[發明專利]一種新型空氣冷卻用單排管束

無效

• 申請號: 201210352823.1
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN102889812A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 閆平;邢蒼;漢伯·漢博瑞格茨;劉學;李國棟
• 申請（專利權）人: 華電重工股份有限公司;艾斯特空冷技術有限公司
• 主分類號: F28F1/04
• 分類號: F28F1/04;F28F1/12;F28F13/02
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

技術領域

本發明涉及一種新型空氣冷卻用單排管束，屬于火力發電廠、化工和空分行業等空氣冷卻設備。

背景技術

直接空冷系統的換熱器是系統的主體部分，單排管管內為較高溫度蒸汽等介質，其熱量通過釬焊在單排管基管的翅片，傳到單排管管外較低溫度的空氣中。其制造質量、運行性能及使用壽命是其研制過程中的主要問題。由于換熱器設備占空冷系統投資的一半左右，因此空冷換熱裝置的價格、傳熱能力與阻力性能的優劣及使用壽命的長短，對于空冷機組的安全經濟運行起著舉足輕重的作用。

現有的換熱器基管為橢圓扁管，空氣側流動通道較長，阻力較大，基管橫截面較大，造成原材料成本高；通道中空氣多處于層流狀態，易于積灰，增加系統的清洗次數；翅片中落入的灰塵更容易影響到換熱強度。

單排管換熱時會出現層流和紊流現象，層流時換熱速率低，紊流時換熱速率高，如何依靠紊流達到更高的換熱效果是一直以來的研究課題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型空氣冷卻用單排管束，它的基管為帶倒角的矩形扁管，縮短了基管長度，節省了材料更加便于清洗，保證換熱強度，帶倒角的矩形扁管減小應力集中，不僅大幅度提高剛度，并防止冬季基管變形后出現凍裂現象；在傳統的蛇形平翅片上開設擾流孔，利用擾流孔破壞單排管束換熱時的層流狀態，使翅片間冷空氣保持在紊流狀態下進行換熱，破壞原有的邊界層，增強冷空氣的不斷交換，使翅片側對流換熱強度大幅度增加，同時提高散熱器換熱效率，在相同的熱負荷下節省了散熱器的換熱面積，減小了翅片長度，降低管束制作成本。

本發明的技術方案：一種新型空氣冷卻用單排管束，包括基管和翅片，翅片設于基管上下兩個表面，基管為帶倒角的矩形扁管，基管和翅片間通過整體釬焊焊接在一起，翅片為蛇形，翅片上設有擾流孔。由于將管束中的基管制作成帶倒角的矩形扁管，縮短了基管長度，節省了材料更加便于清洗，保證換熱強度，矩形管減小了應力集中，不僅大幅度提高剛度，并防止冬季基管變形后出現凍裂現象；由于在蛇形翅片上開設擾流孔，使翅片側保持對流換熱，強度換熱增加。

前述的這種新型空氣冷卻用單排管束中，所述翅片上的擾流孔的數量為偶數個。設有偶數個擾流孔，使翅片內完全形成對流，加速冷空氣的不斷交換。

前述的這種新型空氣冷卻用單排管束中，所述擾流孔的形狀為矩形、橢圓形或三角形。

前述的這種新型空氣冷卻用單排管束中，所述翅片上還設有凸起和凹槽，凸起和凹槽交錯分布在翅片上。

前述的這種新型空氣冷卻用單排管束中，所述擾流孔上設有與擾流孔形狀相同的擾流板。

前述的這種新型空氣冷卻用單排管束中，所述擾流板與翅片的夾角α為10°～30°。

前述的這種新型空氣冷卻用單排管束中，基管材料為鋼鋁復合板，基管寬度為180mm～219mm，基管高度為13mm～19mm，基管壁厚為1.2mm～1.52mm。

前述的這種新型空氣冷卻用單排管束中，所述鋼鋁復合板的基材為低碳鋼板和4343鋁板復合而成，其中低碳鋼板壁厚為1.2mm～1.47mm，4343鋁板壁厚為0.025mm～0.070mm。

前述的這種新型空氣冷卻用單排管束中，翅片厚度為0.2mm～0.3mm，翅片高度為13mm～19mm，翅片材料為普通鋁材3003H24。由于翅片使用普通鋁材3003H24作為材料，所以減少產生腐蝕，延長其使用壽命，不但保證熱傳導率，同時節省翅片制作成本。

前述的這種新型空氣冷卻用單排管束中，任意相鄰兩翅片間設有通道，通道為均勻通道，通道寬度為2.2mm～3.0mm。。

前述的這種新型空氣冷卻用單排管束中，翅片為平直翅片。

與現有技術相比，本發明新型空氣冷卻用單排管束由基管和翅片組成，基管的橫截面形狀為帶倒角的矩形扁管，其兩端呈圓弧狀，在長時間使用后，更加便于對落入灰塵的清洗，避免灰塵阻隔降低換熱效率，保證換熱強度；翅片使用普通鋁材3003H24作為材料，使翅片與基管鍍層材料相同，減少產生腐蝕，延長其使用壽命，不但保證熱傳導率，同時節省翅片制作成本。

傳統的橢圓形管，冬季基管受凍后變形易發生泄漏，一旦發生泄漏會產生巨額維修費用，本發明采用帶倒角的矩形扁管倒角減小應力集中，提高剛度，冬季防凍能力增強，變形后防止凍裂現象發生，減少維修費用。