CN206755964U - 具有微楔结构的内翅片管换热器 - Google Patents
具有微楔结构的内翅片管换热器 Download PDFInfo
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Abstract
具有微楔结构的内翅片管换热器，包括换热管壳；换热管壳内设置有微楔和内翅片；所述的微楔包括最矮面；最矮面上的四个边分别向外延伸相交于最高面；最矮面上的四个边，上侧边向斜上方向延伸形成第一面；下侧边沿着换热管壳内壁延伸形成第二面，左侧边向右下方向延伸形成第三面，右侧边向左上方向延伸形成第四面；内翅片包括连接在中心轴上的第一圆弧面；第一圆弧面两端向斜上方向延伸形成斜面；斜面向外延伸形成圆弧耳；圆弧耳端部斜向下延伸形成第二圆弧面；所述的内翅片上连接有中心轴；所述的中心轴与换热管壳和内翅片之间形成换热腔；所述的微楔之间形成流体通道；加速冷热流的相互交替，强化传热，提高了换热器的换热效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及热交换换热器技术领域，具体而言，涉及一种具有微楔结构、缩短加热炉管长度，提高工业加热炉、燃气燃油锅炉热效率，节省大量燃料的内翅片管换热器。
背景技术
随着全球工业化进程的进一步发展，节能和环保问题日益受到了世界各国的关注；针对目前加热炉存在的节能和环保问题，开发了高效短流程工业加热装置，采用了冷凝式烟气余热回收技术有效提高工业加热炉、燃气燃油锅炉热效率，节省大量的燃料，产生重大的节能效益；其中换热器，目前广泛的适用翅片管换热器，通过翅片可以扩大散热面积，增强换热效果，但是翅片管的换热器类型、形状、以及翅片管参数的设定都影响者散热效果的好坏，而且目前在能源危机的情况下，急需要节约能源，满足社会的可持续发展，因此需要开发一种新的翅片管，同时需要将翅片管的结构进行优化，使其达到换热效率最大化，以节约能源，达到环保节能的目的；为了缩短了加热炉管对流段的流程，需要提高炉管内对流传热性能，因此需要一种新的换热器来解决以上技术问题。
发明内容
本实用新型目的是提供一种具有微楔结构、缩短加热炉管长度，提高工业加热炉、燃气燃油锅炉热效率，节省大量燃料的内翅片管换热器，解决了以上技术问题。
为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本实用新型所采用的技术方案是：具有微楔结构的内翅片管换热器，包括换热管壳；其特征在于：所述的换热管壳内设置有微楔和内翅片；所述的内翅片上连接有中心轴；所述的中心轴与换热管壳和内翅片之间形成换热腔；所述的微楔之间形成流体通道。
作为优选的技术方案：所述的微楔在换热管壳内的分布尺寸b等于内翅片在换热管壳内的分布尺寸d的一半。
作为优选的技术方案：所述的微楔包括最矮面；所述的最矮面上的四个边分别向外延伸相交于最高面。
作为优选的技术方案：所述的最矮面上的四个边，上侧边向斜上方向延伸形成第一面；下侧边沿着换热管壳内壁延伸形成第二面，左侧边向右下方向延伸形成第三面，右侧边向左上方向延伸形成第四面。
作为优选的技术方案：所述的最矮面上的尺寸a等于2.5倍的最高面上的尺寸h。
作为优选的技术方案：所述的第三面或第四面上的尺寸c等于3.5倍的最高面上的尺寸h。
作为优选的技术方案：所述的微楔数量为6个；所述的微楔在换热管壳内壁圆周方向上同心均布、错开均布或者延纵向中心线对称均布；所述的内翅片数量至少为两个。
作为优选的技术方案：所述的内翅片包括连接在中心轴上的第一圆弧面；所述的第一圆弧面两端向斜上方向延伸形成斜面；所述的第一圆弧面与斜面之间形成“W”形结构；所述的斜面向外延伸形成圆弧耳；所述的圆弧耳端部斜向下延伸形成第二圆弧面。
作为优选的技术方案：所述的斜面之间的夹角α为90°；所述的第二圆弧面端部之间的夹角β为170°。
作为优选的技术方案：所述的第二圆弧面贴合在换热管壳内壁上。
本实用新型的有益效果是：具有微楔结构的内翅片管换热器，设置有微楔、内翅片和换热腔；所述的微楔产生涡流，将管内壁面附近高温或低温带出，并将高温或低温主流卷吸到壁面，实现壁面、换热介质与主流介质之间冷热流体的交替，并加速冷热流的相互交替，实现了强化传热的目的，与内翅片和换热腔共同作用，提高了换热器的换热效率，缩短加热炉管长度，提高工业加热炉、燃气燃油锅炉热效率，节约了资源。
附图说明
图1为本实用新型第一实施例三维图；
图2为本实用新型第一实施例微楔在换热管壳内壁圆周方向上同心均布局部剖视图；
图3为本实用新型第一实施例右视图；
图4为本实用新型微楔三维视图；
图5为本实用新型内翅片主视图；
图6为本实用新型第二实施例微楔在换热管壳内壁圆周方向上错开均布局部剖视图；
图7为本实用新型第三实施例微楔在换热管壳内壁圆周方向上延纵向中心线对称均布局部剖视图；
在图中：1.换热管壳、2.微楔、3.内翅片、4.中心轴、5.换热腔、6.流体通道、101.纵向中心线、201.最矮面、202.最高面、203.第一面、204.第二面、205.第三面、206.第四面、301.第一圆弧面、302.斜面、303.圆弧耳、304.第二圆弧面。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步描述；
在附图中：具有微楔结构的内翅片管换热器，包括换热管壳1；其特征在于：所述的换热管壳1内设置有微楔2和内翅片3；所述的内翅片3数量至少为两个；所述的内翅片3上通过焊接、铆接或者螺栓连接有中心轴4，并通过所述的第二圆弧面304贴合在换热管壳1内壁上；所述的中心轴4与换热管壳1和内翅片3之间形成换热腔5；所述的微楔2之间形成流体通道6；所述的内翅片3使得换热介质与主流介质之间进行初步换热，经过微楔2时，由于微楔2结构的阻挡，在微楔2处形成了涡流，一部分换热后的介质由流体通道6流出，另一部分受到微楔2的阻挡回流，再次强化传热，如此反复，加速换热管壳1壁面、换热介质与主流介质之间冷热流的相互交替，提高了换热器的换热效率，缩短加热炉管长度，提高工业加热炉、燃气燃油锅炉热效率，节约了资源。
在图2、图6、图7中：所述的微楔2在换热管壳1内的分布尺寸b等于内翅片3在换热管壳1内的分布尺寸d的一半；保证了内翅片3的初步换热效果。
在图4中：所述的微楔2包括最矮面201；所述的最矮面201上的四个边分别向外延伸相交于最高面202；所述的最矮面201上的四个边，上侧边向斜上方向延伸形成第一面203；下侧边沿着换热管壳1内壁延伸形成第二面204，左侧边向右下方向延伸形成第三面205，右侧边向左上方向延伸形成第四面206；所述的最矮面201上的尺寸a等于2.5倍的最高面202上的尺寸h；所述的第三面205或第四面206上的尺寸c等于3.5倍的最高面202上的尺寸h；微楔2起到了阻挡的作用，使得换热介质回流，在阻挡处形成涡流，使得换热管壳1壁面、换热介质与主流介质之间的冷热流体持续的循环换热，而且在一部分换热后的介质由流体通道6流出时，增加了这部分换热介质的流速，加速冷热流的相互交替，提高了换热器的换热效率。
在图1、图2中，第一实施例：
所述的微楔2数量为6个；所述的微楔2在换热管壳1内壁圆周方向上同心均布；由于微楔2结构的阻挡，在微楔2处形成了涡流，一部分换热后的介质由流体通道6流出，另一部分受到微楔2的阻挡回流，再次强化传热，如此反复，提高了换热器的换热效率。
在图6中，第二实施例：
所述的微楔2数量为6个；所述的微楔2在换热管壳1内壁圆周方向上错开均布；强化壁面、换热介质与主流介质之间冷热流体的交替，提高了换热器的换热效率。
在图7中，第三实施例：
所述的微楔2数量为6个；所述的微楔2在换热管壳1内壁圆周方向上延纵向中心线101对称均布；一部分微楔2反方向排布（最矮面201先接触换热介质），进一步的提高了阻挡的效果，形成的涡流更明显，进一步强化壁面、换热介质与主流介质之间冷热流体的交替，提高了换热器的换热效率。
在图5中：所述的内翅片3包括连接在中心轴4上的第一圆弧面301；所述的第一圆弧面301两端向斜上方向延伸形成斜面302；所述的第一圆弧面301与斜面302之间形成“W”形结构；所述的斜面302向外延伸形成圆弧耳303；所述的圆弧耳303端部斜向下延伸形成第二圆弧面304；所述的斜面302之间的夹角α为90°；所述的第二圆弧面304端部之间的夹角β为170°；角度的控制便于加工制造控制精度；内翅片3与换热介质接触面积大，使得换热效率更高。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的描述，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (10)
1.具有微楔结构的内翅片管换热器，包括换热管壳（1）；其特征在于：所述的换热管壳（1）内设置有微楔（2）和内翅片（3）；所述的内翅片（3）上连接有中心轴（4）；所述的中心轴（4）与换热管壳（1）和内翅片（3）之间形成换热腔（5）；所述的微楔（2）之间形成流体通道（6）。
2.根据权利要求1所述的具有微楔结构的内翅片管换热器，其特征在于：所述的微楔（2）在换热管壳（1）内的分布尺寸b等于内翅片（3）在换热管壳（1）内的分布尺寸d的一半。
3.根据权利要求1所述的具有微楔结构的内翅片管换热器，其特征在于：所述的微楔（2）包括最矮面（201）；所述的最矮面（201）上的四个边分别向外延伸相交于最高面（202）。
4.根据权利要求3所述的具有微楔结构的内翅片管换热器，其特征在于：所述的最矮面（201）上的四个边，上侧边向斜上方向延伸形成第一面（203）；下侧边沿着换热管壳（1）内壁延伸形成第二面（204），左侧边向右下方向延伸形成第三面（205），右侧边向左上方向延伸形成第四面（206）。
5.根据权利要求3所述的具有微楔结构的内翅片管换热器，其特征在于：所述的最矮面（201）上的尺寸a等于2.5倍的最高面（202）上的尺寸h。
6.根据权利要求4所述的具有微楔结构的内翅片管换热器，其特征在于：所述的第三面（205）或第四面（206）上的尺寸c等于3.5倍的最高面（202）上的尺寸h。
7.根据权利要求1所述的具有微楔结构的内翅片管换热器，其特征在于：所述的微楔（2）数量为6个；所述的微楔（2）在换热管壳（1）内壁圆周方向上同心均布、错开均布或者延纵向中心线（101）对称均布；所述的内翅片（3）数量至少为两个。
8.根据权利要求1所述的具有微楔结构的内翅片管换热器，其特征在于：所述的内翅片（3）包括连接在中心轴（4）上的第一圆弧面（301）；所述的第一圆弧面（301）两端向斜上方向延伸形成斜面（302）；所述的第一圆弧面（301）与斜面（302）之间形成“W”形结构；所述的斜面（302）向外延伸形成圆弧耳（303）；所述的圆弧耳（303）端部斜向下延伸形成第二圆弧面（304）。
9.根据权利要求8所述的具有微楔结构的内翅片管换热器，其特征在于：所述的斜面（302）之间的夹角α为90°；所述的第二圆弧面（304）端部之间的夹角β为170°。
10.根据权利要求9所述的具有微楔结构的内翅片管换热器，其特征在于：所述的第二圆弧面（304）贴合在换热管壳（1）内壁上。
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