CN2457555Y

CN2457555Y - 强化传热的翅片管

Info

Publication number: CN2457555Y
Application number: CN 00250007
Authority: CN
Inventors: 刘德烈; 陈遒北; 张福贻
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-09-04
Filing date: 2000-09-04
Publication date: 2001-10-31
Anticipated expiration: 2010-09-04

Abstract

一种强化传热的翅片管,包括圆形钢管和翅片,翅片可为与钢管轴线平行的条形翅片或与钢管同心安置的环形翅片,或与钢管轴线成夹角的斜翅片。在这些翅片上均开有等距离切口并按顺时针或逆时针方向扭转一个角度。本实用新型翅片可强化传热,提高传热量。用于老设备改造使之方便易行,用于新建设备可节约投资,适用于工业管式加热炉、工业锅炉、换热设备、取热设备及冷却设备。

Description

强化传热的翅片管

本实用新型属于工业管式加热炉、工业锅炉、换热设备、取热设备及冷却设备，具体涉及所采用的翅片管。

工业管式加热炉、工业锅炉、换热设备、取热设备及冷却设备，都是工业生产重要的设备部分，随着我国工业的发展，生产能力的不断扩大，技术水平的不断提高，以上这些设备不断的需要新建，很多老设备需要更新或者是进行扩大能力的改造。但设备新建投资很大，老设备扩大能力的改造非常困难。当前工业管式加热炉、工业锅炉、取热设备及冷却设备，都是采用普通钢管或者是条型翅片管或者是环行翅片管。条形和环行翅片都安置在圆形钢管外壁上，条形翅片与钢管的轴线平行，环行翅片则与圆形钢管的轴线垂直并呈同心圆安置。

若原有的老设备进行扩大能力的改造，在管径和管长相同的情况下，条形或环形翅片管虽然比普通钢管取热量大，但无论是普通钢管或条型、环型翅片管，由于布置在设备内部都有一定的空间限制，不可能布置很多的普通钢管或者翅片管，故热量交换受到了限制，若想增加设置又受平面布置的限制、管线安装的限制及受检修条件的限制，增加设备十分困难，有时根本无法增加设备。

本实用新型的目的在于：提供一种强化传热的翅片管，使其与现有的普通钢管或翅片管相比，在管径相同，翅片数量不变的情况下，能强化传热，提高传热效率，从而提高采用翅片管的设备的换热能力，使改造老设备的复杂性成为简单，使无法改造的成为可能，使新建设备可节省投资。

实现本实用新型目的的技术方案有以下三种，这三种强化传热的翅片管均包括圆形钢管和若干翅片，翅片安装在圆形钢管的外壁上，它们各自具有的技术特征为：

第一种：所述的翅片为条形翅片，若干条形翅片沿圆形钢管外壁的圆周方向均匀安置，并与圆形钢管的轴线相平行，在条形翅片上沿长度方向具有等距离的切口。相邻两个切口间的翅片具有按顺时针方向或逆时针方向扭转的一个角度。

第二种：所述的翅片为环形翅片，若干环形翅片安装在圆形钢管外壁上并与圆钢管的轴线垂直，呈同心圆状。在环形翅片上沿圆周方向具有等距离的切口，把环形翅片等分成若个扇形，切口的延长线在圆形钢管的轴线处相交。相邻两个切口间的扇形翅片具有按顺时针方向或逆时针方向扭转的一个角度。

第三种：所述的翅片为斜翅片，若干斜翅片沿圆形钢管外壁的圆周方向均匀安置，并与圆形钢管的轴线间具有一顺时针或逆时针方向的夹角。在斜翅片上沿长度方向具有等距离的切口。相邻的两个切口间的翅片具有按顺时针方向或逆时针方向扭转的一个角度。

本实用新型第一种条形翅片管和第三种斜翅片管，用于管外换热介质流动方向与圆形钢管轴线相平行的场合，并且管外换热介质的流动方向与本实用新型翅片形成一个夹角。第二种环形翅片管，用于管外换热介质的流动方向与翅片管轴线相垂直的场合，并且管外换热介质的流动方向与本实用新型翅片管的翅片也形成一个夹角。以上三种翅片都用于管外膜传热系数小于管内膜传热系数的场合。由于采用本实用新型的技术措施，使管外换热介质与翅片管的翅片均形成一个夹角，提高了外膜传热系数，因此强化了传热。与相同的现有翅片管相比，在翅片管规格数量相同的情况下，大幅度地提高了传热量。或者在传热量相同的情况下，大幅度地减少了换热管的数量，从而使本实用新型具有如下积极效果：

1．由于管外换热介质与新型翅片管的翅片均形成一个夹角，提高了外膜传热系数，因此强化了传热。与相同的现有翅片管相比，在翅片管规格数量相同的情况下，即只更换管束，传热量可提高15～30％。大幅度地节省老设备潜挖改造投资。

2．或者是在传热量相同的情况下，换热管的数量可减少15～30％，大幅度降低新设计设备的投资。

由于采用了如上技术方案，本实用新型第一种条形翅片管和第三种斜翅片管，用于管外换热介质与管内换热介质流动方向相平行，并且管外膜传热系数小于管内膜传热系数的场合，管外膜传热系数越小效果越好。

由于采用了如上技术方案，本实用新型第二种环形翅片管，用于管外换热介质与管内换热介质流动方向相垂直，并且管外膜传热系数小于管内膜传热系数的场合，管外膜传热系数越小效果越好。下面结合附图和实施例对本实用新型是一步说明

图1是本实用新型条形翅片管的结构图

图2是图1的左视图

图3是本实用新型斜翅片管的结构图

图4是图3的左视图

图5是本实用新型环形翅片管的结构图

图6是图5的左视图

图1和图2所示为本实用新型条形翅片管的一个实施例，该条形翅片管包括圆形钢管2和条形翅片1。翅片高度为H1，光管直径为D₁,H₁≤1/2D₁，翅片厚度δ₁≤10mm，翅片的切口距离L₁≤100mm，切口间的翅片扭转角度α₁≤90°管外换热介质流经本实用新型条形翅片管时，由于与条形翅片形成一个夹角，因而强化了传热。

图3和图4所示为本实用新型斜翅片管的一个实施例，该斜翅片管包括圆形钢管2、条形翅片1。翅片高度为H₂，圆形钢管直径为D₂,H₂≤1/2D₂，翅片厚度δ₂≤10mm；翅片长度L≤400mm；翅片间距为L₂,L₂＞L。采用带切口，带扭角度的斜翅片，翅片与圆形钢管轴线的夹角β≤90°，其规格尺寸与图1和图2所示的条形翅片管的条形翅片相同。管外换热介质流经本实用新型条形翅片管时，由于与斜翅片形成一个夹角，因而强化了传热。

图5和图6所示为本实用新型环形翅片管的一个实施例，该环形翅片管包括圆形钢管2、环形翅片1，翅片高度为H₃，厚度δ₃≤10mm，管径为D₃,H₃≤1/2D₃，把环形翅片等分切成几个扇形，切口的延长线在圆管轴线相交，切口数量N≥4；相邻两个切口间的扇形翅片按顺时针方向或逆时针的方向扭转角α₃≤90°；翅片间距≥4mm。管外换热介质流经本实用新型环形翅片管时，由于与环翅片形成一个夹角，因而强化了传热。

本实用新型第一种条形翅片管或第二种环形翅片管，当传热量较大由单根翅片管组成管束时，相邻的两根单管的小翅片扭转角度α₁或α₃方向相反，即一个为顺时针扭转，另一个为逆时针扭转，可进一步提高传热效果；第三种斜翅片管，当传热量较大要由单根翅片管组成管束时，相邻的两根单管的翅片与管轴线的夹角β相反，即一个为顺时针旋转，另一个为逆时针旋转，可进一步提高传热效果。

本实用新型三种翅片管均可根据管径、传热的需要和翅片管组成管束的布置状况来决定翅片的数量。

在图1、图3和图5中的长箭头均代表管外换热介质的流动方向，短箭头均代表管内换热介质的流动方向。

本实用新型翅片管的具体使用场合举例如下：

1、管式加热炉的炉管。

2、工业炉空气预热气的管束。

3、空气冷却器的管束。

4、工业锅炉炉管。

5、重油催化裂化再生器内取热器的取热管。

6、重油催化裂化再生器外取热器的取热管。

Claims

1、一种强化传热的翅片管，包括圆形钢管和若干翅片，翅片安装在圆形钢管的外壁上，其特征在于：所述的翅片(1)为条形翅片，若干条形翅片沿圆形钢管(2)外壁的圆周方向均匀安置，并与圆形钢管的轴线相平行，在条形翅片上沿长度方向具有等距离的切口；相邻两个切口间的翅片具有按顺时针方向或逆时针方向扭转的一个角度。

2、一种强化传热的翅片管，包括圆形钢管和若干翅片，所述的翅片安装在圆形钢管的外壁上，其特征在于：所述的翅片(1)为环形翅片，若干环形翅片安装在圆形钢管(2)外壁上并与圆钢管的轴线垂直，呈同心圆状；在环形翅片上沿圆周方向具有等距离的切口，把环形翅片等分成若个扇形，切口的延长线在圆形钢管的轴线处相交；相邻两个切口间的扇形翅片具有按顺时针方向或逆时针方向扭转的一个角度。

3、一种强化传热翅片管，包括圆形钢管和若干翅片，翅片安装在圆形钢管的外壁上，其特征在于：所述的翅片(1)为斜翅片，若干斜翅片沿圆形钢管(2)外壁的圆周方向均匀安置，并与圆形钢管的轴线间具有一顺时针或逆时针方向的夹角；在斜翅片上沿长度方向具有等距离的切口；相邻两个切口之间的翅片具有按顺时针方向或逆时针方向扭转的一个角度。