CN215893373U - 一种组合式翅片管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种组合式翅片管，涉及空冷式换热器技术领域。其具体实施方式包括：至少两组翅片管；每组翅片管包括：基管和翅片；所述基管和所述翅片固定连接，相邻两组所述翅片管固定连接，或相邻两组所述翅片管通过连接板固定连接；所述基管中包括用于容纳换热流体的空腔结构，在所述基管的内部设置有偏心立筋，通过所述偏心立筋将所述基管的内部分隔为两个腔体。本实用新型的组合式翅片管结构，在保证整体结构紧凑，换热器设备占地面积小，更好节约资源的同时，也增强了翅片管的热工性能以及机械性能。

Description

一种组合式翅片管

技术领域

本实用新型涉及换热技术领域，尤其涉及用于电站直接空冷式换热器的一种组合式翅片管。

背景技术

空冷式换热器，其是以环境空气作为冷却介质，使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备。该空冷式换热器一般是由管束、管箱、风机、百叶窗和构架等主要部分组成，广泛应用于石化、冶金、电力、航空航天等行业。

现有的换热器多为多个单体基管与翅片的结合体，通过将翅片逐一焊接在多个基管上组成多组翅片管，多组翅片管并列布置，与管板连接后，再安装外壳，组成完整的换热器结构。此种方式零部件多，结构复杂，无法保证整体结构的紧凑型。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种组合式翅片管，整体结构紧凑，占地面积小，可以更好地节约资源，增强翅片管的热工性能以及机械性能。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种组合式翅片管。

本实用新型的组合式翅片管应用于换热器。组合式翅片管包括：至少两组翅片管；每组翅片管包括：基管和翅片；所述基管和所述翅片固定连接，相邻两组所述翅片管固定连接，或相邻两组所述翅片管通过连接板固定连接；所述基管中包括用于容纳换热流体的空腔结构，在所述基管的内部设置有偏心立筋，通过所述偏心立筋将所述基管的内部分隔为两个腔体。

可选地，每组翅片管包括：一个基管和两个翅片；所述两个翅片对称设置在所述基管两侧；相邻两组所述翅片管之间设置有所述连接板，且相邻两组所述翅片管中的靠近所述连接板的翅片与所述连接板焊接固定。

可选地，每组翅片管包括：一个基管和一个翅片；所述组合式翅片管还包括：边缘翅片；所述边缘翅片与相邻的翅片管中的基管焊接固定；且相邻两组所述翅片管中，第一翅片管中的翅片与第二翅片管中的基管焊接固定。

可选地，在所述基管上设置有基管板和基管弧，通过所述基管弧将平行的两个基管板连接为一体。

可选地，所述偏心立筋将所述基管的空腔内部分隔为第一空腔和第二空腔，且所述第一空腔和第二空腔的流通面积不同。

可选地，所述第一空腔的第一上表面和第一下表面上设置有第一沟槽。

可选地，所述第二空腔的第二上表面和第二下表面上设置有第二沟槽。

可选地，所述翅片为波浪形结构，且所述翅片表面设置有凹凸状花纹；所述翅片上设置有至少两个平行片，所述至少两个平行片并排平行排列，且所述至少两个相邻平行片通过连接件连接为一体。

可选地，所述连接件分别连接所述平行片的端部，且在连接点出的切线经过所述平行片的两个端部。

可选地，所述基管的断面尺寸为(209～229)mm×19mm，所述翅片的断面尺寸为(190～210)mm×(19～39)mm；

可选地，所述基管的管壁厚度为1～1.8mm。

可选地，所述连接板的断面尺寸为(188×208)mm×(0.5～1)mm。

可选地，所述偏心立筋的厚度为1mm。

可选地，所述翅片的材料厚度为0.2～0.3mm；

可选地，相邻平行片间的距离为2～3.5mm。

上述实用新型具有如下优点或有益效果：整体的组合式翅片管结构，其组成的换热器设备具有结构紧凑、占地面积小的优点，不同形式的组合式翅片管结构，可以适用于不同规格的实际应用场合，可以更好地节约资源，同时增强翅片管的热工性能以及机械性能。

上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。

附图说明

附图用于更好地理解本实用新型，不构成对本实用新型的不当限定。其中：

图1是本实用新型实施例的一种组合式翅片管结构示意图；

图2是本实用新型实施例的另一种组合式翅片管结构示意图；

图3是本实用新型实施例的基管结构示意图；

图4是本实用新型实施例的翅片结构示意图。

附图标记

1-翅片管11-基管111-偏心立筋112-基管板113-基管弧

12-翅片12'-边缘翅片121-平行片

13-第一空腔131-第一上表面132-第一下表面133-第一沟槽

14-第二空腔141-第二上表面142-第二下表面143-第二沟槽3-连接板

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例做出说明，其中包括本实用新型实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本实用新型的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

图1、图2、图3以及图4是根据本实用新型实施例的组合式翅片管的结构示意图。其中，图1示出了一种可选的组合式翅片管的结构示意图，其给出了翅片管1、管板2以及连接板3之间的相对位置关系；图2示出了另一种可选的组合式翅片管的结构示意图，其给出了翅片管1、管板2以及边缘翅片12'之间的相对位置关系；图3示出了基管11的断面结构；图4示出了翅片12的断面结构。

如图1、图2、图3以及图4所示，该组合式翅片管1包括：至少两组翅片管1；每组翅片管1包括：基管11和翅片12；基管11和翅片12固定连接，相邻两组翅片管1固定连接，或相邻两组翅片管1通过连接板3固定连接；基管11中包括用于容纳换热流体的空腔结构，在基管11的内部设置有偏心立筋111，通过偏心立筋111将基管11的内部分隔为两个腔体。

在基管11上设置有偏心立筋111，其目的之一在于增加基管11的支撑刚度，加强基管11的抗变形能力；其目的之二在于增加基管11的换热性能以及防冻性能。一个优选的实施例中，偏心立筋根据偏心量的数值进行位置的设定，通常不是位于基管11的中心线上，而是根据管内流体参数的条件，依据热力工程学的计算结果进行设定。

本实用新型实施例中，偏心立筋111的厚度为1mm。偏心立筋的作用主要为分隔和支撑，厚度过大一方面影响内腔的空间，另一方面浪费材料；厚度过小则会导致基管11刚性不够，因此设置为1mm最为合适。

本实用新型中给出了两种组合式翅片管1的排列方式，通过连接板3将相邻两组翅片管固定连接的方式，可以起到过渡作用，有助于优化整体的机械性能以及热工性能；而不采用连接板3直接固定连接的方式，除具有上述特点外，其整体刚度更强，结构更紧凑。实际应用会根据不同的场合要求，实施不同的选择。

本实用新型实施例中，在选择采用连接板3的排列方式时，如图1所示，为“翅片-基管-翅片-连接板-翅片-基管-翅片”的型式，每组翅片管1包括：一个基管11和两个翅片12；两个翅片12对称设置在基管11两侧；相邻两组翅片管1之间设置有连接板3，且相邻两组翅片管1中的靠近连接板3的翅片12与连接板3焊接固定。

本实用新型实施例中，连接板3的断面尺寸为(188×208)mm×(0.5～1)mm。在一种优选的实施例中，连接板3的断面尺寸略大于相邻翅片12间的外轮廓尺寸，可以保证覆盖焊接到所有的翅片12上，不会有边缘处无法焊接的情况。

本实用新型实施例中，在没有采用连接板3的排列方式时，如图2所示，为“翅片-基管-翅片-基管-翅片”型式，每组翅片管1包括：一个基管11和一个翅片12；组合式翅片管1还包括：边缘翅片12'；边缘翅片12'与相邻的翅片管1中的基管11焊接固定；且相邻两组翅片管1中，第一翅片管1中的翅片12与第二翅片管1中的基管11焊接固定。

本实用新型实施例中，在基管11上设置有基管板112和基管弧113，通过基管弧113将平行的两个基管板112连接为一体，如图3所示。在实际应用过程中，为了增加基管11的抗变形能力，可将基管弧113的厚度适当加厚，以保证刚性需求。

本实用新型实施例中，基管11的断面尺寸为(209～229)mm×19mm，所述翅片12的断面尺寸为(190～210)mm×(19～39)mm，过长或过宽都会造成成本造价过高，且影响换热效果。

本实用新型实施例中，基管11的管壁厚度为1～1.8mm，壁厚过薄会导致基管11强度不足，无法起到足够的支撑作用；壁厚过厚则会影响换热性能，同时造成材料的浪费。

本实用新型实施例中，偏心立筋111将所述基管11的内部分隔为第一空腔13和第二空腔14，且所述第一空腔13和第二空腔14的流通面积不同。需要说明的是，在工作状态下，管外气流首先掠过流通面积较小的空腔，其目的是保持工作状态时内部流体均衡流动，两腔压力平衡，以使换热及防冻性能得到提高。

本实用新型实施例中，第一空腔13的第一上表面131和第一下表面132上设置有第一沟槽133，第一沟槽133的表面为非平面，如图3所示。将空腔的表面设置为非平面可以增加待冷却流体与管壁的接触面积，强化换热，从而提高热交换性能。

进一步优选的实施例中，第二空腔14的第二上表面141和第二下表面142上同样设置有第二沟槽143，第二沟槽143的表面为非平面，如图3所示。第一空腔13可以与第二空腔14的内部结构相同，也可以设置为不同，沟槽的断面形状可以根据实际加工和应用效果的不同进行自定义选择，包括圆形、三角形、梯形及其它任何多边形，目的是强化冷凝及换热效果。

本实用新型实施例中，翅片12为波浪形结构，且翅片12表面设置有凹凸状花纹，如图4所示。通过设置凹凸状花纹可以加强与管外空气的接触面积，并起到扰流作用，进而增强换热效果。

本实用新型实施例中，翅片12的材料厚度为0.2～0.3mm；进一步地，翅片12相邻平行片121间的距离为2～3.5mm。

本实用新型实施例中，多个平行片121并排平行排列，且多个平行片121通过连接件固定连接。将平行片121平行设置，可以最大限度的节省占地面积，同时保证换热效果，在材料的制造过程中，也相对容易，机械化程度高。

连接件为能够完成连接效果的任何零部件，在一种优选的实施例中，连接件为半圆弧结构，连接件两端分别连接平行片121的端部，且连接件在连接点出的切线经过平行片121的两个端部。相比于其他形状的连接件而言，半圆弧结构最为节省空间，同时可以保证多个平行片121的并排平行排列。

本实用新型实施例中，各种固定连接采用可控气氛钎焊或真空钎焊工艺方式。。

本实用新型实施例中，基管11、翅片12及连接板3均采用铝质材料，便于焊接操作。在一种优选的实施例中，基管11、翅片12及连接板3均采用铝质材料，基管11通过热挤压拉伸工艺一次成形，翅片12通过将铝带滚齿轧制工艺成形。

通过采用全铝质材料强化换热，优化了换热器性能，提高了设备运行的安全性与稳定性。同样规格下，铝质翅片管重量较现有技术采用的钢质翅片管减小近60％，系统支撑结构得到简化，降低了总体造价和建设规模。进一步地，翅片管1采用全铝质材料，具有显著的耐腐蚀性，减轻了设备日常维护和保养的工作量，使用寿命延长，达到期限后材料可回收再利用。由于可充分利用现有加工设备及场地，因此也产生了明显经济效益。

本实用新型一个可选的实施例中，基管11材质选用铝合金6063，通过热挤压拉伸工艺一次成形；长度为10080mm、断面尺寸为219×19mm、管壁厚度为1.45mm、端部的基管弧113处的管壁厚度为1.8mm、偏心立筋111厚度为1mm、偏心量e为20mm；翅片管1实施钎焊操作前，基管11外表面依次粘敷钎焊料和钎焊剂。

翅片12，外观为波浪形，相邻中间片平行，表面设有凹凸状花纹，两端为半圆弧结构。翅片12的材质为铝合金3003，通过将铝带滚齿轧制成形，材料厚度为0.25mm、断面尺寸为200mm×19mm、相邻平行片121间距为2.3mm。

连接板3的断面尺寸为198mm×0.6mm，材质选用铝合金6063，实施钎焊操作前连接板3两侧钎焊面粘敷钎焊料和钎焊剂。

本实施例选用3根基管11，按单排并列型式布置，与翅片12及连接板3采用真空钎焊方式进行组合焊接。在钎焊过程中，将相应数量的基管11、翅片12及连接板3按照“翅片12-基管11-翅片12-连接板3-翅片12-基管11-翅片12-连接板3-翅片12-基管11-翅片12”顺序并列排列布置，如图1所示，将整个组合管排施加1800～2000N/m的压紧力，通过实施钎焊操作将基管11、翅片12以及连接板3一并焊接成一体，完成制造加工。

本实用新型另一个可选的实施例中，基管11材质选用铝合金6061，通过热挤压拉伸工艺一次成形；长度为12080mm、断面尺寸为229mm×19mm、管壁厚度为1.6mm、端部的基管弧113处的管壁厚度为2mm、偏心立筋111厚度为1mm、偏心量e为23mm；翅片管1实施钎焊操作前，基管11外表面依次粘敷钎焊料和钎焊剂。

翅片12，外观为波浪形，相邻中间片平行，表面设有凹凸状花纹，两端为半圆弧结构。翅片12的材质为铝合金3003，通过将铝带滚齿轧制成形，材料厚度为0.3mm、断面尺寸为210×22mm、相邻平行片121间距为3mm。

本实施例选用4根基管11，按单排并列型式布置，与翅片12采用可控气氛钎焊方式进行组合焊接。在钎焊过程中，将相应数量的基管11、翅片12及边缘翅片12'按照“翅片12-基管11-翅片12-基管11-翅片12-基管11-翅片12-基管11-边缘翅片12'”顺序并列排列布置，如图2所示，将整个组合管排施加1800～2000N/m的压紧力，通过实施钎焊操作将基管11、翅片12以及连接板3一并焊接成一体，完成制造加工。

本实用新型的组合式翅片管，零部件少，结构简单，整体结构紧凑，换热器设备占地面积小，不同形式的组合式翅片管结构，可以适用于不同规格的实际应用场合中，可以更好地节约资源，同时也能增强翅片管的热工性能以及机械性能。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种组合式翅片管，其特征在于，应用于换热器，包括：至少两组翅片管(1)；每组翅片管(1)包括：基管(11)和翅片(12)；

所述基管(11)和所述翅片(12)固定连接，相邻两组所述翅片管(1)固定连接，或相邻两组所述翅片管(1)通过连接板(3)固定连接；

所述基管(11)中包括用于容纳换热流体的空腔结构，在所述基管(11)的内部设置有偏心立筋(111)，通过所述偏心立筋(111)将所述基管(11)的内部分隔为两个腔体。

2.根据权利要求1所述的组合式翅片管，其特征在于，

每组翅片管(1)包括：一个基管(11)和两个翅片(12)；

所述两个翅片(12)对称设置在所述基管(11)两侧；

相邻两组所述翅片管(1)之间设置有所述连接板(3)，且相邻两组所述翅片管(1)中的靠近所述连接板(3)的翅片(12)与所述连接板(3)焊接固定。

3.根据权利要求1所述的组合式翅片管，其特征在于，

每组翅片管(1)包括：一个基管(11)和一个翅片(12)；所述组合式翅片管(1)还包括：边缘翅片(12')；

所述边缘翅片(12')与相邻的翅片管(1)中的基管(11)焊接固定；且相邻两组所述翅片管(1)中，第一翅片管(1)中的翅片(12)与第二翅片管(1)中的基管(11)焊接固定。

4.根据权利要求1所述的组合式翅片管，其特征在于，

在所述基管(11)上设置有基管板(112)和基管弧(113)，通过所述基管弧(113)将平行的两个基管板(112)连接为一体。

5.根据权利要求1所述的组合式翅片管，其特征在于，

所述偏心立筋(111)将所述基管(11)的空腔内部分隔为第一空腔(13)和第二空腔(14)，且所述第一空腔(13)和第二空腔(14)的流通面积不同。

6.根据权利要求5所述的组合式翅片管，其特征在于，

所述第一空腔(13)的第一上表面(131)和第一下表面(132)上设置有第一沟槽(133)；

和/或，

所述第二空腔(14)的第二上表面(141)和第二下表面(142)上设置有第二沟槽(143)。

7.根据权利要求1所述的组合式翅片管，其特征在于，

所述翅片(12)为波浪形结构，且所述翅片(12)表面设置有凹凸状花纹；

所述翅片(12)上设置有至少两个平行片(121)，所述至少两个平行片(121)并排平行排列，且所述至少两个相邻平行片(121)通过连接件连接为一体。

8.根据权利要求7所述的组合式翅片管，其特征在于，

所述连接件，分别将所述相邻平行片(121)的端部连接为一体，且在连接点处的切线经过所述平行片(121)的两个端部。

9.根据权利要求1所述的组合式翅片管，其特征在于，

所述基管(11)的断面尺寸为(209～229)mm×19mm，所述翅片(12)的断面尺寸为(190～210)mm×(19～39)mm；

和/或，

所述基管(11)的管壁厚度为1～1.8mm。

10.根据权利要求1所述的组合式翅片管，其特征在于，

所述连接板(3)的断面尺寸为(188×208)mm×(0.5～1)mm；

和/或，

所述偏心立筋(111)的厚度为1mm；

和/或，

所述翅片(12)的厚度为0.2～0.3mm；

和/或，

相邻平行片(121)间的距离为2～3.5mm。

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