本实用新型专利技术公开了加装纵向涡发生器强化换热的椭圆H型翅片管，其包括椭圆形基管、多组H形翅片组和多个纵向涡发生器，多组H形翅片组层叠设置，所述椭圆形基管的轴线垂直于每一组H形翅片组所在的平面，所述H形翅片组包括两片相对设置的翅片，H形翅片组的两片翅片之间设有缝隙，H形翅片组的两片翅片相对设置于椭圆形基管的两侧，两片翅片位于椭圆形基管的横截面椭圆的短轴两端，所述椭圆形基管内通有冷却介质，纵向涡发生器设于所述H形翅片组的表面，并位于椭圆形基管的后方。使得本实用新型专利技术既具有紧凑的结构、大的换热面积、传热效率高，又能明显降低积灰及流动阻力，适合在各行业中多灰环境下换热领域的推广应用。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了加装纵向涡发生器强化换热的椭圆H型翅片管，其包括椭圆形基管、多组H形翅片组和多个纵向涡发生器，多组H形翅片组层叠设置，所述椭圆形基管的轴线垂直于每一组H形翅片组所在的平面，所述H形翅片组包括两片相对设置的翅片，H形翅片组的两片翅片之间设有缝隙，H形翅片组的两片翅片相对设置于椭圆形基管的两侧，两片翅片位于椭圆形基管的横截面椭圆的短轴两端，所述椭圆形基管内通有冷却介质，纵向涡发生器设于所述H形翅片组的表面，并位于椭圆形基管的后方。使得本技术既具有紧凑的结构、大的换热面积、传热效率高，又能明显降低积灰及流动阻力，适合在各行业中多灰环境下换热领域的推广应用。【专利说明】 加装纵向涡发生器强化换热的椭圆H型翅片管
本技术涉及翅片管，特别涉及一种加装纵向涡发生器强化换热的椭圆H型翅片管。
技术介绍
由于煤、石油、天然气等资源的大量消耗，使得地球面临着能源短缺的局面，新能源的开发和节能途径的探索成为每个国家重要的议题。要节能降耗，提高工业生产的经济效益，就必须研究各种传热过程的强化问题，开发适用于不同工业要求的强化传热结构及高效换热设备。因此在换热器中采用先进的强化传热技术和提高换热器综合传热性能，对于节约能源以及提高能源利用效率具有非常重要的意义。目前在各种类型的热交换设备和加热设备中，主要有光管换热器、椭圆管换热器、螺旋翅片管换热器、翅片管换热器和带纵向涡发生器的翅片管换热器。 对于动力尾部行业(尤其是电厂燃煤锅炉)，尾部区域在多灰环境下进行余热回收利用场合中，较高的流动阻力、积灰及磨损一直是难以合理解决的问题。传统的翅片管换热器中所使用的翅片一般为螺旋形翅片，但该种翅片磨损和积灰非常严重，严重影响了设备的安全可靠运行。研究人员在不易积灰的矩形翅片的基础上，去除了迎风面和背风面的部分翅片开发出了 H型翅片管。H型翅片能够有效减少翅片管的积灰、磨损等，但考虑到参与换热的含灰气流换热能力较弱，往往不能满足实际的需求，因此需要强化传热。 中国专利申请号为201110380115.4公开了一种自清灰H型翅片，由于其基管是圆管，相对于本技术而言，含灰气流横掠圆管时，烟气遇到的流动阻力非常大，导致其换热效率低，并且该技术只是具有清灰的功能，并没有办法达到强化换热效果。 中国专利申请号为201120443516.5公开了一种椭圆H型翅片管，由于没有对翅片进行强化换热处理，相对于本技术而言，当含灰气流横掠椭圆管时，清灰效果有限，同时也没有办法达到强化换热效果。 中国专利申请号为200920042111.3公开了一种名称为H型鳍片换热管上的鳍片的技术专利，虽然H型鳍片管具有防积灰和耐磨损的功能，但是H型鳍片的利用效率仍然没有得到最佳的改善，换热效率也没有达成令人满意的高度，无法实现强化换热的效果，影响了传热性能。
技术实现思路
根据本技术的一个方面，提供了一种加装纵向涡发生器强化换热的椭圆H型翅片管，本技术的目的是克服动力尾部行业中普遍存在的翅片管磨损、积灰、换热效率低和流动阻力大等的技术不足，提供加装纵向涡发生器强化换热的椭圆H型翅片管。 本技术提供了一种加装纵向涡发生器强化换热的椭圆H型翅片管，其包括椭圆形基管、多组H形翅片组和多个纵向涡发生器，多组所述H形翅片组层叠设置，所述椭圆形基管的轴线垂直于每一组H形翅片组所在的平面，所述H形翅片组包括两片相对设置的翅片，所述H形翅片组的两片翅片之间设有缝隙，H形翅片组的两片翅片相对设置于椭圆形基管的两侧，两片翅片位于椭圆形基管的横截面椭圆的短轴两端，所述椭圆形基管内通有冷却介质，纵向涡发生器设于所述H形翅片组的表面，并位于椭圆形基管的后方。 其有益效果是，多灰气流沿着翅片之间的缝隙横向冲刷翅片管，在椭圆形基管的管壁、纵向涡发生器、H形翅片组之间形成了一个加速通道，当气流流经时，在该通道的引导下加速流向椭圆形基管后的背风区，有效的冲刷了颗粒堆积较多的回流区，从而降低H型翅片管的积灰效应，并且减小了椭圆形基管后的尾流区面积；强烈的气流扰动减薄了边界层，从而大大强化了换热效果；由于采用了椭圆形基管，大大降低了气流流动的阻力，同时椭圆形基管内的冷却介质也可以通过热交换带走大量的热量。使得本技术既具有紧凑的结构、大的换热面积、高的传热效率，又能明显降低积灰及流动阻力，适合于各行业中多灰环境下换热领域的推广应用。 本技术具有以下优点: 一、本技术选用的换热基管为椭圆形基管，能够大大降低气流的流动阻力。因为根据牛顿流体力学的原理以及流速与最小截面积的关系，椭圆形基管面对气流来流方向的截面积更小，所以椭圆形基管对气流的阻挡更弱，使得气流可以更快的与椭圆形基管实现热交换，从而实现更好的散热效果。 二、在椭圆形基管不易积灰的两侧加装H型翅片组，使椭圆形基管的管壁、纵向涡发生器、H形翅片组之间形成了一个加速通道，有利于气流在横向方向对迎流区和回流区的冲刷，能够有效的降低积灰和翅片管的磨损。 在一些实施方式中，所述H形翅片组的两片翅片的相对内侧设有供椭圆形基管穿过的凹口。其有益效果是，便于椭圆形基管的固定。 在一些实施方式中，纵向涡发生器为两片相对设置的三角形小翼，两片所述三角形小翼分别位于相对设置的两片翅片上。其有益效果是，在两片相对设置的三角形小翼后方，容易形成纵向涡，可以加速空气流动。 在一些实施方式中，纵向涡发生器为两片相对设置的矩形小翼，两片所述矩形小翼分别位于相对设置的两片翅片上。其有益效果是，在两片相对设置的矩形小翼后方，容易形成纵向涡，可以加速空气流动，从而实现换热强化。 本技术中采用三角形小翼或者矩形小翼的纵向涡发生器，其好处是，气流流经三角形小翼或者矩形小翼时，其前后气压差会促使二次气流形成，在三角形小翼或者矩形小翼的后方形成了与气流来流方向垂直的逆时针方向的纵向涡，从而增强了流体的扰动，减薄了翅片表面的流体边界层，增强了温度和速度场的协同性，实现了强化换热；因此，本技术的加装三角形小翼或者矩形小翼强化换热的H型翅片管，不仅具有优异的清灰能力，而且在加装纵向涡发生器之后在其阻力增大幅度较小的情况下，换热效率大大提高，从而达到强化换热目的，是一种高效低阻的新型换热装置。 在一些实施方式中，纵向涡发生器的长度和高度之比为1:4。其有益效果是，容易在纵向涡发生器的后方形成纵向涡，从而实现换热强化。 在一些实施方式中，纵向涡发生器的高度与相对设置的两片翅片的间距比值为0.5?1.0。其有益效果是，容易在纵向涡发生器的后方形成纵向涡，从而实现换热强化。 在一些实施方式中，纵向涡发生器与气流来流方向攻角为10°?80°。其有益效果是，容易在纵向涡发生器的后方形成纵向涡，从而实现换热强化。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术一实施方式的加装纵向涡发生器强化换热的椭圆H型翅片管的结构示意图。 图2为本技术一实施方式的加装纵向涡发生器强化换热的椭圆H型翅片管的俯视图。 图3为本技术一实施方式的加装纵向涡发生器强化换热的椭圆H型翅片管的侧视图。 图4为本技术一实施方式的加装纵向涡发生器强化换热的椭圆H型翅片管的主视图本文档来自技高网...
【技术保护点】
加装纵向涡发生器强化换热的椭圆H型翅片管，其特征在于，包括椭圆形基管(100)、多组H形翅片组(200)和多个纵向涡发生器，多组所述H形翅片组(200)层叠设置，所述椭圆形基管(100)的轴线垂直于每一组H形翅片组所在的平面，所述H形翅片组(200)包括两片相对设置的翅片(201)，所述H形翅片组(200)的两片翅片(201)之间设有缝隙(203)，H形翅片组(200)的两片翅片(201)相对设置于椭圆形基管(100)的两侧，两片翅片(201)位于椭圆形基管(100)的横截面椭圆的短轴两端，所述椭圆形基管(100)内通有冷却介质，所述纵向涡发生器设于所述H形翅片组(200)的表面，并位于所述椭圆形基管(100)的后方。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：袁晨雅，刘潇昱，王任远，邓钰千，
申请(专利权)人：袁晨雅，刘潇昱，王任远，邓钰千，
类型：新型
国别省市：湖南;43
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