[實用新型]扭片翅片管及其翅片管換熱管束

有效

• 申請號: 201420189297.6
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN203785508U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 馬有福
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: F28F1/36
• 分類號: F28F1/36
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術領域

本實用新型涉及一種翅片管，具體涉及一種扭片翅片管及其翅片管換熱管束。

背景技術

螺旋翅片管和釘翅管統稱為擴面管，是一種分別通過在基管上纏繞翅片或焊接釘頭的方法來達到增加換熱面積的傳熱元件。廣泛應用于石油、化工、電力、冶金、紡織等行業的換熱裝置中。

螺旋翅片管由帶狀金屬翅片在基管表面螺旋纏繞而成。螺旋翅片管制造方便且翅化比較大，可明顯降低管外氣體側換熱熱阻，因此在各類氣體換熱裝置中被廣泛應用。按翅片管強化換熱基本原理，提高換熱管翅化比可降低管外氣體側熱阻，從而使換熱管束的金屬耗量更少、體積更緊湊。提高螺旋翅片管翅化比可通過減小翅片間距和提高翅片高度二種途徑實現。然而，翅片間距的減小受到管外氣流含灰含塵情況的限制，過小的翅片間距會使翅片管在工作中嚴重堵灰。同時，翅片高度的提高受到翅片金屬延展性的限制，尤其對于鋼質翅片，為保證翅片管制造時不發生翅片頂部歪斜或撕裂等，不得不選用很低的翅片高度，以及相應較低的換熱管翅化比。

釘翅管由基管外焊接大量銷釘狀翅片而成。與螺旋翅片管相比，作為翅片的銷釘長度不會受到金屬延展性較低的限制，因此可通過增加銷釘的長度增大翅片管有效傳熱面積，而且，管外氣流易于滲入翅片根部充分沖刷翅片表面，抗積灰性能較優。但是，釘翅管上的銷釘通常為圓柱形結構，與螺旋翅片管相比，換熱管翅化比較小。另外，由于銷釘與基管焊接時需要一根根地單獨焊接，制造效率低下，使得釘翅管的制造成本較高。

針對上述螺旋翅片管和釘翅管的不足，現有技術公開了一種L型鋸齒螺旋翅片管。這種L型鋸齒螺旋翅片管在開齒翅片繞制前需增加一道翅片折彎工序，在翅片開齒段與連續段交界處進行折彎，繞制時翅根折彎部分與基管表面緊貼，繞制后鋸齒的徑向長度與翅片的徑向長度相等，即鋸齒延伸至基管的外側壁。由于開齒翅片繞制時可自然張開，避免了帶狀連續翅片繞制時的翅片金屬變形，因而L型鋸齒螺旋翅片管易于制造。L型鋸齒螺旋翅片管在結構特征上與釘翅管相似，但此時釘翅是矩形截面的片狀翅片，故與傳統銷釘翅片管相比翅化比較大；而且，由于L型鋸齒螺旋翅片管由開齒翅片連續纏繞制得，故翅片管制造成本較傳統銷釘翅片管大幅降低。另外，L型鋸齒螺旋翅片管中翅片與基管之間的連接面積較大，有利于翅片與基管通過焊接牢固連接。

上述L型鋸齒螺旋翅片管雖然對增大螺旋翅片管翅化比和降低制造難度有利，然而，由于L型鋸齒螺旋翅片管中的鋸齒為平直翅片，鋸齒走向與翅片螺旋纏繞的走向基本平行，故在相同的翅片管結構及管束布置結構下，L型鋸齒螺旋翅片管束的“換熱量/流體輸運功耗”綜合換熱性能與傳統的連續螺旋翅片管束近于相同。這主要是因為平直狀鋸齒對基管外氣流的擾動作用微弱，進而對翅片表面對流換熱的強化效果較差所致。因而在相同的翅片管金屬耗量下比較時，這種鋸齒螺旋翅片管的強化換熱效果十分有限。

實用新型內容

本實用新型是為了解決上述課題而進行的，目的在于提供一種對基管外氣流能夠有效擾動并強化換熱的扭片翅片管及其翅片管換熱管束，從而在實現螺旋翅片管易于制造和翅化比更大的基礎上，進一步提高螺旋翅片管“換熱量/流體輸運功耗”綜合換熱性能。

為了達到上述目的，本實用新型采用了以下技術方案：

<結構一>

本實用新型提供了一種扭片翅片管，具有這樣的特征，包括：基管部，以及翅片部，沿著預定路徑圍繞基管部的外壁螺旋設置，其中，翅片部包含多個沿預定路徑固定設置在外壁上并沿基管徑向向外延伸的扭片，和多個形成在沿預定路徑方向上相鄰的兩個扭片之間的開口槽，扭片的頂端相對于預定路徑扭轉一定角度，開口槽延伸至基管部的外壁。

在本實用新型提供的扭片翅片管中，還可以具有這樣的特征：其中，扭片的下片體彎折固定在外壁上，上片體沿基管徑向向外延伸。

在本實用新型提供的扭片翅片管中，還可以具有這樣的特征：其中，扭片扭轉角度的范圍為1°至90°。

在本實用新型提供的扭片翅片管中，還可以具有這樣的特征：其中，每相鄰的兩個扭片的扭轉方向為相同和相反中的任意一種。

在本實用新型提供的扭片翅片管中，還可以具有這樣的特征：其中，每相鄰兩個扭片扭轉的角度不同。

在本實用新型提供的扭片翅片管中，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，波浪形中的任意一種形狀。

在本實用新型提供的扭片翅片管中，還可以具有這樣的特征：其中，多個開口槽中至少一個開口槽的形狀與其它開口槽的形狀不同。