[发明专利]一种纵向涡发生器及具有纵向涡发生器的换热器

说明书

技术领域

本发明涉及传热技术领域，特别是涉及一种纵向涡发生器及具有纵向涡发生器的换热器。

背景技术

强化传热是随着工程的发展而发展起来的一门新型技术，并且已在化工、能源、航空航天、车辆等部门得到较为广泛的应用。目前，研究各种传热过程的强化问题以便开发设计新颖的紧凑式换热器，不仅是现代工业发展中必须解决的问题，同时也是开展节能工作的迫切任务。

近年来，通过在换热器壳侧安装纵向涡发生器产生纵向涡来改变近壁处流体的湍流结构，从而提高紧凑式换热器的传热效率，取得了较好的效果。但是由于涡流发生器的存在对流体的阻碍作用也不容忽视，如果不能对通道内涡发生器形状、数目、尺寸、安装位置等进行合理的布置，其产生的阻力作用要远大于强化传热的效果，往往会带来适得其反的作用。所以合理设计通道内涡流发生器的结构及安装方式的是十分必要的。

目前，普遍认为三角翼型涡发生器综合传热效果优于矩形翼涡流发生器，但是三角翼型涡发生器的阻力仍然比较大，还有进一步降低的空间。

发明内容

本发明实施例提供了一种纵向涡发生器及具有纵向涡发生器的换热器，可以解决现有技术中存在的问题。

一种纵向涡发生器，所述纵向涡发生器为片状结构，包括两两连接的底面、第一侧面以及第二侧面，其中所述底面和第一侧面均为平面且相交，所述第二侧面为弧面，所述底面和第一侧面的夹角为锐角，所述第二侧面在与所述第一侧面的连接处的切面与所述第一侧面位于同一平面上，且所述第二侧面在与所述底面的连接处的切面与所述底面的夹角为锐角。

优选地，所述纵向涡发生器还包括两个平行且相对设置的相对侧面，每个所述相对侧面与所述底面、第一侧面和第二侧面均连接，所述纵向涡发生器还包括贯穿两个所述相对侧面设置的圆形通孔；

或，所述纵向涡发生器还包括在所述底面上凹陷设置的矩形槽；

或，所述纵向涡发生器还包括分别垂直设置在两个所述相对侧面上的两个矩形副翼；

或，所述纵向涡发生器还包括分别垂直设置在两个所述相对侧面上的两个流线型副翼。

优选地，所述纵向涡发生器使用金属材料制成。

本发明实施例还提供了一种具有纵向涡发生器的换热器，所述换热器包括换热面以及固定在所述换热面上的纵向涡发生器，所述纵向涡发生器为片状结构，包括两两连接的底面、第一侧面以及第二侧面，其中所述底面和第一侧面均为平面，所述第二侧面为弧面，所述底面和第一侧面的夹角为锐角，所述第二侧面在与所述第一侧面的连接处的切面与所述第一侧面位于同一平面上，且所述第二侧面在与所述底面的连接处的切面与所述底面的夹角为锐角，所述纵向涡发生器使用金属材料制成。

优选地，所述换热器为管翅式换热器，所述换热面为换热板片，所述管翅式换热器还包括换热管道，所述换热管道贯穿所述换热板片并垂直固定在所述换热板片上，所述换热板片表面上在每个所述换热管道一侧均设有一组所述纵向涡发生器，每组所述纵向涡发生器包括两个所述纵向涡发生器，两个所述纵向涡发生器均垂直固定在所述换热板片上，同一组所述纵向涡发生器中两个所述纵向涡发生器之间具有固定的间距，且所述纵向涡发生器具有固定的迎流角。

优选地，所述换热器为套管式换热器，所述换热面为内管，所述套管式换热器还包括外管，所述内管套设在所述外管内部，所述内管的外壁上设有螺旋片以及多个所述纵向涡发生器，所述螺旋片螺旋环绕设置在所述内管的外壁上，所述纵向涡发生器垂直固定在所述内管的外壁上，且位于所述螺旋片之间，所述纵向涡发生器成对设置，每对所述纵向涡发生器包括两个所述纵向涡发生器，相邻两对所述纵向涡发生器之间具有固定的间距，且所述纵向涡发生器具有固定的迎流角。

优选地，所述换热器为板式换热器，所述换热面为换热板，所述板式换热器还包括垂直固定设置在所述换热板上的纵向涡发生器，所述纵向涡发生器成对设置，每对所述纵向涡发生器包括两个所述纵向涡发生器，相邻两对所述纵向涡发生器之间具有固定的间距，且所述纵向涡发生器具有固定的迎流角。

优选地，所述纵向涡发生器使用焊接或者冲压成型的方式固定在所述换热面上。