《非中心對(duì)稱H型翅片管及其翅片管換熱管束.pdf》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《非中心對(duì)稱H型翅片管及其翅片管換熱管束.pdf（14頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趯＠樵兙W(wǎng)上搜索。

　　1、(10)申請(qǐng)公布號(hào) (43)申請(qǐng)公布日 (21)申請(qǐng)?zhí)?.2(22)申請(qǐng)日 2014.12.19F28F 1/32(2006.01)(71)申請(qǐng)人 西安交通大學(xué)地址 陜西省西安市咸寧路 28 號(hào)(72)發(fā)明人 趙欽新 潘佩媛 王云剛 何雅玲陳曉露 陳衡(74)專利代理機(jī)構(gòu) 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 代理人 何會(huì)俠(54) 發(fā)明名稱非中心對(duì)稱 H 型翅片管及其翅片管換熱管束(57) 摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種非中心對(duì)稱 H 型翅片管及其翅片管換熱管束，翅片管包括基管部和翅片部，基管部包括至少一根基管，翅片部包含若干沿基管軸向以預(yù)定間距焊接在基管的外壁上。

　　2、的翅片組，每個(gè)翅片組包含兩片位于至少一根基管兩側(cè)的四邊形翅片，每片翅片通過(guò)內(nèi)側(cè)的凹槽與基管外壁相連接，兩片翅片處于同一平面上，相互之間留有大于或等于零的間隙，或呈連接狀態(tài)；四邊形翅片位于迎風(fēng)側(cè)部分面積大于位于背風(fēng)側(cè)部分面積 ；由于翅片位于迎風(fēng)側(cè)的換熱性能優(yōu)于背風(fēng)側(cè)的換熱性能，且迎風(fēng)側(cè)部分比背風(fēng)側(cè)部分更不容易產(chǎn)生氣流分離、渦流和積灰現(xiàn)象；故本發(fā)明整體換熱性能得到提高，迎風(fēng)側(cè)不會(huì)產(chǎn)生積灰現(xiàn)象，且背風(fēng)側(cè)的積灰總量減少，不僅適合于燃油燃?xì)獾臒煔鈴?qiáng)化換熱，更適合于含灰氣流煙氣的強(qiáng)化換熱。(51)Int.Cl.(19)中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(12)發(fā)明專利申請(qǐng)權(quán)利要求書(shū)1頁(yè) 說(shuō)明書(shū)4頁(yè) 附圖8頁(yè)(1。

　　3、0)申請(qǐng)公布號(hào) CN A(43)申請(qǐng)公布日 2015.04.08CN A1/1 頁(yè)21.一種非中心對(duì)稱 H 型翅片管，其特征在于 ：包括基管部 (1) 和翅片部 (2)，所述基管部 (1) 包含至少一根基管，所述翅片部 (2) 為若干沿基管軸向以預(yù)定間距連接在基管的外壁上的翅片組，其中每個(gè)翅片組包含兩片位于至少一根基管兩側(cè)的四邊形翅片，每片翅片內(nèi)側(cè)設(shè)置有與基管的外壁相吻合的凹槽，翅片通過(guò)凹槽與基管外壁相連接，兩片翅片處于與基管軸線垂直的同一平面上，相互之間留有大于或等于零的間隙，或呈連接狀態(tài) ；所述翅片組與基管組成的整體沿基管徑向斷面呈 H 型 ；當(dāng)基管。

　　4、數(shù)量為一根時(shí)，取通過(guò)與翅片組相連接的基管軸線，且垂直于煙氣來(lái)流方向的平面為分界面，將四邊形翅片分為迎風(fēng)側(cè)部分和背風(fēng)側(cè)部分 ；當(dāng)基管數(shù)量為兩根及以上時(shí)，取一條與各基管軸線平行且與首尾兩基管軸線距離相等的直線為輔助線，過(guò)該輔助線取垂直于煙氣來(lái)流方向的平面為分界面，將四邊形翅片分為迎風(fēng)側(cè)部分和背風(fēng)側(cè)部分 ；所述迎風(fēng)側(cè)部分的翅片面積大于背風(fēng)側(cè)部分的翅片面積。2.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的非中心對(duì)稱 H 型翅片管，其特征在于 ：所述基管形狀呈圓狀，橢圓狀和扁管狀中的任意一種。3.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的非中心對(duì)稱 H 型翅片管，其特征在于 ：所述每相鄰兩翅片組之間相互平行。4.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的非中。

　　5、心對(duì)稱 H 型翅片管，其特征在于 ：所述翅片組包含的兩片翅片之間的間隙小于基管外徑。5.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的非中心對(duì)稱 H 型翅片管，其特征在于 ：所述翅片的形狀為矩形、平行四邊形、梯形或不規(guī)則四邊形，其中平行四邊形、梯形或不規(guī)則四邊形翅片金屬分布更趨近于基管，翅片效率更高，當(dāng)翅片形狀為平行四邊形、梯形或不規(guī)則四邊形時(shí)，翅片短邊與煙氣來(lái)流方向在 45 90范圍變化。6.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的非中心對(duì)稱 H 型翅片管，其特征在于 ：所述翅片組與基管之間的連接方式為閃光對(duì)接焊或釬焊。7.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的非中心對(duì)稱 H 型翅片管，其特征在于 ：所述與每個(gè)翅片組相連的基管數(shù)目為 2 時(shí)表。

　　6、現(xiàn)為非中心對(duì)稱雙 H 型翅片管的形式。8.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的非中心對(duì)稱 H 型翅片管，其特征在于 ：所述每組翅片的迎風(fēng)側(cè)部分的翅片面積與背風(fēng)側(cè)部分的翅片面積之比 n 的范圍為 ：1n2。9.一種翅片管換熱管束，其特征在于 ：由權(quán)利要求 1 至 8 任一項(xiàng)所述的多根非中心對(duì)稱 H 型翅片管多根組成，所述多根非中心對(duì)稱 H 型翅片管的排列方式為順列布置，錯(cuò)列布置，以及不等間距布置中的任意一種。權(quán) 利 要 求 書(shū)CN A1/4 頁(yè)3非中心對(duì)稱 H 型翅片管及其翅片管換熱管束技術(shù)領(lǐng)域0001 本發(fā)明涉及一種 H 型翅片管，具體涉及一種非中心對(duì)稱 H 型翅片管及其翅片管換熱管束。

　　7、適用于能源、石油、化工、冶煉等行業(yè)的各種類型的換熱設(shè)備及加熱設(shè)備中。背景技術(shù)0002 能源是經(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)攀升，諸多社會(huì)和環(huán)境問(wèn)題日益凸顯，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)方針和戰(zhàn)略決策，也是一項(xiàng)極為緊迫的任務(wù)。0003 換熱器是鍋爐等動(dòng)力設(shè)備的重要組成部件。解決換熱器的強(qiáng)化換熱、積灰磨損等問(wèn)題，對(duì)于提高能源的利用效率、換熱器的使用壽命至關(guān)重要。0004 采用翅片以增加換熱面積，是強(qiáng)化換熱的有效方法之一。由此，人們開(kāi)發(fā)出 H 型翅片管。0005 H 型翅片管，亦稱 H 型鰭片管，在方形翅片管的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，是把兩片中間帶有圓弧的矩形鋼片對(duì)稱地。

　　8、與光管焊接在一起形成的翅片管，因其正面形狀與字母“H”相似，故稱為H型翅片管。H型翅片管的翅化系數(shù)較高，傳熱性能較好，且具有較強(qiáng)的自清灰能力，因此可以有效的減小換熱設(shè)備的結(jié)構(gòu)，減少積灰磨損，減小流動(dòng)阻力，提高換熱能力，被廣泛應(yīng)用于余熱鍋爐、電站鍋爐及各種工業(yè)換熱器中。0006 在傳統(tǒng)的 H 型翅片管中，每個(gè)翅片組關(guān)于與其連接的基管軸線中心對(duì)稱，翅片位于迎風(fēng)側(cè)和背風(fēng)側(cè)的形狀和面積均相同。0007 實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中，進(jìn)入換熱器的煙氣中往往攜帶了大量細(xì)小的固體顆粒物，稱為飛灰。當(dāng)煙氣在 H 型翅片管束中流動(dòng)時(shí)，會(huì)在翅片管背風(fēng)側(cè)出現(xiàn)明顯的氣流分離和回流區(qū)。迎風(fēng)側(cè)煙氣流和基管及翅片的接觸面積大于背風(fēng)側(cè)，而。

　　9、易發(fā)生氣流分離的背風(fēng)側(cè)翅片換熱性能較低，容易產(chǎn)生積灰現(xiàn)象。由于積灰的導(dǎo)熱系數(shù)很低，隨著積灰程度的增加，翅片管的換熱性能進(jìn)一步惡化，換熱器的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性大幅降低，甚至還會(huì)出現(xiàn)換熱設(shè)備堵塞等嚴(yán)重后果。發(fā)明內(nèi)容0008 為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種非中心對(duì)稱 H 型翅片管及其翅片管換熱管束，提高 H 型翅片管的傳熱性能，減輕 H 型翅片管的積灰現(xiàn)象，減少換熱設(shè)備的材料消耗。0009 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案 ：0010 一種非中心對(duì)稱 H 型翅片管，包括基管部 1 和翅片部 2，所述基管部 1 包含至少一根基管，所述翅片部 2 為若干沿基管軸向以預(yù)定間距。

　　10、連接在基管的外壁上的翅片組，其中每個(gè)翅片組包含兩片位于至少一根基管兩側(cè)的四邊形翅片，每片翅片內(nèi)側(cè)設(shè)置有與基管的外壁相吻合的凹槽，翅片通過(guò)凹槽與基管外壁相連接，兩片翅片處于與基管軸線垂直的同一平面上，相互之間留有大于或等于零的間隙，或呈連接狀態(tài) ；所述翅片組與基管組成的整說(shuō) 明 書(shū)CN A2/4 頁(yè)4體沿基管徑向斷面呈 H 型 ；當(dāng)基管數(shù)量為一根時(shí)，取通過(guò)與翅片組相連接的基管軸線，且垂直于煙氣來(lái)流方向的平面為分界面，將四邊形翅片分為迎風(fēng)側(cè)部分和背風(fēng)側(cè)部分 ；當(dāng)基管數(shù)量為兩根及以上時(shí)，取一條與各基管軸線平行且與首尾兩基管軸線距離相等的直線為輔助線，過(guò)該輔助線取垂直于煙氣來(lái)流方向。

　　11、的平面為分界面，將四邊形翅片分為迎風(fēng)側(cè)部分和背風(fēng)側(cè)部分 ；所述迎風(fēng)側(cè)部分的翅片面積大于背風(fēng)側(cè)部分的翅片面積。0011 所述基管形狀呈圓狀，橢圓狀和扁管狀中的任意一種。0012 所述每相鄰兩翅片組之間相互平行。0013 所述翅片組包含的兩片翅片之間的間隙小于基管外徑。0014 所述翅片的形狀為矩形、平行四邊形、梯形或不規(guī)則四邊形，其中平行四邊形、梯形或不規(guī)則四邊形翅片金屬分布更趨近于基管，翅片效率更高，當(dāng)翅片形狀為平行四邊形、梯形或不規(guī)則四邊形時(shí)，翅片短邊與煙氣來(lái)流方向在 45 90范圍變化。0015 所述翅片組與基管之間的連接方式為閃光對(duì)接焊或釬焊。0016 所述與每個(gè)翅片組相連的基管數(shù)目為 。

　　12、2 時(shí)表現(xiàn)為非中心對(duì)稱雙 H 型翅片管的形式。0017 所述每組翅片的迎風(fēng)側(cè)部分的翅片面積與背風(fēng)側(cè)部分的翅片面積之比 n 的范圍為 ：1n2。0018 一種翅片管換熱管束，由上述所述的多根非中心對(duì)稱 H 型翅片管組成，所述多根非中心對(duì)稱 H 型翅片管的排列方式為順列布置，錯(cuò)列布置，以及不等間距布置中的任意一種。0019 和現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有如下優(yōu)勢(shì) ：0020 本發(fā)明所提供的非中心對(duì)稱 H 型翅片管中，翅片在迎風(fēng)側(cè)部分的面積大于其在背風(fēng)側(cè)部分的面積。當(dāng)煙氣在 H 型翅片管束中流動(dòng)時(shí)，會(huì)在翅片管背風(fēng)側(cè)出現(xiàn)明顯的氣流分離和回流區(qū)。迎風(fēng)側(cè)煙氣流和基管及翅片的接觸面積大于背風(fēng)側(cè)，而易發(fā)生氣流分。

　　13、離的背風(fēng)側(cè)翅片換熱性能較低，容易產(chǎn)生積灰現(xiàn)象。由于本發(fā)明所提供的非中心對(duì)稱 H 型翅片管中，翅片在迎風(fēng)側(cè)部分的面積大于其在背風(fēng)側(cè)部分的面積。故在翅片面積相同并使用同樣基管束的情況下，本發(fā)明提供的非中心對(duì)稱H型翅片管，相對(duì)于傳統(tǒng)的中心對(duì)稱的H型翅片管，有更大的翅片面積位于換熱性能好且不易產(chǎn)生積灰的迎風(fēng)側(cè)。使換熱器總體的換熱性能得到提高，且積灰量減少。0021 對(duì)于總換熱量固定的換熱設(shè)備，采用本發(fā)明提供的非中心對(duì)稱 H 型翅片管代替?zhèn)鹘y(tǒng)H型翅片管，可以大大減少設(shè)備的體積和鋼材消耗，而非中心對(duì)稱的新型 型翅片管的制造工藝難度和傳統(tǒng) H 型翅片管相仿，故換熱設(shè)備的制造總成本也相應(yīng)下降。附圖說(shuō)明0022。

　　14、 圖 1 為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。0023 圖 2 為本發(fā)明實(shí)施例一的主視圖。0024 圖 3 為本發(fā)明實(shí)施例一的俯視圖。0025 圖 4 為本發(fā)明實(shí)施例一的左視圖。0026 圖 5 為本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。0027 圖 6 為本發(fā)明實(shí)施例二的主視圖。說(shuō) 明 書(shū)CN A3/4 頁(yè) 圖 7 為本發(fā)明實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。0029 圖 8 為本發(fā)明實(shí)施例三的主視圖。0030 圖 9 為本發(fā)明實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。0031 圖 10 為本發(fā)明實(shí)施例四的主視圖。0032 圖 11 為本發(fā)明實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖。0033 圖 12 為本發(fā)明實(shí)施例五的主視圖。具體。

　　15、實(shí)施方式0034 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。0035 實(shí)施例一0036 圖 1 為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，翅片的形狀為矩形，基管數(shù)量為一根。0037 如圖 1 所示，非中心對(duì)稱 H 型翅片管包括基管部 1 和翅片部 2。基管部 1 內(nèi)有流動(dòng)的換熱工質(zhì)。翅片部 2 包含多個(gè)由左四邊形翅片 2a 和右四邊形翅片 2b 組成的翅片組，翅片組相互平行并以一定間距沿基管部 1 的軸向布置在基管部 1 的外壁上。0038 圖 2 為本發(fā)明實(shí)施例一的主視圖。0039 取通過(guò)基管 1 軸線，且垂直于煙氣來(lái)流方向的平面 為分界面，將左四邊形翅片2a 分為左迎風(fēng)側(cè)部分 2aa 和左背風(fēng)側(cè)部。

　　16、分 2ab，右四邊形翅片 2b 分為右迎風(fēng)側(cè)部分 2ba 和右背風(fēng)側(cè)部分 2bb，其中左迎風(fēng)側(cè)部分 2aa 的面積大于左背風(fēng)側(cè)部分 2ab 的面積，右迎風(fēng)側(cè)部分 2ba 的面積大于右背風(fēng)側(cè)部分 2bb 的面積。左迎風(fēng)側(cè)部分 2aa 與右迎風(fēng)側(cè)部分 2ba 的面積之和記作 Sa，左背風(fēng)側(cè)部分 2ab 與右迎風(fēng)側(cè)部分 2bb 的面積之和記作 Sb，則 Sa與Sb之比 n 的范圍為 ：1n2。0040 圖 3 為本發(fā)明實(shí)施例一的俯視圖。0041 圖 4 為本發(fā)明實(shí)施例一的左視圖，可見(jiàn)翅片在迎風(fēng)側(cè)部分的長(zhǎng)度長(zhǎng)于背風(fēng)側(cè)部分的長(zhǎng)度。0042 本發(fā)明所涉及的非中心對(duì)稱 H 型翅片管并不僅僅限定于實(shí)施例一中翅。

　　17、片為矩形的情況，翅片形狀還可以是梯形、平行四邊形等任意四邊形，但翅片在迎風(fēng)側(cè)部分的面積仍應(yīng)大于其位于背風(fēng)側(cè)部分的面積。如圖 5、6 中所示的本發(fā)明實(shí)施例二，圖 7、8 中所示的本發(fā)明實(shí)施例三，圖 9、10 中所示的本發(fā)明實(shí)施例四。0043 實(shí)施例二0044 圖5為本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，翅片形狀為梯形，圖6為本發(fā)明實(shí)施例二的主視圖。翅片短邊與煙氣來(lái)流方向在 45 90范圍變化。0045 實(shí)施例三0046 圖7為本發(fā)明實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖，翅片形狀為直角梯形，圖8為本發(fā)明實(shí)施例三的主視圖。翅片位于迎風(fēng)側(cè)短邊與煙氣來(lái)流方向在 45 90范圍變化。0047 實(shí)施例四0048 圖 9 為本發(fā)明實(shí)施。

　　18、例四的結(jié)構(gòu)示意圖，翅片形狀為平行四邊形，圖 10 為本發(fā)明實(shí)施例四的主視圖。翅片短邊與煙氣來(lái)流方向在 45 90范圍變化。0049 實(shí)施例五0050 本發(fā)明所涉及的非中心對(duì)稱 H 型翅片管中，與每組翅片相連的基管數(shù)目還可以大說(shuō) 明 書(shū)CN A4/4 頁(yè)6于1，當(dāng)為兩根時(shí)，表現(xiàn)為雙H型翅片管的形式。圖11即為本發(fā)明實(shí)施例五中非中心對(duì)稱雙H 型翅片管的結(jié)構(gòu)示意圖。0051 如圖 11 所示，非中心對(duì)稱雙 H 型翅片管包括基管部 1 和翅片部 2?；懿?1 包括**基管 1a 和第二基管 1b，**基管 1a 和第二基管 1b 內(nèi)有流動(dòng)的換熱工質(zhì)。翅片部 2 包含多個(gè)由左四邊形。

　　19、翅片 2a 和右四邊形翅片 2b 組成的翅片組，翅片組相互平行并以一定間距沿基管部 1 的軸向布置在基管部 1 的外壁上。0052 圖 12 為本發(fā)明實(shí)施例五的主視圖。0053 取與基管** 1a 軸線和第二基管 1b 軸線平行，且與**基管 1a 軸線和第二基管1b 軸線距離相等的直線 。過(guò)直線 取垂直于煙氣來(lái)流方向的平面 為分界面，將左四邊形翅片2a分為左迎風(fēng)側(cè)部分2aa和左背風(fēng)側(cè)部分2ab，右四邊形翅片2b分為右迎風(fēng)側(cè)部分 2ba 和右背風(fēng)側(cè)部分 2bb，其中左迎風(fēng)側(cè)部分 2aa 的面積大于左背風(fēng)側(cè)部分 2ab 的面積，右迎風(fēng)側(cè)部分 2ba 的面積大于右背風(fēng)側(cè)部分 2bb 的面積。右迎風(fēng)側(cè)部分 2ba 的面積與右背風(fēng)側(cè)部分 2bb 的面積之比 n 的范圍為 ：1n2。0054 同樣，非中心對(duì)稱雙 H 型翅片管的翅片形狀也可以是梯形、平行四邊形或不規(guī)則四邊形，四邊形翅片短邊和煙氣來(lái)流方向在 45 90范圍變化。說(shuō) 明 書(shū)CN A1/8 頁(yè)7圖1圖2說(shuō) 明 書(shū) 附 圖CN A2/8 頁(yè)8圖3圖4說(shuō) 明 書(shū) 附 圖CN A3/8 頁(yè)9圖5說(shuō) 明 書(shū) 附 圖CN A4/8 頁(yè)10圖6圖7說(shuō) 明 書(shū) 附 圖CN A。