳，因该开口槽而形成的换热面积大于开口槽本身所损失的部分翅片侧表面的换热面积，所以开口槽的形成不仅可利用间断型不连续表面的强化换热原理来提高翅片表面换热系数，同时也不会造成翅片换热面积的减少，而且矩形平齿翅片结构使得翅间气流的横向混合增强，因而在提高翅片管强化换热性能的前提下能进一步缩小翅片间距，从而进一步提高换热管的翅化比，使得H型平齿翅片管具有明显的强化换热优势。

当然本实用新型所涉及的H型平齿翅片管及H型平齿翅片管换热管束并不仅仅限定于在本实施例中的结构。

实施例一和提供的H型平齿翅片管换热管束由多个相同的H型平齿翅片管错列布置组成，当然本实用新型所涉及的H型平齿翅片管换热管束还可以是由多个相同的H型平齿翅片管顺列布置组成或不等间距布置组成。

在实施例一中，翅片部由钢带制造，本实用新型涉及的H型平齿翅片管中，翅片部还可以是铜合金或铝合金等任意一种软质金属带制造。

在实施例一中，基管的个数为一根，本实用新型涉及的H型平齿翅片管中，基管的个数还可以是两根，见实施例二。

在实施例一和实施例二中提供的H型平齿翅片管，基管的形状为呈圆管形，本实用新型涉及的H型平齿翅片管中，基管的形状还可以是椭圆管形和扁管形，见变形例一至变形例四。

在实施例一提供的平片翅片管中，平齿的上下侧壁为光滑的表面，本实用新型提供的平齿翅片管中，平齿还可以具有高低不一致的顶缘或者是凹凸不平的表面，见变形例五至变形例十八。

实施例二

在本实施例二中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。

图6为本实用新型的实施例二中双H型平齿翅片管的结构示意图。

如图6所示，本实施例的双H型平齿翅片管300包括基管部301和翅片部302，基管部301包含基管301a和基管301b，基管301a和基管301b互相平行；翅片部302包含矩形平齿翅片302a和矩形平齿翅片302b，矩形平齿翅片302a和矩形平齿翅片302b组成的矩形平齿翅片组同时沿基管301a和基管301b的轴向以一定间距在基管301a和基管301b的外壁设置，形成双H状，组成双H型平齿翅片管。

变形例一

在本变形例一中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。

图7(a)为本实用新型的变形例一中单H型平齿翅片管的俯视结构示意图。

如图7(a)所示，单H型平齿翅片管400中基管部401的形状为呈椭圆管形。

变形例二

同样的，在本变形例二中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。

图7(b)为本实用新型的变形例二中单H型平齿翅片管的俯视结构示意图。

如图7(b)所示，单H型平齿翅片管500中基管部501的形状为呈扁管形。

变形例三

同样的，在本变形例三中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。

图8(a)为本实用新型的变形例三中双H型平齿翅片管的俯视结构示意图。

如图8(a)所示，在双H型平齿翅片管600中，基管部601中的基管601a和基管601b形状均为呈椭圆管形。

变形例四

同样的，在本变形例四中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。

图8(b)为本实用新型的变形例四中双H型平齿翅片管的俯视结构示意图。

如图8(b)所示，在双H型平齿翅片管700中，基管部701中的基管701a和基管701b形状均为呈扁管形。

变形例一至变形例四的作用和效果

根据变形例一至变形例四提供的H型平齿翅片管，将基管的形状由圆管形变成椭圆管形或扁管形，可使得流体阻力降低，强化换热性能更优。

变形例五

同样的，在本变形例五中，和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。

图9本实用新型的变形例五中平齿的结构示意图。

如图9示，平齿11的顶端具有梯形状的顶缘111。

变形例六

同样的，在本变形例六中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。

图10实用新型的变形例六中平齿的结构示意图。

如图10，平齿12顶端具有圆弧形状的顶缘121。

变形例七

同样的，在本变形例七中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。

图11为本实用新型的变形例四中平齿的结构示意图。

如图11所示，平齿13的顶端具有波浪形的顶缘131。

变形例八

同样的，在本变形例八中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。

图12为本实用新型的变形例八中平齿的结构示意图。

如图12所示，平齿14的顶端具有锯齿形的顶缘141。

变形例五至变形例八的作用和效果

根据变形例五至变形例八提供的H型平片翅片管中，通过在平齿的顶端设置高低不平的顶缘以增强对翅片侧的气体扰动，以强化换热效果。

变形例九

同样的，在本变形例九中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。

图13为本实用新型的变形例九中平齿的结构示意图。

如图13所示，平齿21的两侧壁都具有网格形的凹痕211。

变形例十

同样的，在本变形例十中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。

图14为本实用新型的变形例十中平齿的结构示意图。

如图14所示，平齿22的两侧壁都具有人字形的凹痕221。

变形例十一

同样的，在本变形例十一中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。

图15为本实用新型的变形例十一中平齿的结构示意图。

如图15所示，平齿23的两侧壁都具有长条形的凹痕231。

变形例十二

同样的，在本变形例十二中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。

图16为本实用新型的变形例十二中平齿的结构示意图。

如图16所示，平齿24的两侧壁都具有波浪形的凹痕241。

变形例十三

同样的，在本变形例十三中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。

图17为本实用新型的变形例十三中平齿的结构示意图。

如图17所示，平齿25的两侧壁都具有一字型的凹槽251。

变形例十四

同样的，在本变形例十四中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。

图18为本实用新型的变形例十四中平齿的结构示意图。

如图18所示，平齿26的两侧壁都具有十字型的凹槽261。

变形例十五

同样的，在本变形例十五中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。

图19为本实用新型的变形例十五中平齿的结构示意图。

如图19所示，平齿27的两侧壁都具凹槽坑271。

变形例十六

同样的，在本变形例十六中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。

图20为本实用新型的变形例十六中平齿的结构示意图。

如图20所示，平齿28的两侧壁都具有圆形开孔281。

变形例十七

同样的，在本变形例十七中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。

图21为本实用新型的变形例十四中平齿的结构示意图。

如图21所示，平齿29的两侧壁都具有矩形开缝291。

变形例九至变形例十七的作用和效果

根据变形例九至变形例十七提供的H型平片翅片管中，通过在平齿的两侧壁设置凹痕或凹槽以形成了两侧壁上凹凸不平的表面，这些凹凸不平的表面使得两侧壁的表面积变大，增强了平齿的两侧的气流扰动，强化了换热效果。

Claims (7)

1.一种H型平齿翅片管，其特征在于，包括： 

基管部，呈管状，至少一根基管；以及 

翅片部，包含多个分别沿所述基管部轴向以预定间距连接在所述基管部的外壁上的矩形平齿翅片组； 

其中，所述矩形平齿翅片组包含两片位于至少一根所述基管两侧的矩形平齿翅片，所述矩形平齿翅片内凹成一定弧度与所述基管的外壁相嵌合连接，两片所述矩形平齿翅片相隔一定间距且与所述基管形成H状， 

每片所述矩形平齿翅片包含固定设置在所述外壁上的基片、与所述基片连成一体的多个平齿、以及多个形成在每相邻的两个平齿之间的开口槽， 

所述的多个平齿设置在所述基片与基管外气流流向相平行的两侧边部上。 

2.根据权利要求1所述的H型平齿翅片管，其特征在于： 

其中，所述基管形状为呈圆管状、椭圆状、扁管状中的任意一种。 

3.根据权利要求1所述的H型平齿翅片管，其特征在于： 

其中，每相邻两组所述矩形平齿翅片组互相平行。 

4.根据权利要求1所述的H型平齿翅片管，其特征在于： 

其中，所述基管具有外径D，两片所述矩形平齿翅片相隔的间距L范围为：0<L<所述外径D。 

5.根据权利要求1所述的H型平齿翅片管，其特征在于： 

其中，所述矩形翅片的顶端的顶缘为呈梯形、圆弧形、锯齿形以及波浪形中的任意一种形状。 

6.根据权利要求1所述的H型平齿翅片管，其特征在于： 

其中，所述平齿的侧壁具有凹凸不平的表面和呈凹痕以及凹槽中的任意一种。 

7.一种H型平齿翅片管换热管束，其特征在于，包括： 

至少三个H型平齿翅片管， 

其中，所述H型平齿翅片管为上述权利要求1至权利要求7中任意一项所述的H型平齿翅片管。 

所述H型平齿翅片管换热管束为顺列布置，错列布置，以及不等间距布置中的任意一种。