[发明专利]矩形平齿翅片管及矩形平齿翅片管换热管束

说明书

技术领域

本发明属于翅片管领域，具体涉及一种矩形平齿翅片管及其翅片管换热管束。

背景技术

矩形翅片管一般指管外套装矩形横向翅片的翅片管，钢质的矩形翅片管曾用于早期的燃煤锅炉省煤器中。目前广泛应用的矩形翅片管为在椭圆管或扁平管外套装矩形翅片，称为矩形翅片椭圆管或矩形翅片扁平管，是大型电站空冷凝汽器、电站暖风器、汽车散热器及空调蒸发器冷凝器等换热装置中的重要换热元件。

目前常见的矩形翅片管由连续平直矩形翅片平行布置而构成，对翅片间距要求较高，若翅片间距过小，翅片对管外流动存在过度“整流”的现象，使得翅片表面换热能力明显降低，不利于换热效果的增加，翅片间距过大，则会严重降低翅片管的翅化比。

为进一步提高矩形翅片管的强化换热性能，现有技术中，有一种措施为在矩形翅片上开圆孔，在研究文献中还讨论过在翅片表面开矩形孔。然而应用及研究结果表明在翅片表面开孔对翅片管强化换热性能的提高有限，这主要是因为开孔过小时翅片表面对翅片附近流体扰动不明显，翅片表面仍呈连续平直翅片换热的特征；而开孔足够大时，尽管翅片侧流体扰动及横向混合得以强化，但会使得翅片损失了过多的换热面积。因此，采用在翅片部进行开孔的方式，对于强化换热效果十分不理想。

发明内容

为解决上述矩形翅片管存在的问题，本发明通过提供一种间断型不连续换热表面，进一步提高现有矩形翅片管的强化换热性能。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

<结构一>

本发明提供了一种矩形平齿翅片管，具有这样的特征，包括：基管部，呈管状；以及翅片部，包含多片分别沿基管部的轴向以预定间距连接在基管部的外壁上的矩形翅片，其中，每片矩形翅片包含固定设置在外壁上的基片、与基片连成一体的多个平齿、以及多个形成在每相邻的两个平齿之间的开口槽，多个平齿设置在基片与基管外气流流向相平行方向上的两侧边部上。

在本发明提供的矩形平齿翅片管中，还可以具有这样的特征：其中，基管形状为呈圆管状、椭圆管状、扁管状中的任意一种。

在本发明提供的矩形平齿翅片管中，还可以具有这样的特征：其中，每相邻两片矩形平齿翅片相平行。

在本发明提供的矩形平齿翅片管中，还可以具有这样的特征：其中，平齿的顶端的顶缘为呈梯形、圆弧形、锯齿形以及波浪形中的任意一种形状。

在本发明提供的矩形平齿翅片管中，还可以具有这样的特征：其中，平齿的侧壁具有凹凸不平的表面以及凹痕或凹槽中的任意一种。

<结构二>

更进一步地，本发明还提供了一种矩形平齿翅片管换热管束，具有这样的特征，包括：至少三个矩形平齿翅片管，矩形平齿翅片管换热管束为顺列布置，错列布置以及不等间距布置中的任意一种。

发明的作用与效果

根据本发明所涉及的矩形平齿翅片管，因为翅片部设置在基管部的外壁上，翅片部上与基片连成一体的多个平齿向基管的外部延伸，并且每相邻的两个平齿之间形成开口槽，使得翅片表面形成间断型不连续换热表面，在该间断型换热表面上流体边界层不断生成与破坏，而边界层发展段换热能力较强，因而翅片管的换热性能更佳，因该开口槽而形成的换热面积大于开口槽本身所损失的部分翅片侧表面的换热面积，所以开口槽的形成不仅可利用间断型不连续表面的强化换热原理来提高翅片表面换热系数，同时也不会造成翅片换热面积的减少，从而进一步提高矩形平齿翅片管强化换热性能，而且矩形平齿翅片结构使得翅间气流的横向混合增强，因而在提高翅片管强化换热性能的前提下能进一步缩小翅片间距，从而进一步提高换热管的翅化比，使得矩形平齿翅片管具有明显的强化换热优势。

附图说明

图1为本发明的实施例一中矩形平齿翅片管换热管束的结构示意图；

图2为本发明的实施例一中矩形平齿翅片管的结构示意图；

图3为本发明的实施例一中矩形平齿翅片管的俯视结构示意图；

图4为图2中的沿A方向所观察到的矩形平齿翅片管的结构示意图；

图5为图2中的沿B方向所观察到的矩形平齿翅片管的结构示意图

图6(a)为本发明的的变形例一中矩形平齿翅片管的俯视的结构示意图；

图6(b)为本发明的的变形例二中矩形平齿翅片管的俯视的结构示意图；

图7为本发明的变形例三中平齿的结构示意图；

图8为本发明的变形例四中平齿的结构示意图；

图9为本发明的变形例五中平齿的结构示意图；

图10为本发明的变形例六中平齿的结构示意图；