翅片换热器制造技术

本发明专利技术涉及换热设备领域，提供了一种翅片换热器，其包括承压筒、内部换热翅片、流道套筒、进口流道和出口流道；承压筒外壁上设置有多个外翅片，相邻的外翅片之间形成沟槽；流道套筒套设在承压筒外部，流道套筒的内壁与外翅片背离承压筒的轴线的一侧贴合，流道套筒的两端分别与承压筒固定连接且形成密封；内部换热翅片固定设置于承压筒内，内部换热翅片的相邻翅片之间形成由承压筒的内部一端至承压筒的内部另一端的流体通道；进口流道的一端和出口流道的一端分别与流道套筒的内部连通，且进口流道经由沟槽与出口流道连通。本发明专利技术提供的翅片换热器能够通过减小流体速度矢量和温度梯度之间的夹角有效提高换热效率。度之间的夹角有效提高换热效率。度之间的夹角有效提高换热效率。

【技术实现步骤摘要】
翅片换热器


[0001]本专利技术涉及换热设备领域，特别是涉及一种翅片换热器。

技术介绍

[0002]回热式换热器是一种在高低温流体交替地流经同一流道空间，流体通过与回热填料的直接接触实现热交换的换热器。目前，常用的回热式热机的形式为板翅式，管壳式等，这些回热式热机能够满足大多数生产需求。
[0003]为在板翅式换热器中进一步提高换热效率和回热式热机性能，减少换热损失是必要的。常用的改进方法有扩展传热面积或提高传热面的传热性能，减小换热管内污垢层热阻和减小速度矢量和温度梯度夹角等方法。
[0004]其中减小速度矢量和温度梯度夹角在不改变换热器材料、涂层和换热器整体结构的基础上，通过改变流体入口角度，提高回热式热机性能。该方法原理在于温度场和速度场的协同关系会对对流换热时的边界层流动产生影响，减小流体在流动过程中损失的热量，强化对流换热。减小流体速度矢量和温度梯度之间的夹角作为提高换热效率的有效手段之一，越来越多地被运用于工业生产之中。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例的目的是提供一种翅片换热器，用于通过减小流体速度矢量和温度梯度之间的夹角提高换热效率。
[0006]本专利技术实施例提供一种翅片换热器，包括承压筒、内部换热翅片、流道套筒、进口流道和出口流道；
[0007]所述承压筒外壁上设置有多个外翅片，相邻的所述外翅片之间形成沟槽；
[0008]所述流道套筒套设在所述承压筒外部，所述流道套筒的内壁与所述外翅片背离所述承压筒的轴线的一侧贴合，所述流道套筒的两端分别与所述承压筒固定连接且形成密封；
[0009]所述内部换热翅片固定设置于所述承压筒内，所述内部换热翅片的相邻翅片之间形成由所述承压筒的内部一端至所述承压筒的内部另一端的流体通道；
[0010]所述进口流道的一端和所述出口流道的一端分别与所述流道套筒的内部连通，且所述进口流道经由所述沟槽与所述出口流道连通。
[0011]进一步地，所述内部换热翅片的翅片宽度方向沿所述承压筒的径向，所述内部换热翅片的各翅片以所述承压筒的轴线为中心周向间隔排布。
[0012]进一步地，所述流道套筒上设置有第一环形流道和第二环形流道，所述第一环形流道和所述第二环形流道均为所述流道套筒沿径向向外凸起的环形腔，所述进口流道与所述第一环形流道连通，所述出口流道与所述第二环形流道连通。
[0013]进一步地，所述第一环形流道和所述第二环形流道分别位于所述流道套筒的轴向两端。
[0014]进一步地，所述第一环形流道设置有两个，两个所述第一环形流道分别位于所述流道套筒的轴向两端，所述进口流道同时与两个所述第一环形流道连通，所述第二环形流道位于两个所述第一环形流道之间。
[0015]进一步地，所述进口流道为三通流道，所述进口流道的其中一个流道与一个所述第一环形流道连通，所述进口流道的另一个流道与另一个所述第一环形流道连通。
[0016]进一步地，所述出口流道内部的流体流动方向沿所述第二环形流道的切向。
[0017]进一步地，所述沟槽为倾斜设置且同向连续延伸的斜槽或为包含至少一个折角的弯折式凹槽。
[0018]进一步地，所述内部换热翅片采用紫铜或无氧铜材料制作。
[0019]进一步地，所述承压筒与所述外翅片一体成型，所述承压筒和所述外翅片采用不锈钢或高温合金钢材料制作。
[0020]本专利技术实施例提供的翅片换热器，通过流经内部换热翅片的流体和流经沟槽的流体之间的热交换实现换热功能。承压筒具有良好的承压能力，流经内部换热翅片的流体可以采用高压气体，内部换热翅片的相邻翅片之间形成的流体通道能够实现快速的换热功能；而沟槽能够将承压筒与流道套筒之间的流体分为多股，使流经承压筒与流道套筒之间的流体的温度场和速度场的发展均比较均匀，减小流体速度矢量和温度梯度之间的夹角，从而提高换热效率。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术一个实施例进行局部剖后的立体图；
[0023]图2为图1所示实施例进行局部剖后另一个视角的立体图；
[0024]图3为图1所示实施例进行局部剖后一个端面的结构示意图；
[0025]图4为本专利技术另一个实施例进行局部剖后的立体图；
[0026]图5为图4所示实施例进行局部剖后的俯视图；
[0027]图中，1、进口流道；2、流道套筒；3、内部换热翅片；4、承压筒；5、出口流道；6、第一环形流道；7、第二环形流道；8、外翅片；9、沟槽。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是
两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0030]此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。
[0031]参见图1，示出了本专利技术一个实施例的结构示意图，图中，为清楚表达内部结构，对流道套筒2、第一环形流道6和第二环形流道7进行局部剖。该实施例提供的翅片换热器，包括承压筒4、内部换热翅片3、流道套筒2、进口流道1和出口流道5。
[0032]其中，承压筒4为两端开口的圆筒状刚性结构，其两端分别设置有用于与热机连接的连接结构，该连接结构可以是但不限于螺纹。承压筒4的内、外两侧分别通过不同温度的流体，实现换热功能。
[0033]承压筒4的外壁上设置有多个外翅片8，该外翅片8凸出承压筒4的表面，相邻的外翅片8之间形成沟槽9。沟槽9能够用于流体的通过。
[0034]在承压筒4的外壁上，多个外翅片8沿承压筒4的周向均匀间隔排布，形成多个尺寸相同的沟槽9。
[0035]流道套筒2为内径大于承压筒4外径的圆柱形套筒结构，流道套筒2套设在承压筒4外部，流道套筒2的内壁与外翅片8背离承压筒4的轴线的一端贴合，使流道套筒2、两个相邻外翅片8以及承压筒4之间围成一个沿沟槽9的流体通道。
[0036]流道套筒2的两端分别与承压筒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种翅片换热器，其特征在于，包括承压筒、内部换热翅片、流道套筒、进口流道和出口流道；所述承压筒外壁上设置有多个外翅片，相邻的所述外翅片之间形成沟槽；所述流道套筒套设在所述承压筒外部，所述流道套筒的内壁与所述外翅片背离所述承压筒的轴线的一侧贴合，所述流道套筒的两端分别与所述承压筒固定连接且形成密封；所述内部换热翅片固定设置于所述承压筒内，所述内部换热翅片的相邻翅片之间形成由所述承压筒的内部一端至所述承压筒的内部另一端的流体通道；所述进口流道的一端和所述出口流道的一端分别与所述流道套筒的内部连通，且所述进口流道经由所述沟槽与所述出口流道连通。2.根据权利要求1所述的翅片换热器，其特征在于，所述内部换热翅片的翅片宽度方向沿所述承压筒的径向，所述内部换热翅片的各翅片以所述承压筒的轴线为中心周向间隔排布。3.根据权利要求1所述的翅片换热器，其特征在于，所述流道套筒上设置有第一环形流道和第二环形流道，所述第一环形流道和所述第二环形流道均为所述流道套筒沿径向向外凸起的环形腔，所述进口流道与所述第一环形流道连通，所述出口流道与所述第二环形流道连通。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：江志杰，余国瑶，解家春，马英，赵爱虎，罗二仓，戴巍，吕征，刘凯旋，赵守智，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：