[實(shí)用新型]一種擾流桿與矩形小翼渦發(fā)生器組合的H型翅片管

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820491604.4
• 申請(qǐng)日: 2018-04-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208091291U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢張夢(mèng);劉繼平;劉明;馬其然;嚴(yán)俊杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F28F1/30
• 分類號(hào): F28F1/30;F28F9/24
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會(huì)俠

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種擾流桿與矩形小翼渦發(fā)生器組合的H型翅片管，包括基管及套裝在基管上的若干組H型翅片組；迎風(fēng)側(cè)基管兩旁H型翅片組由擾流桿軸向貫穿，背風(fēng)側(cè)基管兩旁H型翅片組對(duì)稱布置一組矩形小翼渦發(fā)生器，矩形小翼渦發(fā)生器走向與來(lái)流方向夾角為30°?40°；當(dāng)煙氣流過(guò)翅片時(shí)，擾流桿和小翼對(duì)流體產(chǎn)生擾動(dòng)從而達(dá)到強(qiáng)化換熱的目的。由于擾流桿擾動(dòng)氣流、阻止邊界層發(fā)展降低壓降損失減少煙氣中的顆粒在換熱表面沉積，利于換熱器長(zhǎng)時(shí)間高效運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種H型翅片管，具體涉及一種擾流桿與矩形小翼渦發(fā)生器組合的H型翅片管，適用于石油、化工、冶金、電力、能源等行業(yè)各種類型的換熱和加熱設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，能源供應(yīng)緊張問(wèn)題日益突出，節(jié)能、減排、降耗已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的必然要求。換熱器作為動(dòng)力、石油、化工、制冷、冶金乃至航空、火箭等工業(yè)過(guò)程的重要組成部分，它的安全高效運(yùn)行意義重大。在各種換熱設(shè)備中，通過(guò)翅片增加換熱面積是常見(jiàn)的強(qiáng)化傳熱方式。

在換熱器熱阻大的一側(cè)合理布置翅片增大換熱面積，減小熱阻，是換熱器強(qiáng)化換熱的方式之一，H型翅片管就是典型的例子。通過(guò)H型翅片管的優(yōu)化強(qiáng)化換熱、減小流阻、減輕積灰磨損對(duì)換熱器的安全高效運(yùn)行具有重要意義。

通過(guò)對(duì)H型翅片管的結(jié)構(gòu)分析，我們發(fā)現(xiàn)含灰氣流在經(jīng)過(guò)H型翅片管時(shí)，進(jìn)一步加劇了積灰的形成。因此，通過(guò)采取必要的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，減小渦流滯止區(qū)面積從而減少積灰，是一種行之有效的方法，本專利就是在這樣的情況下提出的。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，提供了一種擾流桿與矩形小翼渦發(fā)生器組合的H型翅片管，其不僅改善速度和溫度梯度的協(xié)同性，使整個(gè)翅片管的換熱效率良好，優(yōu)異的耐磨性能同時(shí)有效減少積灰避免煙氣流動(dòng)通道堵塞。并且有效控制經(jīng)濟(jì)成本。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下方案：

一種擾流桿與矩形小翼渦發(fā)生器組合的H型翅片管，包括基管1及套裝在基管上的若干組H型翅片組2；迎風(fēng)側(cè)基管兩旁H型翅片組2由擾流桿3軸向貫穿，背風(fēng)側(cè)基管兩旁H型翅片組2對(duì)稱布置一組矩形小翼渦發(fā)生器4，矩形小翼渦發(fā)生器4走向與來(lái)流方向夾角為30°-40°。

所述矩形小翼渦發(fā)生器4長(zhǎng)寬高分別為基管1外徑的1/4-1/3、1/15-1/10、1/10-1/6。

所述擾流桿3數(shù)量不超過(guò)三對(duì)，在H型翅片組2迎風(fēng)側(cè)對(duì)稱布置，擾流桿3直徑為基管1外徑的1/15-1/10。

每組所述H型翅片組2由一對(duì)翅片組成，翅片與基管1通過(guò)焊接相連，翅片內(nèi)側(cè)有和基管1外壁吻合的凹槽。

所述基管1和H型翅片組2的材料采用碳鋼、ND鋼或抗露點(diǎn)腐蝕鋼。

所述基管1是圓管或橢圓管，橢圓管外徑按長(zhǎng)軸計(jì)算。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)勢(shì)：

翅片關(guān)于基管對(duì)稱布置，包括基管、翅片、擾流桿和矩形小翼渦發(fā)生器。H型翅片管的主要損耗是煙氣流中的顆粒對(duì)其磨削和沖擊作用。當(dāng)翅片前后間隙比不同時(shí)使得流過(guò)的煙氣有均流作用，提高磨損壽命。煙氣流過(guò)時(shí)方向不改變，由擾流桿縱向貫穿的翅片可以改變氣流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，加劇擾動(dòng)，減少滯熱層厚度，在一定程度上達(dá)到強(qiáng)化傳熱的目的。布置矩形小翼渦發(fā)生器可提高煙氣吹掃其間的積灰程度。當(dāng)把煙氣設(shè)定到一定流速可以起到自行吹灰的目的。磨損與積灰問(wèn)題的解決可以保證設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，減少維護(hù)成本。另外翅片由擾流桿軸向貫通利于對(duì)齊，定位準(zhǔn)確，方便安裝?？筛鶕?jù)實(shí)際情況需要自由組合不同長(zhǎng)度的H型翅片管。

相比傳統(tǒng)H型翅片管，本實(shí)用新型平均對(duì)流換熱系數(shù)提高20％以上，流動(dòng)壓損有略微的增大。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。