一种管式单侧辐射换热器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种管式单侧辐射换热器，属于冶金换热器设备技术领域。它包括换热管、导流板以及分隔板，所述换热管一端设置有导流板，换热管内部设置有分隔板，所述导流板与分隔板相接，导流板与分隔板将换热管内空间分割为上下两个部分；换热管外侧设置有外导热板，所述外导热板设置在换热管的外侧下部，且位于连接管与分隔板的下方；能够有效解决管式辐射换热器由于热应力变形的问题，拥有很好的换热效率，具有结构简单、易于使用的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种管式单侧辐射换热器
本技术属于冶金换热器设备
，更具体地说，涉及一种管式单侧辐射换热器。
技术介绍
换热器(heatexchanger)，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。在烧结过程中，为回收烧结矿的高温余热，大部分企业会选择在点火炉的上方安装辐射式换热器。一般可采用管式辐射换热器进行点火炉上方热量的交换换热，但使用管式辐射换热器时，由于管式辐射换热器的结构影响以及热源的位置问题，使得管式辐射换热器在使用过程中，受热不均，不同部位之间的热应力较大，长期使用，极易发生变形以及由于热应力影响引起的破损漏风等问题，对管式辐射换热器的安全使用有着很大的影响。中国专利申请号为：201110138653.2，公开日为：2011-10-26的“套筒式金属辐射换热器”，其包括金属筒体，金属筒体的外侧上部连接有热风箱，金属筒体的外侧下部连接有冷风箱，金属筒体的外侧上部设有悬吊安装装置，冷风箱的底部设有烟气密封装置。当金属筒体受热膨胀变形时，金属筒体可向下端伸展，从而有效的避免了热应力变形的问题；但烟气需要通过管道内部进行相应的辐射换热，便捷性不高。中国专利申请号为：201821975523.8，公告日为：2019-10-11的“一种燃气辐射管用节能型换热器”，其包括加热炉，加热炉的侧壁内开设有一个安装腔，安装腔内安装有一根与其相匹配的辐射管，辐射管的输入端与输出端均固定套接在安装腔的上端腔壁上，加热炉的上表面对应辐射管的输入端的位置固定套接有一根输入管。当输出管开始排出废气时，废气顺着连接管进入加热管内，并通过加热管直接对加热腔内部的空气进行加热，同时因进气孔中呈倾斜状设置的挡板的作用，空气进入加热腔内时，会有更多的流动性与停留时间，来提高加热管对加热腔内部空气的加热效果，简单便捷的提高了对废气的利用程度以及进入空气的加热效率；但由于辐射管在使用过程中受热不均，易发生由于热应力导致的管道变形，影响其使用寿命。中国专利申请号为：02251314.0，公告日为：2003-11-26的“一种膨胀节－折流板式热风炉换热器”，其主要由空气预热－保温通道、烟道气冷却通道、列管式换热通道、膨胀节－折流板热空气通道、烟道气辐射－对流换热通道和热空气出口通道等组成。在膨胀节－折流板热空气通道内设置了U形膨胀节和折流板，膨胀节可消除内筒和外筒之间的温差应力，以解决因内外两套筒膨胀量不同而影响换热器的使用寿命问题，膨胀节也作为气体折流板，起到强化传热的作用。
技术实现思路
1.要解决的问题针对现有管式辐射换热器受热不均，容易因热应力变形引起安全隐患，换热效率不佳的问题，本技术提供一种管式单侧辐射换热器。能够有效解决管式辐射换热器由于热应力变形的问题，且拥有较高的换热效率。2.技术方案为了解决上述问题，本技术所采用的技术方案如下：本技术的一种管式单侧辐射换热器，包括换热管、导流板以及分隔板，所述换热管一端设置有导流板，换热管内部设置有分隔板，所述导流板与分隔板相接，导流板与分隔板将换热管内空间分割为上下两个部分。作为本技术优选的方案，所述的导流板一端与换热管上端边缘相接，另一端与分隔板相接，换热管设置有导流板的一侧，其上部区域形成密闭空间。作为本技术优选的方案，所述的导流板为弧形板，且弧形板所在的圆心在导流板上部。作为本技术优选的方案，所述的换热管内设置有导热翅片，所述导热翅片设置在导流板与分隔板的下方。作为本技术优选的方案，所述的导热翅片垂直于换热管内表面，且导热翅片交错分布。作为本技术优选的方案，所述的换热管外侧设置有外导热板，所述外导热板设置在换热管的外侧下部，且位于导流板与分隔板的下方。作为本技术优选的方案，所述的换热管包括换热圆管和连接管，相邻连接管两端连接有换热圆管。作为本技术优选的方案，所述的连接管与相邻的换热圆管之间呈“U”形。作为本技术优选的方案，所述换热管进口处设置有旋流翅片。作为本技术优选的方案，所述旋流翅片倾角为30°。3.有益效果相比于现有技术，本技术的有益效果为：(1)本技术的一种管式单侧辐射换热器，通过在换热管中添加分隔板，增强换热管的结构刚性，减少由于受热不均，引起的热应力变形对换热管的影响，同时分隔板还将换热管内部分隔开来，在进行单侧热源的辐射换热过程中，将换热管内部分隔成两部分，即为靠近单侧热源的一侧和远离单侧热源的一侧，利用靠近单侧热源的一侧换热管进行辐射换热，导流板则和分隔板将换热管远离单侧热源的一侧分隔开，则换热管中的工作区域为靠近单侧热源的一侧，工作区域内温度分布较为均匀，减少由于温度分布不均，产生热应力的现象，由于换热管远离单侧热源的一侧为非工作区域，即使存在温差，产生热应力，对于最终换热管的使用也不产生影响；外导热板的设置，为换热管中传热介质的传热起到一定的增益作用，增大换热管外部与外界环境之间的接触面积，增大换热效率；(2)本技术的一种管式单侧辐射换热器，导流板与分隔板将换热管分成上下两个空间区域，下部为工作区域，上部为非工作区域，为了进行有效的区域划分，导流板与分隔板将换热管上部形成密闭的空间，避免在工作过程中，换热管中的传热介质流入换热管上部区域，将换热管的区域进行划分后，则可将换热管放置在需要辐射传热的区域进行换热，换热管的工作区域的一侧靠近热源；(3)本技术的一种管式单侧辐射换热器，导流板的作用有两个，一个是起到导流的作用，将与换热管连接部件中的传热介质引入换热管中，另一个作用是与分隔板一起，将换热管中的非工作区域形成密闭的空间，在导流板的设置过程中，由于传热介质有一定的流速，对于导流板有一定的冲击，若导流板靠近传热介质的表面为平面，则传热介质在对导流板进行冲击后反射的传热介质，易在换热管入口处形成传热介质的湍流流动，而入口处其他位置传热介质流动较小，对后续传热介质输入形成阻碍，将导流板靠近传热介质的一侧设置成外弧面，则传热介质在冲击导流板后，由于导流板表面为弧面，则传热介质反射后的方向四散，使得换热管入口处的传热介质流动相对较为稳定，且不会形成只有特定区域流动较强其他区域流动弱的问题；(4)本技术的一种管式单侧辐射换热器，导热翅片对于换热管中传热介质的传热起到一定的增强作用，其基本原理为增大传热介质与换热管之间的接触面积，从而增强其换热效率，其中导热翅片垂直与换热管内表面时，同等导热翅片与传热介质之间增加的接触面积最大，导热翅片在换热管内表面的设置位置为换热管中的下半工作区域，设置方式为有序或交错分布，但交错分布可破坏传热介质的底部边界层，提高换热效率；(5)本技术的一种管式单侧辐射换热器，由于需要换热的区域一般为一片区域，故将换热管设置成换热圆管和连接管的形式，换热圆管为直管，连接管则本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管式单侧辐射换热器，其特征在于：包括换热管(1)、导流板(2)、分隔板(3)以及外导热板(5)，所述换热管(1)一端设置有导流板(2)，换热管(1)内部设置有分隔板(3)，所述导流板(2)与分隔板(3)相接，导流板(2)与分隔板(3)将换热管(1)内空间分割为上下两个部分，所述的换热管(1)外侧设置有外导热板(5)，所述外导热板(5)设置在换热管(1)的外侧下部，且位于导流板(2)与分隔板(3)的下方。/n

【技术特征摘要】
1.一种管式单侧辐射换热器，其特征在于：包括换热管(1)、导流板(2)、分隔板(3)以及外导热板(5)，所述换热管(1)一端设置有导流板(2)，换热管(1)内部设置有分隔板(3)，所述导流板(2)与分隔板(3)相接，导流板(2)与分隔板(3)将换热管(1)内空间分割为上下两个部分，所述的换热管(1)外侧设置有外导热板(5)，所述外导热板(5)设置在换热管(1)的外侧下部，且位于导流板(2)与分隔板(3)的下方。


2.根据权利要求1所述的一种管式单侧辐射换热器，其特征在于：所述的导流板(2)一端与换热管(1)上端边缘相接，另一端与分隔板(3)相接，换热管(1)设置有导流板(2)的一侧，其上部区域形成密闭空间。


3.根据权利要求1所述的一种管式单侧辐射换热器，其特征在于：所述的导流板(2)为弧形板，且弧形板所在的圆心在导流板(2)上部。


4.根据权利要求1所述的一种管式单侧辐...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛华飞，陈光，包向军，汪徽俊，张玉，刘林欣，
申请(专利权)人：安徽诚铭热能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34