[發(fā)明專利]矩形扭齒翅片管及矩形扭齒翅片管換熱管束

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410290399.1
• 申請(qǐng)日: 2014-06-25
• 公開（公告）號(hào): CN104034194A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬有福
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F28F1/24
• 分類號(hào): F28F1/24;F28F13/12;F28F21/08;F28D7/16
• 代理公司: 上海德昭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于翅片管領(lǐng)域，具體涉及一種矩形扭齒翅片管及其翅片管換熱管束。

背景技術(shù)

矩形翅片管是應(yīng)用于“富煤缺水”地區(qū)火電廠、大型電站空冷凝汽器、電站暖風(fēng)器、汽車散熱器及空調(diào)蒸發(fā)器等換熱裝置中的重要換熱原件。

目前常見的矩形翅片管由連續(xù)平直矩形翅片平行布置而構(gòu)成，翅片連續(xù)完整的與基管連接，換熱對(duì)翅片間距要求較高，若翅片間距過小，翅片對(duì)管外流動(dòng)存在過度“整流”的現(xiàn)象，使得翅片表面換熱能力明顯降低，不利于換熱效果的增加，翅片間距過大，則會(huì)嚴(yán)重降低翅片管的翅化比，換熱效果不理想。

為進(jìn)一步提高矩形翅片管的換熱性能，現(xiàn)有技術(shù)中主要采用對(duì)翅片表面進(jìn)行加工的方法，使翅片表面由平滑表面變?yōu)榘纪姑婊蜷_孔面，以增加流體擾動(dòng)效果。但研究結(jié)果表明，當(dāng)翅片為單純凹凸表面或表面開孔過小時(shí)，翅片表面對(duì)翅片附近流體擾動(dòng)的效果并不明顯，翅片表面的換熱特征仍與連續(xù)平直翅片換熱特征相似；當(dāng)翅片表面開孔過大時(shí)，盡管翅片側(cè)流體擾動(dòng)及橫向混合得到加強(qiáng)，但換熱面積仍有損失過大，換熱性能反而下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述問題而進(jìn)行的，目的在于提供一種對(duì)基管外氣流能夠有效增強(qiáng)擾動(dòng)并強(qiáng)化換熱的矩形扭齒翅片管及其翅片管換熱管束，進(jìn)一步提高矩形翅片管的強(qiáng)化換熱性能。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

<結(jié)構(gòu)一>

本發(fā)明提供了一種矩形扭齒翅片管，具有這樣的特征，包括：基管部，呈管狀；以及翅片部，包含多片分別沿基管部的軸向以預(yù)定間距連接在基管部外壁上的矩形扭齒翅片，其中，每片矩形扭齒翅片包含固定設(shè)置在外壁上的基片、與基片連成一體且頂端向著基管部的外部延伸的多個(gè)扭齒、以及多個(gè)形成在每相鄰的兩個(gè)扭齒之間的開口槽，扭齒的頂端相對(duì)于基片扭轉(zhuǎn)一定角度，多個(gè)扭齒設(shè)置在基片與基管外氣流流向相平行方向上的兩側(cè)邊部上。

在本發(fā)明提供的矩形扭齒翅片管中，還可以具有這樣的特征：其中，扭齒的頂端相對(duì)于基片扭轉(zhuǎn)的角度的范圍為1°至90°。

在本發(fā)明提供的扭齒翅片管中，還可以具有這樣的特征：其中，每相鄰的兩個(gè)扭齒的扭轉(zhuǎn)方向?yàn)橄嗤拖喾粗械娜我庖环N。

在本發(fā)明提供的扭齒翅片管中，還可以具有這樣的特征：其中，基管形狀為呈圓管狀、橢圓管狀、扁管狀中的任意一種。

在本發(fā)明提供的扭齒翅片管中，還可以具有這樣的特征：其中，每相鄰兩片矩形扭齒翅片互相平行。

在本發(fā)明提供的扭齒翅片管中，還可以具有這樣的特征：其中，頂端的頂緣為呈梯形、圓弧形、鋸齒形以及波浪形中的任意一種形狀。

在本發(fā)明提供的扭齒翅片管中，還可以具有這樣的特征：其中，扭齒的側(cè)壁具有凹凸不平的表面和呈凹痕以及凹槽中的任意一種。

<結(jié)構(gòu)二>

更進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供了一種翅片管換熱管束，具有這樣的特征，包括：至少三個(gè)矩形扭齒翅片管，翅片管換熱管束為順列布置，錯(cuò)列布置以及不等間距布置中的任意一種。

發(fā)明的作用與效果

根據(jù)本發(fā)明所涉及的矩形扭齒翅片管，多個(gè)矩形扭齒翅片環(huán)繞在基管部的外壁上，翅片上與基片連成一體且向基管的外部延伸的多個(gè)扭齒，作為一種渦流激發(fā)結(jié)構(gòu)，當(dāng)氣流縱向掠過翅片管束時(shí)，在管外流場(chǎng)中周期地形成大量橫向渦流，明顯增強(qiáng)了翅片附近流體的擾動(dòng)，使得翅間氣流的橫向混合明顯增強(qiáng)，同時(shí)，扭齒對(duì)遠(yuǎn)離翅片管換熱表面的主體流動(dòng)未有明顯擾動(dòng)，從而使得換熱管束在較小的流體輸運(yùn)功耗增加下獲得較大的換熱量增大收益，翅片管強(qiáng)化換熱性能明顯提高，在含灰少、潔凈氣流換熱場(chǎng)合可以采用更小的翅片間距，從而提高換熱管的翅化比，使得矩形扭齒翅片管具有明顯的強(qiáng)化換熱優(yōu)勢(shì)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例一中矩形扭齒翅片管換熱管束的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的實(shí)施例一中矩形扭齒翅片管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的實(shí)施例一中矩形扭齒翅片部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3中的沿A方向所觀察到的矩形扭齒翅片部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的實(shí)施例二中矩形扭齒翅片管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的實(shí)施例二中矩形扭齒翅片部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖6中的沿B方向所觀察到的矩形扭齒翅片部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明的實(shí)施例三中矩形扭齒翅片管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為圖8中的沿C方向所觀察到的矩形扭齒翅片管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10(a)為本發(fā)明的變形例一中矩形扭齒翅片管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10(b)為本發(fā)明的變形例二中矩形扭齒翅片管的結(jié)構(gòu)示意圖；