[發(fā)明專利]一種帶有波紋的換熱管翅片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011630679.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN112797834B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王進(jìn)仕;謝坤圓;胡文帥;聶嘉灼;姚辰;邢張夢(mèng);嚴(yán)俊杰;劉明;劉繼平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F28F1/12
• 分類號(hào): F28F1/12
• 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

本發(fā)明公開了一種帶有波紋的換熱管翅片，翅片兩側(cè)有凹槽和延長(zhǎng)倒角，沿?zé)煔饬鲃?dòng)方，以凹槽分為迎風(fēng)區(qū)，強(qiáng)化換熱區(qū)和背風(fēng)區(qū)；迎風(fēng)區(qū)和強(qiáng)化換熱區(qū)具有大量流線型結(jié)構(gòu)的波紋，背風(fēng)區(qū)為厚度漸變的翅片。此結(jié)構(gòu)換熱性能好、流動(dòng)阻力小、的煙氣余熱回收效果較好，其能有效改善背風(fēng)區(qū)出現(xiàn)的氣流分離和回流現(xiàn)象，加強(qiáng)翅片溫度場(chǎng)和煙氣速度協(xié)同性，提高換熱效率，同時(shí)有效減少積灰，避免流動(dòng)通道堵塞。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種帶換熱管翅片，具體涉及一種用于余熱回收中帶有波紋的換熱管翅片，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)

能源是人類經(jīng)濟(jì)和社會(huì)進(jìn)步的重要基礎(chǔ)，隨著我國(guó)能源消耗的持續(xù)增長(zhǎng)，節(jié)能減排已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)方針。火力發(fā)電廠在電力工業(yè)中所占比最大，提升火電機(jī)組的能源利用效率非常緊迫。火電廠通常設(shè)置省煤器來回收煙氣余熱以達(dá)到節(jié)能的目的。通過增加翅片來增大換熱管換熱面積從而強(qiáng)化換熱是一種普遍方式。

目前使用較多的H型翅片和環(huán)形翅片在換熱時(shí)會(huì)在背風(fēng)區(qū)產(chǎn)生氣流分離和回流，灰顆粒難以在不同翅片間流動(dòng)，因此易形成積灰，為降低積灰對(duì)換熱的影響，通常采用翅化比較低的翅片，因此換熱器體積較大。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種帶有波紋的換熱管翅片，本發(fā)明翅片為一種換熱性能好、流動(dòng)阻力小、的煙氣余熱回收翅片。其能有效改善背風(fēng)區(qū)出現(xiàn)的氣流分離和回流現(xiàn)象，加強(qiáng)翅片溫度場(chǎng)和煙氣速度協(xié)同性，提高換熱效率，同時(shí)有效減少積灰，避免流動(dòng)通道堵塞。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種帶有波紋的換熱管翅片，包括迎風(fēng)區(qū)1、換熱強(qiáng)化區(qū)2、背風(fēng)區(qū)3、弧形迎風(fēng)面4、延長(zhǎng)倒角5、背風(fēng)區(qū)末端6、波紋7和凹槽9；所述翅片順著煙氣流動(dòng)方向的兩側(cè)對(duì)稱均勻的開有多個(gè)凹槽9，沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向，從煙氣進(jìn)入翅片處到開始出現(xiàn)第一個(gè)凹槽9的部分為迎風(fēng)區(qū)1，從煙氣來流方向經(jīng)過的第一個(gè)凹槽9開始到最后一個(gè)凹槽9結(jié)束為換熱強(qiáng)化區(qū)2，從最后一個(gè)凹槽9結(jié)束到翅片末端為背風(fēng)區(qū)3；迎風(fēng)區(qū)1有弧形迎風(fēng)面4，迎風(fēng)區(qū)1上距離弧形迎風(fēng)面4十倍迎風(fēng)區(qū)翅片厚度處有設(shè)有波紋7；換熱強(qiáng)化區(qū)2中，每?jī)蓚€(gè)相鄰凹槽9中間設(shè)有波紋7，背風(fēng)區(qū)末端6翅片厚度逐漸變小，最終變?yōu)閾Q熱強(qiáng)化區(qū)2厚度的一半。

所述迎風(fēng)區(qū)1面積大于背風(fēng)區(qū)3面積。

所述翅片采用沖壓一體成型，翅片上的波紋7沖壓在翅片上。

所述凹槽9的數(shù)量為四個(gè)。

所述弧形迎風(fēng)面4為煙氣首先與翅片接觸的面，且截面為以迎風(fēng)區(qū)1翅片厚度為直徑的半圓。

所述波紋7位于翅片迎風(fēng)區(qū)1和換熱強(qiáng)化區(qū)2共2組，每組波紋7都由五個(gè)凸起8構(gòu)成；五個(gè)凸起8的分布方向與翅片的對(duì)稱軸相垂直，其中第三個(gè)凸起8的對(duì)稱軸與翅片的對(duì)稱軸重合，其余四個(gè)凸起8沿翅片對(duì)稱軸對(duì)稱地分布在第三個(gè)凸起8的兩側(cè)；相鄰兩個(gè)凸起8之間的間隔為迎風(fēng)區(qū)1處的翅片厚度的兩倍。

所述凸起8頭部為半球體，尾部為半圓錐，凸起8沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向的長(zhǎng)度為迎風(fēng)區(qū)1處翅片厚度的八倍，垂直翅片平面方向超出翅片厚度的高度為迎風(fēng)區(qū)1厚度的1.5倍。

所述凹槽9邊緣設(shè)置延長(zhǎng)倒角5，且延長(zhǎng)倒角5與凸起7在翅片的的同一面，凸起7垂直翅片平面方向超出翅片厚度的高度為延長(zhǎng)倒角5的高度，延長(zhǎng)倒角5的高度為迎風(fēng)區(qū)1翅片厚度的兩倍。

和現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)迎風(fēng)區(qū)1具有較好的換熱條件，采用弧形迎風(fēng)面可以對(duì)氣流有一定的梳理和導(dǎo)流作用，可以減少平直表面對(duì)氣流的阻擋從而減小形狀阻力，進(jìn)而有效減小壓損失。迎風(fēng)區(qū)1面積大于背風(fēng)區(qū)3，這種偏心設(shè)計(jì)使換熱良好的迎風(fēng)區(qū)1面積更大，換熱效果更好。