带有纵向涡发生器的h形翅片管的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了带有纵向涡发生器的H形翅片管，其包括圆形基管、多组H形翅片组和多个纵向涡发生器，多组H形翅片组层叠设置，圆形基管穿过多组H形翅片组。其有益效果是，通过设置多个纵向涡发生器，促使在纵向涡发生器后形成纵向涡,同时在圆形基管、纵向涡发生器、H形翅片组之间形成了一加速通道,当流体流经时,空气在该通道的引导下加速流入圆形基管回流区,有效的冲刷了圆形基管后有颗粒堆积的回流区，从而使得不易造成积灰,同时减小了圆形基管后尾流区的面积,强烈的气流扰动减薄了边界层,从而大大强化了换热且阻力增大幅度较小。
【专利说明】带有纵向涡发生器的H形翅片管
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及翅片管，特别涉及一种带有纵向涡发生器的H形翅片管。
【背景技术】
[0002]当今世界燃煤、石油、天然气等资源的大量消耗，使得地球面临着能源短缺的局面，新能源的开发和节能途径的探索成为每个国家重要的议题。要节能降耗，提高工业生产的经济效益，就必须研究各种传热过程的强化问题，开发适用于不同工业要求的强化传热结构及高效换热设备。因此在换热器中采用先进的强化传热技术提高换热器综合传热性能，对于节约能源，提高能源利用效率具有非常重要的意义，这不仅是现代工业发展过程中必须解决的课题，同时也是开发新能源和开展节能工作的迫切任务。
[0003]节能、减排、降耗是我国的基本国策，当前在电力、石油、工业炉、化工、水泥工业领域，尾部区域热量回收面临的挑战是改善设备和工艺流程的高效性、成本的经济性，使能源利用效率最大化。目前在各种类型的热交换设备和加热设备中，主要有光管换热器、椭圆管换热器、螺旋翅片管换热器、翅片管换热器和带纵向涡发生器的翅片管换热器。
[0004]对于动力尾部行业(发电、水泥、化工等)，尾部区域在多灰环境下进行热量回收利用场合中，较高的流动阻力、积灰及磨损一直是该领域需要解决的问题。传统的翅片管换热器中所使用的翅片一般为螺旋形翅片，但是该种翅片磨损和积灰非常严重，研究人员在矩形翅片的基础上，去除了迎流区和尾流区的部分翅片开发出了 H形翅片管。H形翅片能有效扩展翅片管换热器的附加受热面，增强翅片管的换热效果，减少翅片管的积灰、磨损等，但考虑到参与换热的含灰气流换热能力较弱，往往不能满足实际的需求，因此需要强化传热。螺旋翅片管结构的翅片缠绕在管道上，容易产生积灰，流动阻力也比较大。所以由于结构的原因，各种常用螺旋翅片管不能同时解决既要扩大传热面积，又要减轻积灰及降低流动阻力这一对矛盾问题，严重影响了设备的安全可靠运行。
[0005]中国专利申请号为201120443516.5公开了一种椭圆H型翅片管，由于其基管是椭圆管，相对于本实用新型而言，含灰气流横掠椭圆管时，气流与椭圆管的换热面积小，导致其换热效率低，没有办法达到强化换热效果。
[0006]中国专利申请号为200920042111.3公开了一种名称为H形鳍片换热管上的鳍片的实用新型专利，虽然H形鳍片管具有防积灰和耐磨损的功能，但是H形鳍片的利用效率仍然没有得到最佳的改善，换热效率也没有达成令人满意的高度，无法实现强化换热的效果，大大影响了传热性能。
实用新型内容
[0007]根据本实用新型的一个方面，提供了一种带有纵向涡发生器的H形翅片管，本实用新型的目的是克服动力尾部行业中普遍存在的翅片管磨损、积灰、换热效率低等的技术不足。
[0008]本实用新型提供了一种带有纵向涡发生器的H形翅片管，其包括圆形基管、多组H形翅片组和多个纵向涡发生器，多组H形翅片组层叠设置，圆形基管穿过多组H形翅片组，纵向涡发生器设于所述H形翅片组的表面，并位于圆形基管的后方。其有益效果是，通过设置多个纵向涡发生器，促使在纵向涡发生器后形成纵向涡，同时在圆形基管、纵向涡发生器、H形翅片组之间形成了一加速通道，当流体流经时，空气在该通道的引导下加速流入圆形基管回流区，有效的冲刷了圆形基管后有颗粒堆积的回流区，从而使得不易造成积灰，同时减小了圆形基管后的尾流区面积，强烈的气流扰动减薄了边界层，从而大大强化了换热且阻力增大幅度较小。该翅片管主要应用在动力尾部行业的换热器上，多灰气流横向冲刷翅片管，使得换热器既具有紧凑的结构、大的换热面积、传热效率高，又能明显降低积灰、磨损及流动阻力，适合在各行业中多灰环境下传热领域的推广应用。
[0009]在一些实施方式中，H形翅片组包括两片相对设置的翅片，H形翅片组的两片翅片的相对侧设有供圆形基管穿过的凹口。其有益效果是，可以增大热交换的面积，提高热交换速度。
[0010]在一些实施方式中，H形翅片组的两片翅片之间设有缝隙。其有益效果是，有利于气流的快速流动。
[0011]在一些实施方式中，纵向涡发生器为两片相对设置的三角形小翼，两片所述三角形小翼分别位于相对设置的两片翅片上。其有益效果是，容易形成纵向涡，可以加速空气流动。
[0012]在一些实施方式中，纵向涡发生器为两片相对设置的矩形小翼，两片所述矩形小翼分别位于相对设置的两片翅片上。其有益效果是，容易形成纵向涡，可以加速空气流动。
[0013]在一些实施方式中，纵向涡发生器的长度和高度之比为1:4。其有益效果是，容易在纵向涡发生器的后方形成纵向涡，实现换热强化。
[0014]在一些实施方式中，纵向涡发生器的高度与相对设置的两片翅片的间距的比值为
0.5?1.0。其有益效果是，容易在纵向涡发生器的后方形成纵向涡，实现换热强化。
[0015]在一些实施方式中，纵向涡发生器与气流来流方向攻角为10°?80°。其有益效果是，容易在纵向涡发生器的后方形成纵向涡，实现换热强化。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型一实施方式的带有纵向涡发生器的H形翅片管的结构示意图。
[0017]图2为本实用新型一实施方式的带有纵向涡发生器的H形翅片管的俯视图。
[0018]图3为本实用新型一实施方式的带有纵向涡发生器的H形翅片管的侧视图。
[0019]图4为本实用新型又一实施方式的带有纵向涡发生器的H形翅片管的结构示意图。
[0020]图5为本实用新型一实施方式的带有纵向涡发生器的H形翅片管的侧视图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对实用新型作进一步详细的说明。
[0022]图1至图3示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的带有纵向涡发生器的H形翅片管。如图1所示，带有纵向涡发生器的H形翅片管，其中包括圆形基管100、多组H形翅片组200和多个纵向涡发生器，多组H形翅片组200层叠设置，圆形基管100穿过多组H形翅片组200，纵向涡发生器设于所述H形翅片组200的表面，纵向涡发生器位于圆形基管100的后方。其有益效果是，通过设置多个纵向涡发生器，促使在纵向涡发生器后形成纵向涡，同时在圆形基管、纵向涡发生器、H形翅片组之间形成了一条加速通道，当流体流经时，空气在该通道的引导下加速流入圆形基管回流区，有效的冲刷了圆形基管后有颗粒堆积的回流区，从而使得不易造成积灰，同时减小了圆形基管后的尾流区面积，强烈的气流扰动减薄了边界层，从而大大强化了换热且阻力增大幅度较小。该翅片管主要应用在动力尾部行业的换热器上，多灰气流横向冲刷翅片管，使得换热器既具有紧凑的结构、大的换热面积、传热效率高，又能明显降低积灰、磨损及流动阻力，适用于各行业中多灰环境下传热领域的推广应用。
[0023]如图2所示，H形翅片组200包括两片相对设置的翅片201，H形翅片组200的两片翅片201的相对侧设有供圆形基管100穿过的凹口 202。设置两片相对的翅片201，可以增大热交换的面积，提高热交换速度。在H形翅片组200的两片翅片201之间设有缝隙203，有利于气流的快速流动。如图3所示，本实施方式的纵向涡发生器为两片相对设置的三角形小翼301，两片所述三角形小翼301分别位于相对设置的两片翅片201上。在两片相对设置的三角形小翼301后方，容易形成纵向涡，可以加速空气流动。
[0024]本实用新型的纵向涡发生器，即三角形小翼301的长度和高度之比为1:4。此比例，容易在纵向涡发生器的后方形成纵向涡。高度与相对设置的两片翅片的间距比值为
0.5?1.0。纵向涡发生器与气流来流方向攻角为10°?80°。这样，更容易在纵向涡发生器的后方形成纵向涡，实现换热强化。
[0025]如图4至图5所示，为本实用新型又一种实施方式的带有纵向涡发生器的H形翅片管。本实施方式当中的纵向涡发生器可以替换为两片相对设置的矩形小翼302，两片所述矩形小翼302分别位于相对设置的两片翅片201上。在两片相对设置的矩形小翼302后方，较容易形成纵向涡，可以加速空气流动，实现换热强化。
[0026]以上所述仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，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。
【权利要求】
1.带有纵向涡发生器的H形翅片管，其特征在于，包括圆形基管(100)、多组H形翅片组(200)和多个纵向涡发生器，多组所述H形翅片组(200)层叠设置，所述圆形基管(100)穿过多组所述H形翅片组(200)，所述纵向涡发生器设于所述H形翅片组(200)的表面，并位于所述圆形基管(100)的后方。
2.根据权利要求1所述的带有纵向涡发生器的H形翅片管，其特征在于，所述H形翅片组(200)包括两片相对设置的翅片(201)，H形翅片组(200)的两片翅片(201)的相对侧设有供圆形基管(100)穿过的凹口(202)。
3.根据权利要求1所述的带有纵向涡发生器的H形翅片管，其特征在于，所述H形翅片组(200)的两片翅片(201)之间设有缝隙(203)。
4.根据权利要求1所述的带有纵向涡发生器的H形翅片管，其特征在于，所述纵向涡发生器为两片相对设置的三角形小翼(301)，两片所述三角形小翼(301)分别位于相对设置的两片翅片(201)上。
5.根据权利要求1所述的带有纵向涡发生器的H形翅片管，其特征在于，所述纵向涡发生器为两片相对设置的矩形小翼(302)，两片所述矩形小翼(302)分别位于相对设置的两片翅片(201)上。
6.根据权利要求4或5所述的带有纵向涡发生器的H形翅片管，其特征在于，所述纵向涡发生器的长度和高度之比为1:4。
7.根据权利要求4或5所述的带有纵向涡发生器的H形翅片管，其特征在于，所述纵向涡发生器的高度与相对设置的两片翅片(201)的间距比值为0.5?1.0。
8.根据权利要求4或5所述的带有纵向涡发生器的H形翅片管，其特征在于，所述纵向涡发生器与气流来流方向攻角为10°?80°。
【文档编号】F28F13/02GK204007275SQ201420286535
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】田洺菲, 邝山子, 申卓详, 刘良策 申请人:田洺菲, 邝山子, 申卓详