[發明專利]一種空氣冷凝煙氣強化傳熱傳質元件及其換熱器

在審

• 申請號: 201810211209.0
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108332597A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 趙欽新;桂雍;梁志遠;王云剛
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F28F1/42
• 分類號: F28F1/42;F28F19/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種空氣冷凝煙氣強化傳熱傳質元件，其特征在于：包括基管部、翅片部、方頭部，所述基管部為腰圓型截面的基管(1)；所述翅片部包含分布在基管(1)管外的若干平行的外橫向翅片(2)和基管(1)管內的內縱向翅片(3)；所述方頭部布置在基管(1)兩端，包括方形槽(4)和螺栓連接孔(5)；所述基管(1)管外為煙氣側或空氣側，管內為空氣側或煙氣側，厚度為8～10mm，根據換熱計算及腐蝕預測確定。

2.根據權利要求1所述的一種空氣冷凝煙氣強化傳熱傳質元件，其特征在于：所述基管(1)外壁均勻分布著等翅高的呈腰圓形或上下左右延伸成矩形的外橫向翅片(2)，18～n根外橫向翅片(2)按一定的間距規則的排列，外橫向翅片(2)肋化系數高，與基管(1)外壁有2～5mm鑄造圓角的光滑過渡，翅片寬度為3～6mm，翅片高度為25～40mm；來流煙氣平行正對外橫向翅片(2)，減小流動阻力，減少積灰，提高換熱；或所述基管(1)外壁弧管段上均勻分布著具有提高導熱系數和導流功能的等翅高的呈腰圓形按一定的間距規則的排列的外橫向翅片(2)，與基管(1)外壁有2～5mm鑄造圓角的光滑過渡，翅片寬度為3～6mm，翅片高度為25～40mm；所述基管(1)外壁的非弧管段上分布著等翅高或不等翅高，上細下粗便于鑄造的銷釘或銷針，也稱針形翅片，均勻錯列或順列或錯列順列間隔分布在基管(1)非弧管段，針形翅片截面呈圓形、方形、菱形、腰圓形或橢圓形，單種或多種截面組合使得兼具提高導熱系數及冷凝液導流之功效，其截面的任一方位均能迎向來流，其針形翅片與基管(1)外壁有2～5mm鑄造圓角過渡，當量直徑為6～12mm，高度25～40mm，針形翅片的最大高度和弧管段上的橫向翅片相等。

3.根據權利要求1所述的一種空氣冷凝煙氣強化傳熱傳質元件，其特征在于：所述內縱向翅片(3)為軸對稱梳齒狀內翅片結構時，內縱向翅片(3)采用9～15對翅片等間距的分布在基管(1)非弧管段，與基管(1)內壁有2～5mm圓角的光滑過渡，對稱的翅片頂部間距為2mm～20mm，翅片頂部帶鑄造圓角，翅片寬度為3～6mm。

4.根據權利要求1所述的一種空氣冷凝煙氣強化傳熱傳質元件，其特征在于：所述內縱向翅片(3)采用內翅板結構時，內縱向翅片(3)采用9～15對內翅板等間距的分布在基管1非弧管段，與基管(1)內壁有2～5mm圓角的光滑過渡，內翅板軸線上開長100～200mm、寬6～20mm腰圓型孔，內翅板寬度為3～6mm。

5.根據權利要求1所述的一種空氣冷凝煙氣強化傳熱傳質元件，其特征在于：所述外橫向翅片(2)和內縱向翅片(3)及基管(1)壁面采用表面波紋處理，波紋形式為鋸齒形、矩形或正弦函數波形，增大翅片及壁面的換熱面積且極大地增強了流體擾動，提高傳熱效果，在具體制作時能根據制作成本，換熱效率和工質流動情況選擇合適的波紋形狀。

6.根據權利要求1所述的一種空氣冷凝煙氣強化傳熱傳質元件，其特征在于：所述方形槽(4)開有兩道槽，分別為第一道方形槽(4-1)和第二道方形槽(4-2)，第一道方形槽(4-1)和第二道方形槽(4-2)分別距方頭端部5mm與42mm，第一道方形槽(4-1)寬22mm，第二道方形槽(4-2)寬10mm，二者深度均為5mm，填充耐溫耐腐蝕密封件以防止煙氣與空氣相互接觸造成短路。

7.根據權利要求6所述的一種空氣冷凝煙氣強化傳熱傳質元件，其特征在于：所述螺栓連接孔(5)為腰圓型，連接元件的同時吸收元件與主體箱之間的熱膨脹差，腰圓型的螺栓連接孔(5)對稱的開孔于方頭部的長邊，第一道方形槽(4-1)內，長16mm，寬8mm，同邊螺栓連接孔(5)的間距為100～140mm。