[发明专利]一种锅炉用新型内翅管

说明书

技术领域

本发明涉及一种翅管，特别涉及一种锅炉用新型内翅管，属于换热装置部件技术领域。

背景技术

换热器在国民经济的各行业有着广泛的应用，是化工、冶金、石油、能源动力、轻工、食品乃至航空航天等行业中最常见的设备之一。它不仅是保证工艺流程和条件所广泛使用的设备，而且也是开发二次能源，实现热回收节约能源消耗的重要设备。据统计，热电厂中，如果将锅炉也作为换热设备，则换热器的投资约占整个电厂总投资的70%左右。在一般石油化工企业中，换热器的投资要占全部投资的40%～50%；在现代石油化工企业中约占30%～40%。在制冷机中蒸发器的质量要占制冷机总质量的30%～40%；其动力消耗约占总值的20%～30%。在以氟利昂为制冷剂的现代水冷单机组制冷机中，蒸发器和凝结器的质量约占总质量的70%。

由此可见，换热器的合理设计、运转和改进对于节省资金、能源、金属和空间而言是十分重要的。

翅片管换热器属于间壁式换热器，翅片管规格品种很多。从材料上讲有碳钢、钢、铝、不锈钢等，还有复合材料，如钢铝复合，即基管采用钢，翅片采用铝，从翅片与基管的连接方式来看，有管翅分离式和管翅整体式两种，较常见的分离式翅片管的连接方式有套胀、张力缠绕、锡焊、钎焊、焊接、粘接和挤压成型等；从翅片型式讲，较常见的翅片型式大致有以下几种：套胀的整体翅片、螺旋形缠绕、焊接或者钎焊翅片、环形翅片、纵向翅片管等。从翅片和基管的布置方式讲，有外翅管和内翅管两种。

目前，工程实践中较为广泛应用的内翅管和外翅管结构一般都能通过翅片的作用破坏热边界层强化显热对流换热，通过翅片的作用一方面使壁面上的冷凝液膜减薄，另一方面使已凝结的冷凝液能够及时排出，阻止冷凝液膜厚度的增长来破坏冷凝液膜强化冷凝换热。然而对于燃气燃烧后产生的烟气而言，不凝性气体体积份额占80%左右甚至更高，整个冷凝过程中，影响水蒸气冷凝换热的主要热阻不是冷凝液膜而是不凝性气体层。因此强化烟气冷凝换热的主要方法在于减薄不凝性气体层，而常规的各种外翅管和内翅管由于其结构固有的不足，从而导致其减薄不凝性气体层的作用有限。换热效果不是太明显，换热效率不高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中使用的内翅片管存在的上述缺陷，提供一种锅炉用新型内翅管。

为实现本发明的目的，采用了下述的技术方案：一种锅炉用新型内翅管，包括圆柱形空心外管，在外管中嵌设有铝嵌件，所述的嵌件由两个半圆壳梳状结构组成，在梳齿表面也设置有小翅片，所述的梳齿上的小翅片在外管的径向上为不等高翅片，两个半圆壳梳状结构的梳齿交错设置，两个半圆壳梳状结构的两端部相互连接，从入口至出口方向梳齿在外管的径向上逐渐变长或逐渐变长到一定长度后保持不变，进一步的，所述的梳齿顶端入口至出口方向梳齿在外管的径向上逐渐变长或逐渐变长到一定长度后保持不变，所述的半圆壳梳状结构的梳齿顶端在内翅管入口端位于外管半径以内，位于外管同一弦高度的从前到后梳齿从最短到最长且梳齿顶端形成一条斜线，在外管纵向切面上该斜线与水平线的夹角为4-12度，进一步的，位于外管同一弦高度的从前到后梳齿从最短到最长且梳齿顶端形成一条斜线，在外管纵向切面上该斜线与水平线的夹角为5-10度，进一步的，位于外管同一弦高度的从前到后梳齿从最短到最长且梳齿顶端形成一条斜线，在外管纵向切面上该斜线与水平线的夹角为6-8度，进一步的，两个半圆壳梳状结构的梳齿交错设置，一个半圆壳梳状结构上的梳齿到另一个半圆壳梳状结构的两个梳齿根部之间底部的距离大于等于2mm，进一步的，所述的两个半圆壳梳状结构的两端设置有相互配合连接的凹槽/凸肋，凸肋插到凹槽中将两个半圆壳梳状结构的翅片连接在一起，进一步的，所述的在两个半圆壳上设置有沿外管长度方向的纵向肋，纵向肋上设置有波纹状表面。

本发明的积极有益技术效果在于：本发明采用两个半圆壳梳状结构的铝翅片相互交错排列，在翅片管径向和纵向上均为不等高结构翅片，梳齿从进口到内部科学合理的边长，能与换热其它的各种流动方式相互配合，极大的改善翅片内的流体换热效率，相对于现有内翅管换热效率明显提高，例如对应采用本内翅片管的某型号冷凝型锅炉，烟气排烟温度与进水温度的温差在9度以下，这极大的证明了本内翅管在换热设计上的优越性，说明本内翅片管能够提高换热设备的能量效率。

附图说明

图1是本发明管某处圆截面的示意图。

图2是半圆壳梳状结构一的示意图。

图3是半圆壳梳状结构一的示意图。