一种高温气液扁平翅片管换热器制造技术

本发明专利技术涉及一种高温气

【技术实现步骤摘要】
一种高温气液扁平翅片管换热器


[0001]本专利技术涉及换热器
，尤其是涉及一种高温气液扁平翅片管换热器。

技术介绍

[0002]换热器，是一种在不同温度的两种或两种以上的介质间进行热量传递交换的设备，又称为热交换器。常见的换热器类型有管壳式换热器、板式换热器、套管式换热器、螺旋管式换热器、热管换热器等，生活中常见的空调中的蒸发器和冷凝器也属于换热器的一种，这些换热器各有不同的特点，适用于特定的场合。另外，也可根据流体的相态来分类，主要有：液
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液、液
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气、液
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汽、气
‑
气、气
‑
汽、气
‑
液等多种类型；其中，气
‑
液换热由于气侧热阻远远大于液侧热阻的特点，可以采用加装翅片增大换热面积来降低气侧热阻，强化换热。
[0003]目前可用于气
‑
液换热的换热器主要有蛇形翅片管换热器。蛇形管换热器将换热管布置成蛇形，管内工质为液体，管外工质为气体，由于气侧的换热系数大大低于液体侧的换热系数，通常在管壁外侧布置不同形式的翅片以增加换热面积来降低热阻，这种换热器在工业上主要应用于各种空冷器和工业炉和锅炉上省煤器和节能器，但这种换热器在使用过程中也存在一些问题，主要有：
①
液体有较长的流程，可获得较大的进出口温差，但气体流程较短，气体获得的温升受到限制，
②
由于这种换热管为圆管结构，翅化率通常低于10，而气液两侧的换热系数一般相差50<br/>‑
100倍，所以即使气侧加了翅片，换热过程的阻力还是在气侧，
③
气体、液体为交叉流，进一步降低了换热系数，
④
当气
‑
液的温度很高时不能解决结构上自由膨胀问题。因此当前需要解决的主要技术问题是：
①
改变换热管的结构，进一步提升气侧的翅化率来降低气侧热阻，获得最大的传热系数，
②
改变整体结构布置，使气
‑
液进行多程纯逆流换热，
③
能使高温换热管和箱体能自由膨胀，消除热应力。
[0004]目前的电网系统由于生产和生活的周期不同，白天和夜间产生很大峰谷差。由于谷电价格很低，夜间利用谷电加热熔盐到高温进行蓄热储能，再在白天用电用汽高峰时，用高温熔盐蓄热释放出来满足各种工艺需求可以获得较好的经济效益，目前正在获得越来越重视。用高温熔盐加热空气，可以获得很高温度的空气，这种高温空气可以用于喷雾干燥，有机物高温热解、助燃低热值燃料、处理有毒有害气体等。本专利技术换热器就特别适合于高温熔盐
‑
空气换热，不仅具有高效的传热效率，能解决膨胀问题，获得400℃以上的高温风可以应用于多种高温工艺过程。
[0005]本
技术实现思路

[0006]本专利技术需要解决的技术问题是：针对上述问题和现有的技术不足，本专利技术提供一种高温气液扁平翅片管换热器，进一步增大气侧换热面积从而提高总的传热系数，并解决换热过程中的热膨胀问题的换热器。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高温气液扁平翅片管换热器，包括气相换热通道和液相换热管路，所述气相换热通道包括进气接口、换热箱体、转向流道和出气接口，所述箱体有多个且沿气流流向平行布置，相邻两所述换热箱体之间通过转向流道相互连通，所述换热箱体的进口与进气接口连接，所述换热箱体的出口与出口接口连
通；
[0008]所述液相换热管路包括进口总管、分流管、扁平换热管、换热翅片、汇流管、出口总管和隔流板，所述进口总管置于换热箱体进口端，所述分流管有多个且平行布置、且两端密封穿过换热箱体内并与进口总管固定连通，所述扁平换热管有多个且沿流动方向阵列布置在换热箱体内，所述扁平换热管的进口端与分流管固定连通，所述扁平换热管的出口端与汇流管固定连通，所述汇流管有多个且平行布置、且两端密封穿过换热箱体内并与出口总管固定连通，所述出口总管置于换热箱体出口端。
[0009]优选地一些实施方式，所述换热翅片有多个且沿流动方向固定置于扁平换热管的两侧，所述换热翅片位于换热箱体内。
[0010]优选地一些实施方式，所述换热翅片为直缝翅片和波纹翅片中的至少其中一种，所述直缝翅片上间隔开有多个凸起缝且错位布置，所述直缝翅片用于对气体产生扰流破坏热边界层，所述波纹翅片对称固定置于扁平换热管的两侧，相邻两所述波纹翅片之间形成渐缩渐扩的缩放形流道，所述缩放形流道用于对气流加速减速而获得强烈的扰动。
[0011]优选地一些实施方式，所述分流管上沿轴向间隔开有多个宽度与扁平换热管内侧高度相等的半圆形缝，所述扁平换热管进口端开有通孔，所述分流管垂直相交与扁平换热管进口端处的通孔，所述半圆形缝与扁平换热管连通，所述半圆形缝用于将液体分流到扁平管中。
[0012]优选地一些实施方式，所述汇流管上沿轴向间隔开有多个宽度与扁平换热管内侧高度相等的半圆形缝，所述扁平换热管出口端开有通孔，所述汇流管垂直相交与扁平换热管出口端处的通孔，所述半圆形缝与扁平换热管连通，所述半圆形缝用于将液体汇流到汇流管中。
[0013]优选地一些实施方式，所述进口总管和出口总管内均设置有隔流板，所述隔流板用于对相邻两换热箱体中扁平换热管内的介质进行换向。
[0014]优选地一些实施方式，所述换热箱体两端布置有膨胀节，所述膨胀节垂直于换热箱体轴向布置并与其固定密封连接。
[0015]优选地一些实施方式，所述换热箱体外表面覆盖有保温层。
[0016]优选地一些实施方式，所述转向流道后板上设置可以开关的检修门。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]1、液体介质与气体介质的可以实现流向平行相反，实现两种介质之间的纯逆向流动，可以获得更大的平均传热温差。
[0019]2、通过分配总管上的隔流板和换热箱体上的转向通道分别改变液体介质和气体介质的流向，实现介质间的多程换热，可以使介质有较大的进出口温差。
[0020]3、采用扁平翅片管，在扁平管的侧面布置不同位置和不同形状的翅片，增大了气体介质侧的换热面积和加强气体边界层的扰动，使气体侧的热阻降低，从而得到最大的传热系数。
[0021]4、在换热箱体上布置有膨胀节，是气体侧和液体侧都能自由膨胀，消除了换热过程产生的热应力，适合于高温介质之间的换热。例如，可以用高温熔盐获得高温空气。
[0022]5、利用介质的分、集流横管固定扁平翅片管的排列，利用进出口分配总管作为整个换热器的支撑结构，节省了材料。
附图说明
[0023]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0024]图1为本专利技术所述换热器整体结构示意图；
[0025]图2为沿着图1所示实施例A
‑
A线的剖视图；
[0026]图3为沿着图1所示实施例B
‑
B线的剖视图；
[0027]图4为沿着图1所示实施例C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温气液扁平翅片管换热器，包括气相换热通道(1)和液相换热管路(2)，其特征在于：所述气相换热通道(1)包括进气接口(11)、换热箱体(12)、转向流道(13)和出气接口(14)，所述箱体(12)有多个且沿气流流向平行布置，相邻两所述换热箱体(12)之间通过转向流道(13)相互连通，所述换热箱体(12)的进口与进气接口(11)连接，所述换热箱体(12)的出口与出口接口(14)连通；所述液相换热管路(2)包括进口总管(21)、分流管(22)、扁平换热管(23)、换热翅片(24)、汇流管(25)、出口总管(26)和隔流板(27)，所述进口总管(21)置于换热箱体(12)进口端，所述分流管(22)有多个且平行布置、且两端密封穿过换热箱体(12)内并与进口总管(21)固定连通，所述扁平换热管(23)有多个且沿流动方向阵列布置在换热箱体(12)内，所述扁平换热管(23)的进口端与分流管(22)固定连通，所述扁平换热管(23)的出口端与汇流管(25)固定连通，所述汇流管(25)有多个且平行布置、且两端密封穿过换热箱体(12)内并与出口总管(26)固定连通，所述出口总管(26)置于换热箱体(12)出口端。2.根据权利要求1所述一种高温气液扁平翅片管换热器，其特征在于：所述换热翅片(24)有多个且沿流动方向固定置于扁平换热管(23)的两侧，所述换热翅片(24)位于换热箱体(12)内。3.根据权利要求2所述一种高温气液扁平翅片管换热器，其特征在于：所述，所述换热翅片(24)为直缝翅片(241)和波纹翅片(242)中的至少其中一种，所述直缝翅片(241)上间隔开有多个凸起缝且错位布置，所述直缝翅片(241)用于对气体产生扰流破坏热边界层，所述波纹翅片(242)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王政伟，雷露晓，纪国剑，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：