CN205878981U - 一种全椭圆h型翅片管 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种全椭圆H型翅片管，包括两根相互平行的基管，以及设在两根基管两侧若干组相互对称的翅片；所述基管为椭圆基管；所述翅片为半椭圆型翅片，且对称分布在基管两侧的两片翅片构成一个完整的椭圆；所述相互对称的每组半椭圆型翅片组成的平面均垂直于椭圆基管的轴心线方向，且每组对称的所述半椭圆型翅片间均留有间隙。本实用新型不仅肋化系数高，而且温度场分布均匀，因此具有良好的换热效果，同时由于翅片和气流流动方向平行，灰粒不易在翅片沉淀，且用椭圆管代替了传统的圆管，椭圆翅片代替了传统的方形翅片，流动阻力损失小，有效地避免了烟气流动通道的堵塞。

Description

一种全椭圆H型翅片管

技术领域

本实用新型涉及电力、环保、化工、能源等换热技术领域，具体地，涉及一种全椭圆H型翅片管。

背景技术

当前，我国环境状况总体恶化的趋势尚未得到根本遏制，社会经济快速发展，环境矛盾日益凸显，环保压力持续加大。部分区域和城市大气雾霾现象突出，许多地区主要污染物排放量超过环境容量。我国能源结构中煤炭占主要地位，燃煤火电机组的装机容量达到总装机容量的70％。由于燃煤锅炉的热效率低，劣质煤比重大，燃煤电站年排放的颗粒物总量约600万吨，是大气颗粒物污染的主要源头。为了改善越来越恶劣的空气环境，国家对废气的排放越来越严格，尤其是火力发电厂所排放的烟气，由于其烟温较高，且其中含有大量对空气有害的成分，如果这部分烟气不经过处理直接排放到空气中，不仅造成空气污染，还会形成能源的浪费。

为了保护环境，满足国家的排放标准要求，火力发电厂可在干式电除尘器或脱硫塔前设置GGH(无泄漏式烟气-烟气换热器)或者低温省煤器，以回收烟气余热，提高除尘器效率，达到节能环保的目的。

目前国内的烟气换热设备多采用螺旋翅片管，但是由于在火力发电厂排放的烟气含尘量高，螺旋翅片管容易积灰，严重的甚至会堵塞烟道，从而影响整个电厂的正常运行。同时由于螺旋翅片管的烟气侧阻力损失大,在一些电厂改造工程中原有的引风机压头裕量小，若换热设备的阻力过大，需对引风机改造，这会极大的增加改造成本和工程量，因而极大的制约了这种换热管的使用。

经检索，公开号为CN202329341U的中国实用新型专利，公开一种椭圆H型翅片管，该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。但是该专利由于H型翅片的4个直角面离基管中心较远，其换热效果差，因此影响了整个翅片管的换热效率，且金属耗量大，存在着一定的浪费。

因此为了解决上述问题，势必需要一种换热效果好、阻力小且防积灰及抗磨的换热管。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种全椭圆H型翅片管，其不仅肋化系数高，且温度场分布均匀，整个翅片管的换热效率良好，同时有效地避免了烟气流动通道的堵塞，降低金属耗量。

为实现以上目的，本实用新型提供一种全椭圆H型翅片管，包括两根相互平行的基管，以及设在两根基管两侧若干组相互对称的翅片；所述基管为椭圆基管；所述翅片为半椭圆型翅片；相互对称的每组所述半椭圆型翅片组成的平面均垂直于椭圆基管的轴心线方向，且每组对称的所述半椭圆型翅片间均留有间隙；所述半椭圆型翅片与所述椭圆基管采用焊接的方式连接，半椭圆型翅片上设有与基管吻合的弧形凹槽。

优选地，所述椭圆基管的长轴与短轴的比值范围为1～10。由于流体流动方向与基管短轴方向垂直，与圆管相比其迎风面截面积更小，使得流体的流动阻力大大减小。

优选地，所述椭圆基管的壁厚为1.5～6mm。

优选地，所述半椭圆型翅片的厚度相同，为1～5mm。

优选地，所述半椭圆型翅片组构成的椭圆长轴与短轴的比值范围为1～10。

优选地，所述半椭圆型翅片组构成的椭圆长轴为40～300mm。

优选地，所述半椭圆型翅片，高度尺寸H2范围为40～100mm，高度尺寸H3范围为40～100mm，H3指的是沿椭圆基管长轴方向两椭圆基管中心间距，H2指的是任一椭圆基管中心距离翅片组构成的椭圆长轴端点的距离。

优选地，每组对称的所述半椭圆型翅片间的间隙范围为0.1a～0.7a，a为椭圆基管短轴长度。

优选地，垂直于所述椭圆基管的轴心线方向的半椭圆型翅片，相邻半椭圆型翅片之间的间距为3～30mm。

上述各个优选的参数范围可以使得全椭圆H型换热管在不同环境、阻力要求、空间要求和传热要求的情况下调整布置，满足实际应用。参数范围的选定考虑到换热面积，换热材料重量对换热系数和设备外型的影响，从而达到性能参数和经济参数的平衡统一。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

本实用新型所述基管用椭圆基管代替圆管，减小了气流经过基管表面所造成的阻力损失，从而减少风机能耗，这是因为与圆管相比，椭圆基管在短轴方向的迎风截面积更小，且椭圆基管背风面形成的涡流情况也得到改善，因此椭圆基管所造成的流动损失也相应减少；并且与公开号为CN202329341U的中国实用新型专利相比，同时采用两根相互平行的基管，对翅片管组的焊接有利，在同时满足换热效率，保证换热面积的前提下，大大减少焊接工作量，提高换热管间的空间利用率，对设备的小型化也有一定的帮助作用。

本实用新型与传统的H型翅片相比，翅片迎风面为椭圆型，能够有效改善流场，减小烟气阻力，翅片组中部间隙去除了部分在翅片进口和出口分离区的换热面积，降低了进出口分离区传热恶化对整个翅片传热的影响，提高了翅片的平均对流换热系数和翅片效率，按圆锥曲线的定义，椭圆是平面内到两定点的距离之和等于常数的动点的轨迹。两定点即为椭圆焦点，如果椭圆翅片组构成椭圆以两椭圆基管作为焦点，则翅片边缘任意点到两基管距离和为定值，保证了整个翅片组的换热均匀性，避免了边缘传热不均，性能劣化，从而造成材料的浪费。即使由于施工或制造等条件限制无法以基管作为焦点，椭圆型翅片依然可以达到改善流场和节省材料的作用。

综上，本实用新型采用半椭圆型翅片，不仅温度场分部均匀，且肋化系数高，因此传热效果好，同时由于气流在全椭圆H型翅片管间的气流特性好，且气流平行流过椭圆基管上的半椭圆型翅片，因此与螺旋翅片管和普通H型翅片椭圆管相比，有更好的防磨和防积灰特性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型一实施例的主视图；

图2为本实用新型一实施例的左视图；

图3为本实用新型一实施例的俯视图；

图中：椭圆基管 1，半椭圆型翅片 2。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

如图1、图2、图3所示，一种全椭圆H型翅片管，由两根相互平行的椭圆基管1及分布在椭圆基管1两侧的若干翅片组成，其中：所述翅片2两两对称，且垂直于椭圆基管1轴线方向，且每组对称的所述半椭圆型翅片间均留有间隙，对称分布在基管两侧的两片翅片构成一个完整的椭圆，所述半椭圆型翅片2与椭圆基管1采用焊接的方式连接。

本实用新型在传统的H型翅片管上将翅片制作成半椭圆型，从而使整个翅片管的温度分布更加均匀，消除了换热死角。在相同面积的情况下，其换热效率更高，对金属的利用更好，从而使整个换热管的金属耗材更少，结构更加紧凑。

在部分优选实施例中：

所述椭圆基管1的长轴b与短轴a的比值范围为1～10(如图1所示)；

所述椭圆基管1的壁厚范围为1.5～6mm；

本实用新型在椭圆基管两边对称分布的半椭圆型翅片，半椭圆型翅片2上留有与基管吻合的弧形凹槽，两片对称的半椭圆型翅片间留有一缝隙。

在部分优选实施例中：

所述半椭圆型翅片组构成的椭圆长轴B为40～300mm；

每片所述半椭圆型翅片2的厚度一致，半椭圆型翅片2的厚度M范围为1～5mm(如图2、图3所示)；

半椭圆型翅片，高度尺寸H2范围为40～100mm，高度尺寸H3范围为40～100mm，H3指的是沿椭圆基管长轴方向两椭圆基管间距，H2指的是椭圆基管中心距离翅片组构成的椭圆长轴端点的距离；

每组对称半椭圆型翅片2间留有间隙H1，H1范围为0.1a～0.7a(如图1所示)；

垂直分布在椭圆基管轴向的半椭圆型翅片2间距S为3～30mm(如图2、图3所示)。

在上述实施例中，所述基管用椭圆基管代替圆管，减小了气流经过基管表面所造成的阻力损失，从而减少风机能耗(这是因为与圆管相比，椭圆基管在短轴方向的迎风截面积更小，且椭圆基管背风面形成的涡流情况也得到改善，因此椭圆基管所造成的流动损失也相应减少)；

在上述实施例中，采用半椭圆型翅片，不仅温度场分部均匀，且肋化系数高，因此传热效果好，同时由于气流在全椭圆H型翅片管间的气流特性好，且气流平行流过椭圆基管上的半椭圆型翅片，因此与螺旋翅片管相比，其有更好的防磨和防积灰特性。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (9)

1.一种全椭圆H型翅片管，其特征在于，包括两根相互平行的基管，以及设在两根基管两侧若干组相互对称的翅片；所述基管为椭圆基管；所述翅片为半椭圆型翅片；相互对称的每组所述半椭圆型翅片组成的平面均垂直于椭圆基管的轴心线方向，且每组对称的所述半椭圆型翅片间均留有间隙；所述半椭圆型翅片与所述椭圆基管采用焊接的方式连接，半椭圆型翅片上设有与基管吻合的弧形凹槽。

2.根据权利要求1所述的一种全椭圆H型翅片管，其特征在于，所述椭圆基管的长轴与短轴的比值范围为1～10。

3.根据权利要求2所述的一种全椭圆H型翅片管，其特征在于，所述椭圆基管的壁厚为1.5～6mm。

4.根据权利要求1所述的一种全椭圆H型翅片管，其特征在于，所述半椭圆型翅片组构成的椭圆长轴与短轴的比值范围为1～10。

5.根据权利要求1所述的一种全椭圆H型翅片管，其特征在于，所述半椭圆型翅片组构成的椭圆长轴为40～300mm。

6.根据权利要求1所述的一种全椭圆H型翅片管，其特征在于，所述半椭圆型翅片的厚度相同，厚度为1～5mm。

7.根据权利要求1所述的一种全椭圆H型翅片管，其特征在于，所述半椭圆型翅片，高度尺寸H2范围为40～100mm，高度尺寸H3范围为40～100mm，其中H3是指沿椭圆基管长轴方向两椭圆基管中心间距，H2是指任一椭圆基管中心距离翅片组构成的椭圆长轴端点的距离。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种全椭圆H型翅片管，其特征在于，相互对称的所述半椭圆型翅片间的间隙的范围为0.1a～0.7a，a为椭圆基管短轴长度。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种全椭圆H型翅片管，其特征在于，垂直于所述椭圆基管的轴心线方向的半椭圆型翅片，其中相邻半椭圆型翅片之间的间距为3～30mm。