專利名稱：一種圓形不銹鋼鋸齒翅片管換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種管換熱器，特別是涉及一種用于有腐蝕性氣體余熱回收的圓 形不銹鋼鋸齒翅片管換熱器。
背景技術(shù)：
工業(yè)鍋爐是我國主要的熱能動力設(shè)備，隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，能源消耗日益增 力口，能耗高、污染高的主要原因之一就是鍋爐的煙氣排放，一般的鍋爐排煙溫度在200°C左 右，有的甚至高達(dá)300°C。如此高的排煙溫度既浪費(fèi)了大量能源，又造成嚴(yán)重的環(huán)境熱污染。利用煙氣中的熱能常用管換熱器進(jìn)行熱交換?，F(xiàn)有的帶有翅片管換熱器，翅片為 平整結(jié)構(gòu)。如中國實(shí)用新型專利申請CN200710077357. X公開了一種翅片式不銹鋼合金箔 管換熱器及其制作方法，該換熱器由間隔密集排列的散熱合金質(zhì)或有色金屬質(zhì)翅片和管壁 厚度為0. Imm 0. 3mm的不銹鋼合金箔盤管構(gòu)成。這種翅片式不銹鋼合金箔管換熱器可一 定程度上解決耐腐蝕問題，耐氯離子性大于lOOppm，比銅材抗腐蝕性提高約50%以上，對 抗腐蝕性提高2 5倍，強(qiáng)度提高約一倍，延性近同于銅材。但是由于由于翅片為平整結(jié)構(gòu)， 不能使得流體在翅片上形成紊流，熱交換效率有待進(jìn)一步提高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種穿熱效率高、耐腐蝕的圓形 不銹鋼鋸齒翅片管換熱器，有效回收煙氣余熱。本實(shí)用新型的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種圓形不銹鋼鋸齒翅片管換熱器，包括工質(zhì)入口管箱、前端不銹鋼管板、煙氣出 口、不銹鋼折流板、帶有凹槽不銹鋼翅片管、后端不銹鋼管板、后端不銹鋼管箱、煙氣入口和 氣流分布板；在前端不銹鋼管板和后端不銹鋼管板之間構(gòu)成圓形不銹鋼鋸齒翅片管換熱器 殼體，該殼體上分別設(shè)有煙氣入口和煙氣出口 ；換熱器殼體內(nèi)的前端不銹鋼管板和后端不 銹鋼管板之間設(shè)有多排帶有凹槽不銹鋼翅片管，每排帶有凹槽不銹鋼翅片管之間的距離為 帶有凹槽不銹鋼翅片管直徑的1. 5 2. 5倍，帶有凹槽不銹鋼翅片管在殼體內(nèi)通過不銹鋼 折流板間隔與支撐；帶有凹槽不銹鋼翅片管由傳熱管和不銹鋼的鋸齒翅片組成；傳熱管為 空心圓管，管內(nèi)間隔地設(shè)有凹槽，錐形鋸齒翅片設(shè)在傳熱管的外周；前端不銹鋼管板和后端 不銹鋼管板外側(cè)分別設(shè)有工質(zhì)入口管箱和后端不銹鋼管箱。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述錐形鋸齒翅片的高與翅片根部寬的比值為 1. 5 3。本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果(1)本實(shí)用新型圓形傳熱管加工成型成熟，便于標(biāo)準(zhǔn)化與產(chǎn)業(yè)化，降低生產(chǎn)成本。 圓形不銹鋼翅片可以增強(qiáng)煙氣流動的紊流程度，同時破壞煙氣流動時的邊界層，強(qiáng)化傳熱 效果。(2)本實(shí)用新型的圓形不銹鋼鋸齒翅片、傳熱管、換熱器殼體等均采用奧氏體或雙相不銹鋼材料，具有良好的防腐蝕能力、設(shè)計(jì)壓力、機(jī)械及熱疲勞耐受性。(3)不銹鋼傳熱管采用內(nèi)凹槽或螺旋槽管，增加了傳熱管的傳熱面積，比同管經(jīng)的 光滑管增加10%左右的傳熱面積，同時有利于傳熱管中工質(zhì)流體流動狀態(tài)的改變，特別是 工質(zhì)被加熱至沸點(diǎn)，形成汽液兩相流狀態(tài)時，凹凸不平的表面強(qiáng)化了汽液界面的接觸，較好 地促進(jìn)熱交換。

圖1為采用帶有凹槽不銹鋼翅片管換熱器結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為管內(nèi)帶有凹槽的不銹鋼翅片管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2的左視圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述，但是本實(shí)用新型要求保護(hù) 的范圍并不局限于具體實(shí)施方式
表述的范圍。如圖1所示，一種圓形不銹鋼鋸齒翅片管換熱器包括工質(zhì)入口管箱3、前端不銹鋼 管板4、煙氣出口 5、不銹鋼折流板6、帶有凹槽不銹鋼翅片管7、后端不銹鋼管板8、后端不銹 鋼管箱9、煙氣入口 10和氣流分布板11。在前端不銹鋼管板4和后端不銹鋼管板8之間構(gòu) 成圓形不銹鋼鋸齒翅片管換熱器殼體，該殼體上分別設(shè)有煙氣入口 10和煙氣出口 5，殼體 內(nèi)的前端不銹鋼管板4和后端不銹鋼管板8之間設(shè)有多排帶有凹槽不銹鋼翅片管7，每排帶 有凹槽不銹鋼翅片管7之間的距離為帶有凹槽不銹鋼翅片管7直徑的1. 5 2. 5倍，帶有 凹槽不銹鋼翅片管7在殼體內(nèi)通過不銹鋼折流板6間隔與支撐，使得來自煙氣入口 10的高 溫?zé)煔庑纬烧哿?；前端不銹鋼管板4和后端不銹鋼管板8外側(cè)分別設(shè)有工質(zhì)入口管箱3和 后端不銹鋼管箱9。如圖2所示，帶有凹槽不銹鋼翅片管7由傳熱管1和不銹鋼的鋸齒翅片2組成。傳 熱管1為空心圓管，管內(nèi)間隔地設(shè)有凹槽，錐形鋸齒翅片2設(shè)在傳熱管1的外周，其中，錐形 鋸齒翅片的高與翅片根部寬的比例在1. 5 3倍之間。制備時，采用厚度為0. 02mm 0. 2mm的不銹鋼薄板，進(jìn)行沖壓成型，加工成表面 圓形？鋸齒翅片2，圓形鋸齒翅片2的長與翅片根部寬的比例在1. 5 3倍之間，翅片間距 2. lmm-3. 5mm。不銹鋼傳熱管采用不銹鋼薄板軋制凹槽或螺旋槽，在圓管或橢圓管成型機(jī)上 成型，生產(chǎn)出來的傳熱管1需要進(jìn)行耐壓測試，耐壓能力大于1. OMpa，管子橢圓度不得超出 士0.2mm，管子全長偏差不得超過士5mm。采用液壓脹管或橡膠脹管的方式將不銹鋼翅片與 傳熱管1進(jìn)行脹接，不銹鋼傳熱管的脹度控制在2. 3%以內(nèi)，傳熱管1與嵌套在圓形不銹鋼 鋸齒翅片2，形成帶有內(nèi)螺紋或凹凸槽的圓形不銹鋼鋸齒翅片管；根據(jù)煙氣余熱回收量的 大小確定帶有凹槽不銹鋼翅片管7的數(shù)量，帶有凹槽不銹鋼翅片管7的間距為傳熱管直徑 的1. 4 2. O倍，由此確定換熱器殼體與前端不銹鋼管板4和后端不銹鋼管箱9直徑、在此 基礎(chǔ)上將不銹鋼折流板6按照0. 2 0. 5倍殼體直徑的距離套在傳熱管上，不銹鋼折流板6 與帶有凹槽不銹鋼翅片管7的連接方式為焊接，將帶有不銹鋼折流板6的帶有凹槽不銹鋼 翅片管7與前端不銹鋼管板4和后端不銹鋼管箱9脹接或焊接，再進(jìn)行氣流分布板11、煙氣 出口 5、煙氣入口 10焊接；完成上述工作后將工質(zhì)入口管箱3與前端不銹鋼管板4、后端不銹鋼管板8與后端不銹鋼管箱9進(jìn)行脹接或焊接。本實(shí)用新型的圓形不銹鋼鋸齒翅片管換熱器的工作過程如下將經(jīng)過除塵處理的 煙氣引入到煙氣入口 10、經(jīng)過氣流分布板11，在流動過程中與不銹鋼翅片管7進(jìn)行熱交換， 將熱量通過翅片與翅片管傳遞給傳熱管內(nèi)的流體工質(zhì)，為增強(qiáng)流體與翅片傳熱管的換熱效 果，加入了不銹鋼折流板6，使流體的流動方向產(chǎn)生周期性的改變，改變了流體的流動狀態(tài)， 破壞了流體的邊界層，增強(qiáng)了流體的湍流度，強(qiáng)化了流體與管壁的熱交換，完成熱回收的煙 氣從出口 5排出。從工質(zhì)進(jìn)口管箱3、管板4進(jìn)入內(nèi)螺紋或凹凸槽傳熱管種的流體工質(zhì)的獲 得了煙氣余熱的工質(zhì)從工質(zhì)出口管箱9流出，進(jìn)入需要利用熱能的地方。該換熱器的優(yōu)點(diǎn)采用耐腐蝕材料如不銹鋼，傳熱管外采用圓形不銹鋼鋸齒翅片， 本實(shí)用新型為圓形不銹鋼鋸齒翅片，極大地改變了流體的流動狀態(tài)，破壞了流體的邊界層， 增強(qiáng)了流體的湍流度，強(qiáng)化了流體與管壁的熱交換，具有擾動能力強(qiáng)、傳熱效果好、阻力低、 良好的抗震效果。傳熱管為內(nèi)螺紋圓形管與橢圓型管，內(nèi)螺紋傳熱管加工成型成熟，便于標(biāo) 準(zhǔn)化與產(chǎn)業(yè)化，橢圓型傳熱的加工成型相對復(fù)雜，成本略高，但橢圓型傳熱管有較好的流體 力學(xué)與強(qiáng)化傳熱效果，與圓管相比，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，橢圓管的傳熱面積比同樣截面的圓管大15%。傳熱管 的排列形式為正三角形排列，具有低阻高效，不易積垢，使用壽命長的效果。
權(quán)利要求一種圓形不銹鋼鋸齒翅片管換熱器，包括工質(zhì)入口管箱、前端不銹鋼管板、煙氣出口、不銹鋼折流板、帶有凹槽不銹鋼翅片管、后端不銹鋼管板、后端不銹鋼管箱、煙氣入口和氣流分布板；在前端不銹鋼管板和后端不銹鋼管板之間構(gòu)成圓形不銹鋼鋸齒翅片管換熱器殼體，該殼體上分別設(shè)有煙氣入口和煙氣出口，其特征在于換熱器殼體內(nèi)的前端不銹鋼管板和后端不銹鋼管板之間設(shè)有多排帶有凹槽不銹鋼翅片管，每排帶有凹槽不銹鋼翅片管之間的距離為帶有凹槽不銹鋼翅片管直徑的1.5～2.5倍，帶有凹槽不銹鋼翅片管在殼體內(nèi)通過不銹鋼折流板間隔與支撐；帶有凹槽不銹鋼翅片管由傳熱管和不銹鋼的鋸齒翅片組成；傳熱管為空心圓管，管內(nèi)間隔地設(shè)有凹槽，錐形鋸齒翅片設(shè)在傳熱管的外周；前端不銹鋼管板和后端不銹鋼管板外側(cè)分別設(shè)有工質(zhì)入口管箱和后端不銹鋼管箱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓形不銹鋼鋸齒翅片管換熱器，其特征在于所述錐形鋸齒 翅片的高與翅片根部寬的比值為1. 5 3。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種圓形不銹鋼鋸齒翅片管換熱器，包括工質(zhì)入口管箱、前端不銹鋼管板、煙氣出口、不銹鋼折流板、帶有凹槽不銹鋼翅片管、后端不銹鋼管板、后端不銹鋼管箱、煙氣入口和氣流分布板；換熱器殼體內(nèi)的前端不銹鋼管板和后端不銹鋼管板之間設(shè)有多排帶有凹槽不銹鋼翅片管，每排帶有凹槽不銹鋼翅片管之間的距離為帶有凹槽不銹鋼翅片管直徑的1.5～2.5倍，帶有凹槽不銹鋼翅片管由傳熱管和不銹鋼的鋸齒翅片組成；傳熱管為空心圓管，管內(nèi)間隔地設(shè)有凹槽，錐形鋸齒翅片設(shè)在傳熱管的外周。本實(shí)用新型銹鋼傳熱管采用內(nèi)凹槽，增加了傳熱管的傳熱面積，比同管經(jīng)的光滑管增加10％左右的傳熱面積，同時加工方便，便于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。
文檔編號F28F21/08GK201569322SQ200920238338
公開日2010年9月1日 申請日期2009年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月31日
發(fā)明者何光文, 王巧麗, 簡棄非, 鄧宏杰 申請人:華南理工大學(xué);廣州賽唯熱工設(shè)備有限公司