CN212778746U - 一种高效换热的热交换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效换热的热交换器，包括：直铜管，相邻两个直铜管之间连接有U型铜管；固定圈；主换热翅片阵列；主换热翅片阵列包括多个主换热翅片；副换热翅片，其套设在U型铜管上；主换热翅片的结构包括：主换热翅片，主换热翅片两端设置有一体成型的波峰段和波谷段，波谷段延伸形成水平段，水平段又通过一个过渡面与另一个波谷段和波峰段相接；副换热翅片的结构包括；包裹在U型铜管外围的安装圆环，其上一体成型设置有至少一个竖直状的副换热翅片主体；所述U型铜管的表面完全被安装圆环覆盖。本热交换器增强了主换热翅片阵列整体的换热表面积，提高了对热交换器外围的热量利用率。

Description

一种高效换热的热交换器

技术领域

本实用新型属于热交换器技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种高效换热的热交换器。

背景技术

热交换器亦称为换热器或热交换设备，是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定工艺要求的装置。热交换器可分为管式热交换器、翅片式热交换器和板式热交换器等，其中翅片式热交换器是气体与液体交换器中使用最为广泛的一种换热设备，他通过在普通的基管上加装翅片达到强化传热的目的。燃气燃烧产生的热量被翅片吸收，翅片再将热量传递给穿插在其中的换热管道，为换热管道内的冷流质(冷却水)加热，从而实现热交换器换热的目的。因此翅片式换热器的换热效率很大程度上受到翅片的结构的影响，通过探索改进翅片的结构，可以继续提高热交换器的换热效率，同时换热管道的穿插结构也会影响对水或其他冷流质(冷却水)的加热效率。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种高效换热的热交换器，包括：

两根水平排布的直铜管，且两个直铜管之间连接有U型铜管；

两个固定圈，其对称固定在所述直铜管表面；

主换热翅片阵列，其固定设置在固定圈上，且位于两个直铜管之间，主换热翅片阵列在竖直方向上设置为至少两个；所述主换热翅片阵列包括多个主换热翅片；副换热翅片，其设置在所述U型铜管表面；

所述主换热翅片的结构包括：

主换热翅片上开设有用于热气流通过的通孔，主换热翅片两端设置有一体成型的波峰段和波谷段，波谷段延伸形成水平段，所述水平段又通过一个过渡面与另一个波谷段和波峰段相接；

菱形孔，其开设在所述两个相对设置的波峰段之间；矩形孔，其开设在通孔和水平段之间；

所述副换热翅片的结构包括：

包裹在U型铜管外围的安装圆环，其上一体成型设置有至少一个竖直状的副换热翅片主体；所述U型铜管的表面完全被安装圆环覆盖。

优选的是，其中，所述主换热翅片一侧设置有圆弧状的挡流翅片，且挡流翅片朝主换热翅片下方弯折；主换热翅片另一侧边缘至主换热翅片中部，主换热翅片的厚度逐渐由薄变厚。

优选的是，其中，所述主换热翅片的水平段相对于主换热翅片向上方弯曲，且水平段宽度略小于波峰段宽度。

优选的是，其中，上下相邻设置的两个主换热翅片阵列中，波峰段和波谷段交错相对，即下方主换热翅片的波峰段正对上方主换热翅片的波谷段。

优选的是，其中，所述直铜管可选用圆管、椭圆管或扁管；所述U型铜管形状与直铜管形状相适配。

优选的是，其中，所述直铜管一端焊接于U型铜管内部，且U型铜管与直铜管之间设置有一圈保温密封圈。

优选的是，其中，上下相邻设置的两个主换热翅片阵列中，上方的主换热翅片的波谷段与下方的主换热翅片之间通过一个连接翅片连接固定。

本实用新型至少包括以下有益效果：本实用新型提供的高效换热的热交换器，通过在设置的主换热翅片上设置波峰段和波谷段，为热气流流动提供通道的同时，也增加了主换热翅片与热气流接触的表面积，即获得了更多的换热面积，因此这种设置可高效利用主换热翅片周围的热量，同时热气流也可以顺利流过主换热翅片，与下一个主换热翅片接触进行换热；同时上下两个主换热翅片阵列中，上方主换热翅片可有效利用下方主换热翅片的漏风，使得对热气流的利用更高效。副换热翅片用于将外部热气流传递至U型管外，相对于传统的单通道换热器，副换热翅片的设置更进一步提高了对外围热气流的利用效率。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明：

图1为本实用新型提供的高效换热的热交换器结构示意图；

图2为本实用新型提供的高效换热的热交换器主换热翅片结构示意图；

图3为本实用新型提供的高效换热的热交换器主换热翅片沿矩形孔中心轴线剖视图；

图4为本实用新型提供的高效换热的热交换器直铜管管口的正面视图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-4所示：本实用新型的一种高效换热的热交换器，包括：

两根水平排布的直铜管1，且两个直铜管1之间连接有U型铜管2；

两个固定圈3，其对称固定在所述直铜管1表面；

主换热翅片阵列，其固定设置在固定圈上，且位于两个直铜管之间，主换热翅片阵列在竖直方向上设置为四个；所述主换热翅片阵列包括多个主换热翅片5；副换热翅片6，其设置在所述U型铜管2表面；

所述主换热翅片5的结构包括：

主换热翅片5上开设有用于热气流通过的通孔51，主换热翅片5两端设置有一体成型的波峰段52和波谷段53，波谷段53延伸形成水平段54，所述水平段54又通过一个过渡面与另一个波谷段53和波峰段52相接；

菱形孔55，其开设在所述两个相对设置的波峰段52之间；矩形孔56，其开设在通孔51和水平段54之间；

所述副换热翅片6的结构包括：

包裹在U型铜管2外围的安装圆环61，其上一体成型设置有至少一个竖直状的副换热翅片主体62；所述U型铜管2的表面完全被安装圆环61覆盖。

工作原理：如图1所示，热气流从直铜管1下表面吹向直铜管1上表面，主换热翅片阵列表面与热气流接触，将热量传递给直铜管1，对直铜管1内的冷却水进行加热；主换热翅片5上的波谷段53有利于热气流通过，便于热气流与上方主换热翅片阵列的主换热翅片5接触；波峰段52和波谷段53的设置增大了主换热翅片5与热气流的接触表面积，即获得了更大的热交换表面积，提高了热交换器对外部热量的利用率；主换热翅片5的水平段54处也可进行热交换，且水平段54也很大的热交换表面积；主换热翅片5上设置的通孔51、菱形孔55和矩形孔56便于气流向上流动；U型铜管2外部设置的副换热翅片6进一步增加了热交换器与热气流的接触表面积，使得冷却水在流经U型铜管2时也能继续加热，同时多个安装圆环61将U型铜管2表面完全覆盖，减少U型铜管2的热量散失。

在上述技术方案中，所述主换热翅片5一侧设置有圆弧状的挡流翅片57，且挡流翅片57朝主换热翅片下方弯折；主换热翅片5另一侧边缘至主换热翅片5中部，主换热翅片5的厚度逐渐由薄变厚；挡流翅片57用于阻挡少部分热气流，增加热气流在主换热翅片5下方的接触时间，这种设置使得主换热翅片5可以更多的吸收热气流的热量。

在上述技术方案中，所述主换热翅片5的水平段54相对于主换热翅片5 向上方弯曲，且水平段54宽度略小于波峰段52宽度，这种设置使得热气流可以沿主换热翅片水平段54的下表面向上流动，在竖直方向上设置有多个直铜管1时，这种设置有利于热气流的向上持续流动，提高了对热气流的利用效率。

在上述技术方案中，如图4所示，上下两个相邻设置的主换热翅片阵列中，波峰段52和波谷段53交错相对，即下方主换热翅片5的波峰段52正对上方主换热翅片5的波谷段53，位于上方的主换热翅片5可有效利用下方主换热翅片5的漏风，因此这种设置对热气流可实现对热气流的充分利用。

在上述技术方案中，所述直铜管1可选用圆管、椭圆管或扁管；所述U 型铜管2形状与直铜管1形状相适配。

在上述技术方案中，所述直铜管1一端焊接于U型铜管2内部，且U型铜管2与直铜管之间设置有一圈保温密封圈(未示出)，焊接的固定连接和保温密封圈12的设置使得直铜管1和U型铜管2的热密封性更好。

在上述技术方案中，上下相邻设置的两个主换热翅片阵列中，上方的主换热翅片5的波谷段53与下方的主换热翅片5之间通过一个连接翅片8连接固定，连接翅片8除了用于连接上下两个主换热翅片5，同时也有与热气流发生热交换，加热冷却水的功能。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种高效换热的热交换器，其特征在于，包括：

两根水平排布的直铜管，且两个直铜管之间连接有U型铜管；

两个固定圈，其对称固定在所述直铜管表面；

主换热翅片阵列，其固定设置在固定圈上，且位于两个直铜管之间，主换热翅片阵列在竖直方向上设置为至少两个；所述主换热翅片阵列包括多个主换热翅片；副换热翅片，其设置在所述U型铜管表面；

所述主换热翅片的结构包括：

主换热翅片上开设有用于热气流通过的通孔，主换热翅片两端设置有一体成型的波峰段和波谷段，波谷段延伸形成水平段，所述水平段又通过一个过渡面与另一个波谷段和波峰段相接；

菱形孔，其开设在所述两个相对设置的波峰段之间；矩形孔，其开设在通孔和水平段之间；

所述副换热翅片的结构包括：

包裹在U型铜管外围的安装圆环，其上一体成型设置有至少一个竖直状的副换热翅片主体；所述U型铜管的表面完全被安装圆环覆盖。

2.如权利要求1所述的高效换热的热交换器，其特征在于，所述主换热翅片一侧设置有圆弧状的挡流翅片，且挡流翅片朝主换热翅片下方弯折；主换热翅片另一侧边缘至主换热翅片中部，主换热翅片的厚度逐渐由薄变厚。

3.如权利要求1所述的高效换热的热交换器，其特征在于，所述主换热翅片的水平段相对于主换热翅片向上方弯曲，且水平段宽度略小于波峰段宽度。

4.如权利要求1所述的高效换热的热交换器，其特征在于，上下相邻设置的两个主换热翅片阵列中，波峰段和波谷段交错相对，即下方主换热翅片的波峰段正对上方主换热翅片的波谷段。

5.如权利要求1所述的高效换热的热交换器，其特征在于，所述直铜管可选用圆管、椭圆管或扁管；所述U型铜管形状与直铜管形状相适配。

6.如权利要求1所述的高效换热的热交换器，其特征在于，所述直铜管一端焊接于U型铜管内部，且U型铜管与直铜管之间设置有一圈保温密封圈。

7.如权利要求1所述的高效换热的热交换器，其特征在于，上下相邻设置的两个主换热翅片阵列中，上方的主换热翅片的波谷段与下方的主换热翅片之间通过一个连接翅片连接固定。

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