專利名稱：一種新型空冷單排管束的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種新型空冷單排管束，屬于火力發(fā)電廠、化工和空分行業(yè)等空氣冷卻設備。
背景技術：
直接空氣系統(tǒng)的換熱器是系統(tǒng)的主體部分，單排管管內(nèi)為較高溫度蒸汽等介質(zhì)，其熱量通過釬焊在單排管基管的翅片，傳到單排管管外較低溫度的空氣中。其制造質(zhì)量、運行性能及使用壽命是其研制過程中的主要問題。由于換熱器設備占空氣系統(tǒng)投資的一半左右，因此空氣換熱裝置的價格、傳熱能力與阻力性能的優(yōu)劣及使用壽命的長短，對于空氣機組的安全經(jīng)濟運行起著舉足輕重的作用。 現(xiàn)有的換熱器基管為橢圓扁管，空氣側(cè)流動通道較長，阻力較大，基管橫截面較大，造成原材料成本高；通道中空氣多處于層流狀態(tài)，易于積灰，增加系統(tǒng)的清洗次數(shù)；翅片中落入的灰塵更容易影響到換熱強度。單排管換熱時會出現(xiàn)層流和紊流現(xiàn)象，層流時換熱速率低，紊流時換熱速率高，如何依靠紊流達到更高的換熱效果是一直以來的研究課題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種新型空冷單排管束，它的基管為帶倒角的矩形扁管，縮短了基管長度，節(jié)省了材料更加便于清洗，保證換熱強度，帶倒角的矩形扁管減小應力集中，不僅大幅度提高剛度，并防止冬季基管變形后出現(xiàn)凍裂現(xiàn)象；在傳統(tǒng)的蛇形平翅片上開設擾流孔，利用擾流孔破壞單排管束換熱時的層流狀態(tài)，使翅片間冷空氣保持在紊流狀態(tài)下進行換熱，破壞原有的邊界層，增強冷空氣的不斷交換，使翅片側(cè)對流換熱強度大幅度增加，同時提高散熱器換熱效率，在相同的熱負荷下節(jié)省了散熱器的換熱面積，減小了翅片長度，降低管束制作成本。本實用新型的技術方案一種新型空冷單排管束，包括基管和翅片，翅片設于基管上下兩個表面，基管為帶倒角的矩形扁管，基管和翅片間通過整體釬焊焊接在一起，翅片為蛇形，翅片上設有擾流孔。由于將管束中的基管制作成帶倒角的矩形扁管，縮短了基管長度，節(jié)省了材料更加便于清洗，保證換熱強度，矩形管減小了應力集中，不僅大幅度提高剛度，并防止冬季基管變形后出現(xiàn)凍裂現(xiàn)象；由于在蛇形翅片上開設擾流孔，使翅片側(cè)保持對流換熱，強度換熱增加。前述的這種新型空冷單排管束中，所述翅片上的擾流孔的數(shù)量為偶數(shù)個。設有偶數(shù)個擾流孔，使翅片內(nèi)完全形成對流，加速冷空氣的不斷交換。前述的這種新型空冷單排管束中，所述擾流孔的形狀為矩形、橢圓形或三角形。前述的這種新型空冷單排管束中，所述翅片上還設有凸起和凹槽，凸起和凹槽交錯分布在翅片上。前述的這種新型空冷單排管束中，所述擾流孔上設有與擾流孔形狀相同的擾流板。前述的這種新型空冷單排管束中，所述擾流板與翅片的夾角α為10° 30°。前述的這種新型空冷單排管束中，基管材料為鋼招復合板,基管寬度為180mm 219mm,基管高度為 13_ 19mm,基管壁厚為I. 2mm I. 52mm。前述的這種新型空冷單排管束中，所述鋼鋁復合板的基材為低碳鋼板和4343鋁板復合而成，其中低碳鋼板壁厚為I. 2mm I. 47mm, 4343鋁板壁厚為O. 025mm O. 070mm。前述的這種新型空冷單排管束中，翅片厚度為O. 2mm O. 3mm,翅片高度為13mm 19mm，翅片材料為普通鋁材3003H24。由于翅片使用普通鋁材3003H24作為材料，所以減少產(chǎn)生腐蝕，延長其使用壽命，不但保證熱傳導率，同時節(jié)省翅片制作成本。前述的這種新型空冷單排管束中，任意相鄰兩翅片間設有通道，通道為均勻通道，通道寬度為2. 2mm 3. 0臟。。前述的這種新型空冷單排管束中，翅片為平直翅片。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型新型空冷單排管束由基管和翅片組成，基管的橫截面形狀為帶倒角的矩形扁管，其兩端呈圓弧狀，在長時間使用后，更加便于對落入灰塵的清洗，避免灰塵阻隔降低換熱效率，保證換熱強度；翅片使用普通鋁材3003H24作為材料，使翅片與基管鍍層材料相同，減少產(chǎn)生腐蝕，延長其使用壽命，不但保證熱傳導率，同時節(jié)省翅片制作成本。傳統(tǒng)的橢圓形管，冬季基管受凍后變形易發(fā)生泄漏，一旦發(fā)生泄漏會產(chǎn)生巨額維修費用，本實用新型采用帶倒角的矩形扁管倒角減小應力集中，提高剛度，冬季防凍能力增強，變形后防止凍裂現(xiàn)象發(fā)生，減少維修費用。翅片沿著基管的縱向呈蛇形彎曲的形狀，并在翅片上開設擾流孔，在擾流孔的作用下破環(huán)空氣側(cè)通道中邊界層的層流狀態(tài)，使翅片間冷空氣保持在紊流的狀態(tài)下，增強冷空氣的不斷交換，進行穩(wěn)定對流換熱，使翅片側(cè)換熱強度大幅度增加，同時提高散熱器換熱效率，提高換熱效率近6 10%，開設擾流孔同時節(jié)省了翅片的材料。在相同的散熱量的情況下，本實用新型的空氣測壓降和管束側(cè)壓降都將降低，從而降低風機功率，節(jié)省能源。

圖I是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型俯視圖；圖3是帶矩形擾流孔的翅片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是帶橢圓形擾流孔的翅片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是帶矩形擾流板的翅片的主視圖；圖6是帶三角形擾流板的翅片的主視圖；圖7是單翅片側(cè)視圖。附圖中的標記為I-基管，2-翅片，3-擾流板，4-通道，5-擾流孔，6_凸起，7_凹槽。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明，但并不作為對本實用新型限制的依據(jù)。本實用新型的實施例I :如圖I、圖2所示，一種新型空冷單排管束，包括基管I和翅片2，基管I為帶倒角的矩形扁管，翅片2設于基管I上下兩個表面，基管I和翅片2間通過整體釬焊焊接在一起，翅片2為蛇形，翅片2上設有擾流孔5。所述翅片2上的擾流孔5的數(shù)量為偶數(shù)個，擾流孔5均勻分布于翅片2上。所述擾流孔5的形狀為矩形。所述翅片2上還設有凸起6和凹槽7，凸起6和凹槽7交錯分布在翅片2上。如圖5所示，所述擾流孔5上設有與擾流孔形狀相同的擾流板3。如圖7所示，所述擾流板3與翅片2的夾角α為10°?；躀材料為鋼鋁復合板，基管I寬度為180mm，基管I高度為13mm，基管I壁厚為 I. 2mmο所述鋼鋁復合板的基材為低碳鋼板和4343鋁板復合而成，其中低碳鋼板壁厚為I. 2mm, 4343 鋁板壁厚為 O. 025mm。翅片2材料為普通鋁材3003H24，材料厚度為O. 2mm,翅片2高度為13mm。任意相鄰兩翅片2間設有通道4,通道4為均勻通道,通道4寬度為2. 2mm,。翅片2為平直翅片。本實用新型的實施例2 :如圖I、圖2所示，一種新型空冷單排管束，包括基管I和翅片2，基管I為帶倒角的矩形扁管，翅片2設于基管I上下兩個表面，基管I和翅片2間通過整體釬焊焊接在一起，翅片2為蛇形，翅片2上設有擾流孔5。所述翅片2上的擾流孔5的數(shù)量為偶數(shù)個，擾流孔5均勻分布于翅片2上。如圖6所示，所述擾流孔5的形狀為三角形。所述翅片2上還設有凸起6和凹槽7，凸起6和凹槽7交錯分布在翅片2上。所述擾流孔5上設有與擾流孔形狀相同的擾流板3。如圖7所示，所述擾流板3與翅片2的夾角α為20°?；躀材料為鋼鋁復合板，基管I寬度為183mm，基管I高度為16mm，基管I壁厚為 I. 3mmο所述鋼鋁復合板的基材為低碳鋼板和4343鋁板復合而成，其中低碳鋼板壁厚為I. 3mm, 4343 鋁板壁厚為 O. 04mm。翅片2厚度為O. 25mm,翅片2高度為16mm，翅片2材料為普通鋁材3003H24。每相鄰兩翅片2兩翅片2間設有通道4，通道4為均勻通道，通道4寬度為2. 4_。翅片2為平直翅片。本實用新型的實施例3 :如圖I、圖2所示，一種新型空冷單排管束，包括基管I和翅片2，基管I為帶倒角的矩形扁管，翅片2設于基管I上下兩個表面，基管I和翅片2間通過整體釬焊焊接在一起，翅片2為蛇形，翅片2上設有擾流孔5。所述翅片2上的擾流孔5的數(shù)量為偶數(shù)個。所述擾流孔5的形狀為矩形。所述翅片2上還設有凸起6和凹槽7，凸起6和凹槽7交錯分布在翅片2上。如圖5所示，所述擾流孔5上設有與擾流孔形狀相同的擾流板3。如圖7所示，所述擾流板3與翅片2的夾角α為30°。[0057]基管I材料為鋼鋁復合板，基管I寬度為185mm，基管I高度為19mm，基管I壁厚為 I. 4mmο所述鋼鋁復合板的基材為低碳鋼板和4343鋁板復合而成，其中低碳鋼板壁厚為I. 4mm, 4343 鋁板壁厚為 O. 06mm。翅片2厚度為O. 3mm,翅片2高度為19mm，翅片2材料為普通鋁材3003H24。每相鄰兩翅片2間設有通道4,通道4為均勻通道,通道4寬度為2. 6_。翅片2為平直翅片。本實用新型的實施例4 :如圖I、圖2所示，一種新型空冷單排管束，包括基管I和翅片2，基管I為帶倒角的矩形扁管，翅片2設于基管I上下兩個表面，基管I和翅片2間通·過整體釬焊焊接在一起，翅片2為蛇形，翅片2上設有擾流孔5?！に龀崞?上的擾流孔5的數(shù)量為偶數(shù)個。如圖4所示，所述擾流孔5的形狀為橢圓形。所述翅片2上還設有凸起6和凹槽7，凸起6和凹槽7交錯分布在翅片2上?；躀材料為鋼鋁復合板，基管I寬度為188mm，基管I高度為16mm，基管I壁厚為 I. 52mm。所述鋼鋁復合板的基材為低碳鋼板和4343鋁板復合而成，其中低碳鋼板壁厚為I. 4mm, 4343 鋁板壁厚為 O. 070mm。翅片2厚度為O. 25mm,翅片2高度為16mm，翅片2材料為普通鋁材3003H24。每相鄰兩翅片2間設有通道4,通道4為均勻通道,通道4寬度為3. 0mm。翅片2為平直翅片。本實用新型的實施例5 :如圖I、圖2所示，一種新型空冷單排管束，包括基管I和翅片2，基管I為帶倒角的矩形扁管，翅片2設于基管I上下兩個表面，基管I和翅片2間通過整體釬焊焊接在一起，翅片2為蛇形，翅片2上設有擾流孔5。所述翅片2上的擾流孔5的數(shù)量為偶數(shù)個。如圖3所示，所述擾流孔5的形狀為矩形?；躀材料為鋼鋁復合板，基管I寬度為190mm，基管I高度為19mm，基管I壁厚為 I. 5mmο鋼鋁復合板的基材為低碳鋼板和4343鋁板復合而成，其中低碳鋼板壁厚為
I.47mm, 4343 鋁板壁厚為 O. 050mm。翅片2厚度為O. 25mm,翅片2高度為19mm，翅片2材料為普通鋁材3003H24。每相鄰兩翅片2之間設有通道4，通道4為均勻通道，通道4寬度為3. Omm翅片2為平直翅片。本實用新型的工作原理用特制滾壓翅片成型機加工新型蛇形開設擾流孔5翅片2 ;單排管束新型基管I用鋼鋁覆合板焊接為圓管，然后用專用模具壓制為帶倒角的矩形扁管。蛇形開設擾流孔5的翅片2釬焊在基管I上下兩個表面。運作時基管I內(nèi)熱蒸汽將熱量與翅片2間的冷空氣進行轉(zhuǎn)換達到散熱的目的。利用翅片2上的擾流孔5的擾流現(xiàn)象，破壞原有的邊界層，增強冷空氣的不斷交換，使翅片2間冷空氣保持紊流狀態(tài)換熱，則翅片2側(cè)對流換熱強度大幅度增加，減小了翅片長度，降低管束制作成本。
權利要求1.一種新型空冷單排管束，包括基管(I)和翅片(2)，翅片(2)設于基管(I)的上下兩個表面，其特征在于基管(I)為帶倒角的矩形扁管，基管(I)和翅片(2)間通過整體釬焊焊接在一起，翅片(2)為蛇形，翅片(2)上設有擾流孔(5)。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種新型空冷單排管束，其特征在于所述翅片(2)上的擾流孔(5)的數(shù)量為偶數(shù)個。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種新型空冷單排管束，其特征在于所述擾流孔(5)的形狀為 矩形、橢圓形或三角形。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種新型空冷單排管束 ，其特征在于所述翅片(2)上還設有凸起(6)和凹槽(7)，凸起(6)和凹槽(7)交錯分布在翅片(2)上。
5.根據(jù)權利要求I或3所述的一種新型空冷單排管束，其特征在于所述擾流孔(5)上設有與擾流孔形狀相同的擾流板(3 )。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種新型空冷單排管束，其特征在于所述擾流板(3)與翅片(2)的夾角α為10° 30°。
7.根據(jù)權利要求I所述的一種新型空冷單排管束，其特征在于基管(I)材料為鋼鋁復合板，基管(I)寬度為180mm 190mm,基管(I)高度為13mm 19mm,基管(I)壁厚為I. 2mm I. 52mm。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種新型空冷單排管束，其特征在于所述鋼鋁復合板的基材為低碳鋼板和4343鋁板復合而成，其中低碳鋼板壁厚為I. 2mm I. 47mm, 4343鋁板壁厚為 O. 025mm O. 070mm。
9.根據(jù)權利要求I所述的一種新型空冷單排管束，其特征在于翅片(2)厚度為O.2mm O. 3mm，翅片(2)高度為13mm 19mm，翅片(2)的材料為普通鋁材3003H24。
10.根據(jù)權利要求I所述的一種新型空冷單排管束，其特征在于任意相鄰兩翅片(2)之間設有通道(4),通道(4)為均勻通道,其寬度為2. 2mm 3. 0mm。
專利摘要本實用新型公開了一種新型空冷單排管束，包括基管和翅片，翅片設于基管上下兩個表面，基管為帶倒角的矩形扁管，基管和翅片間通過整體釬焊焊接在一起，翅片為蛇形，翅片上設有擾流孔。本實用新型的基管為帶倒角的矩形扁管，縮短了基管長度，節(jié)省了材料更加便于清洗，保證換熱強度，帶倒角的矩形扁管減小應力集中，不僅大幅度提高剛度，并防止冬季基管變形后出現(xiàn)凍裂現(xiàn)象；在傳統(tǒng)的蛇形平翅片上開設擾流孔，利用擾流孔破壞單排管束換熱時的層流狀態(tài)，使翅片間冷空氣保持在紊流狀態(tài)下進行換熱，破壞原有的邊界層，增強冷空氣的不斷交換，使翅片側(cè)對流換熱強度大幅度增加，同時提高散熱器換熱效率，在相同的熱負荷下節(jié)省了散熱器的換熱面積。
文檔編號F28F1/12GK202770294SQ201220483298
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月20日 優(yōu)先權日2012年9月20日
發(fā)明者閆平, 邢蒼, 漢伯·漢博瑞格茨, 劉學, 李國棟 申請人:華電重工股份有限公司, 艾斯特空冷技術有限公司