專利名稱：橢圓熱管式空氣預(yù)熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
橢圓熱管式空氣預(yù)熱器 技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)新型涉及一種熱交換器，特別是熱管式熱交換器。
技術(shù)背景目前，熱管空氣預(yù)熱器廣泛應(yīng)用在石油、化工及冶金等領(lǐng)域的加 熱爐節(jié)能設(shè)備中，雖然熱管空氣預(yù)熱器有立式和臥式兩種，但它們的主要結(jié) 構(gòu)基本相同，即由兩側(cè)管箱板和兩端管箱板及框架構(gòu)成的方筒形管箱，中部 設(shè)固定于其上的中間管板，內(nèi)裝傳熱工質(zhì)的熱管管束中部固定在該中間管板 的通孔上， 一部分位于煙室內(nèi)，另一部分位于氣室內(nèi)，該熱管管束的兩端又 分別置于端管板上，這兩端管板又分別固定在兩個室的端管箱板上，氣室前 后分別設(shè)空氣進(jìn)出口管，煙室前后分別設(shè)煙氣進(jìn)出口管。熱管空氣預(yù)熱器傳 熱效率較高，但是礦產(chǎn)資源日益緊張，減少設(shè)備鋼材的使用量，進(jìn)一步提高 熱管空氣預(yù)熱器的換熱效率尤其重要。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種成本低、傳熱效率高、不易積灰 的橢圓熱管式空氣預(yù)熱器。本實(shí)用新型與現(xiàn)有預(yù)熱器結(jié)構(gòu)基本相同，仍主要 是由管箱、熱管束、中間管板、端管板、空氣進(jìn)出口管、煙氣進(jìn)出口管組成 的，只是將現(xiàn)有圓形熱管改成橢圓形熱管，熱管上的圓形螺旋翅片改成矩形 翅片，并且在矩形翅片上增設(shè)擾流孔和擾流片。
本實(shí)用新型熱管管束中的熱管截面為橢圓形，并且橢圓的長軸與流體行 進(jìn)方向平行。在上述熱管外面設(shè)有矩形翅片，該矩形翅片主要是由翅片板和 套環(huán)組成的，其中翅片板為一塊矩形板，中部設(shè)有與熱管外形尺寸對應(yīng)的橢 圓形通孔，該通孔與橢圓形套環(huán)的一端固定連接。該橢圓形套管內(nèi)徑尺寸與 熱管外形尺寸相對應(yīng)，于是套環(huán)可套在熱管上。上述若干個矩形翅片套在熱管上，基本可將熱管覆蓋。最好在矩形翅片的翅片板上設(shè)有通孔，即擾流孔， 在擾流孔上設(shè)有與其相交成一定角度的擾流片，該擾流片可與翅片板連為一 體，也可以是另設(shè)的。設(shè)在矩形翅片上的若干個擾流片均與其上的套環(huán)設(shè)在 同一側(cè)。上述每個矩形翅片上的各擾流片在各擾流孔上的位置可相同，但最 好是不同，它們朝向不同的方向可增加擾流效果。
橢圓管呈流線型，在橫掠氣流中，流體分離點(diǎn)后移，從而減少了管后的 漩渦區(qū)，另外橢圓管前半部的邊界層比圓管薄。這些因素有利于增強(qiáng)傳熱和 減少流阻，通常流速下可以比圓管圓形翅片的流阻減低50%以上；橢圓管的傳 熱面積比同樣截面的圓管大15%，因此在相同流速下，管外換熱面積可提高 15%;在相同的條件下，橢圓管的傳熱周長比圓管大，因此管內(nèi)的熱阻小，有
利于管內(nèi)介質(zhì)的傳熱；對于同樣材料的翅片，矩形翅片比圓形翅片效率高8%;
矩形翅片上開有擾流孔，它可以使橫掠氣流擾動，從而減薄管壁及翅片上的
邊界層，能強(qiáng)化管外側(cè)的換熱；橢圓矩形翅片管可以布置得緊湊，它占風(fēng)道 的面積僅為圓管的80%;
當(dāng)冷空氣從空氣進(jìn)口管進(jìn)入空氣熱管換熱器的氣室，便與熱管束冷凝段內(nèi) 的汽相傳熱工質(zhì)進(jìn)行熱量交換，使其變?yōu)榱黧w流至蒸發(fā)段，經(jīng)過熱交換升溫 后的空氣從氣室排出，而高溫?zé)煔馄渑c熱管束蒸發(fā)段內(nèi)的液相傳熱工質(zhì)進(jìn)行 熱量交換，將熱量傳遞給熱管內(nèi)的傳熱工質(zhì)使其蒸發(fā)變?yōu)槠w，同時(shí)經(jīng)過降 溫后的煙氣則從煙氣出口管排出，如此循環(huán)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、 傳熱效率高。
2、 節(jié)省材料，制造成本低。
3、 不易搭橋積灰，又可自清灰，使用壽命長。4、 流體流動阻力小。


圖1是本實(shí)用新型的主視局剖示意圖。
圖2是本實(shí)用新型橢圓熱管的剖視放大示意圖。
圖3是圖2的A-A視圖。
具體實(shí)施方式
在圖1所示的橢圓熱管式空氣預(yù)熱器的示意圖中，由兩側(cè)管 箱板和兩端管箱板及框架構(gòu)成的方筒形管箱1，中部設(shè)固定于其上的中間管板 2，內(nèi)裝傳熱工質(zhì)外設(shè)矩形翅片3的橢圓形熱管管束4中部通過密封法蘭5固 定在該中間管板的通孔上，并且橢圓的長軸與流體行進(jìn)方向平行，上述橢圓 形熱管管束一部分位于煙室內(nèi)，另一部分位于氣室內(nèi)，該熱管管束的兩端又 分別置于端管板6、 7上，這兩端管板又分別固定在兩個室的端管箱板8、 9 上，氣室前后分別設(shè)空氣進(jìn)出口管IO、 11，煙室前后分別設(shè)煙氣進(jìn)出口管12、 13。在圖2和圖3所示的橢圓熱管式空氣預(yù)熱器橢圓熱管的剖視放大示意圖 中，在上述熱管外面設(shè)有矩形翅片，該矩形翅片中的翅片板14為一塊矩形板， 中部設(shè)有與熱管外形尺寸對應(yīng)的橢圓形通孔，該通孔與橢圓形套環(huán)15的一端 固定連接。該橢圓形套管內(nèi)徑尺寸與熱管外形尺寸相對應(yīng)，上述若干個矩形 翅片套在熱管上，基本可將熱管覆蓋。在矩形翅片的翅片板上設(shè)有4個擾流 孔16，在擾流孔上設(shè)有與其相交成90度的擾流片，該擾流片17與翅片板連 為一體。設(shè)在矩形翅片上的4個擾流片均與其上的套環(huán)設(shè)在同一側(cè)。上述每 個矩形翅片上的各擾流片在各擾流孔上的位置不相同，它們朝向不同的方向。
權(quán)利要求1、一種橢圓熱管式空氣預(yù)熱器，其由兩側(cè)管箱板和兩端管箱板及框架構(gòu)成的方筒形管箱，中部設(shè)固定于其上的中間管板，內(nèi)裝傳熱工質(zhì)的熱管管束中部固定在該中間管板的通孔上，一部分位于煙室內(nèi)，另一部分位于氣室內(nèi)，該熱管管束的兩端又分別置于端管板上，這兩端管板又分別固定在兩個室的端管箱板上，氣室前后分別設(shè)空氣進(jìn)出口管，煙室前后分別設(shè)煙氣進(jìn)出口管，其特征在于熱管管束中的熱管截面為橢圓形，并且橢圓的長軸與流體行進(jìn)方向平行，在上述熱管外面設(shè)有矩形翅片。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橢圓熱管式空氣預(yù)熱器，其特征在于在矩形翅片 的翅片板上設(shè)有擾流孔。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的橢圓熱管式空氣預(yù)熱器，其特征在于在擾流孔上 設(shè)有與其相交成一定角度的擾流片，設(shè)在矩形翅片上的擾流片均與其上的套環(huán)設(shè)在同一側(cè)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的橢圓熱管式空氣預(yù)熱器，其特征在于上述每個矩 形翅片上的各擾流片在各擾流孔上的位置不相同，它們朝向不同的方向。
專利摘要一種橢圓熱管式空氣預(yù)熱器，其主要是熱管管束中的熱管截面為橢圓形，并且橢圓的長軸與流體行進(jìn)方向平行，在上述熱管外面設(shè)有矩形翅片。在矩形翅片的翅片板上設(shè)有擾流孔。在擾流孔上設(shè)有與其相交成一定角度的擾流片，設(shè)在矩形翅片上的若干個擾流片均與其上的套環(huán)設(shè)在同一側(cè)。上述每個矩形翅片上的各擾流片在各擾流孔上的位置不相同，它們朝向不同的方向。本實(shí)用新型傳熱效率高，節(jié)省材料，制造成本低，不易搭橋積灰，又可自清灰，使用壽命長，流體流動阻力小。
文檔編號F28D15/02GK201311222SQ20082022003
公開日2009年9月16日 申請日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者李玉富, 黃明鋒 申請人:大連熵立得傳熱技術(shù)有限公司