專利名稱：一種換熱器管束的布置方式的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于節(jié)能減排領(lǐng)域，涉及ー種熱量回收裝置，具體涉及ー種管排式換熱器管束的布置方式。
背景技術(shù)：
能源危機(jī)對世界的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)研究造成了巨大的沖擊，迫使人們盡力減少石油與其他二次能源的消耗。這在客觀上極大地促進(jìn)了強(qiáng)化 傳熱技術(shù)的研究，換熱器是冷熱流體交換熱量的主要裝置；它己經(jīng)成為エ業(yè)傳熱過程中必不可少的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于各エ業(yè)部門。為了提高換熱器的傳熱效果必須對傳熱阻カ較大ー側(cè)的流體采用強(qiáng)化傳熱的技術(shù)，翅片管換熱器已成為人們廣泛采用的強(qiáng)化翅片側(cè)傳熱性能的高效換熱器。當(dāng)換熱管的翅片側(cè)工作環(huán)境中含有大量的灰塵、纖維等雜質(zhì)時(shí)，雖然錯(cuò)列管束與順列管束相比，換熱效果要好，但錯(cuò)列管束壓カ損失相對較大，而且在運(yùn)行中幾乎全部飛灰顆粒等雜質(zhì)都會(huì)與之發(fā)生碰撞并造成磨損，使其受磨損程度比順列管束要嚴(yán)重，因此目前在含灰粒等雜質(zhì)較多的環(huán)境中工作時(shí)，翅片管已有向順列布置形式發(fā)展的趨勢。但是目前這種順列(順排)布置方式依然存在積灰、壓カ損失大等弊病沿流動(dòng)方向流動(dòng)截面積的劇烈變化導(dǎo)致較顯著的壓カ損失，在每排管子后較大的尾渦區(qū)導(dǎo)致積灰程度嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供ー種能夠減輕磨損，減少積灰，降低壓カ損失的換熱器管束布置方式。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是該換熱器管束采用列叉排布置，即相鄰兩列換熱管束縱向相互錯(cuò)位。所述的相鄰兩列換熱管束在縱向上的間距為S2小于等于D，D為換熱管的直徑。所述的換熱器管束的橫向間距SI大于等于2D，D為換熱管的直徑。所述的換熱管為圓管或非圓形截面的管子。本發(fā)明將換熱管從現(xiàn)有傳統(tǒng)的行叉排方式改為列叉排布置，即相鄰兩列換熱管束縱向相互錯(cuò)位，換熱器管束采用列叉排排列后，可以適當(dāng)?shù)目s小橫向間距，提高迎風(fēng)面速度，保證總換熱量基本不變，壓カ損失降低，并有利于降低磨損，減少積灰。


圖I是傳統(tǒng)的行叉排布置。圖2是本發(fā)明換熱管列叉排布置。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例子對本發(fā)明做進(jìn)ー步說明。參見圖2，本發(fā)明換熱器管束采用列叉排布置，即相鄰兩列換熱管束縱向相互錯(cuò)位，換熱管直徑D為42mm，橫向間距SI為120mm，縱向間距S2為40mm，相鄰兩列換熱管束縱向相互有40mm的錯(cuò)位。這樣每根換熱管與左右相鄰的兩根換熱管呈“人”字形排列，相鄰的兩根換熱管將流體引流至該換熱管的后部，很大程度上減小每根換熱管后部的尾渦區(qū)，因此，可以很大程度的減少壓カ損失。由于換熱器管束采用列叉排布置，使沿著流動(dòng)方向的流動(dòng)面積更加均勻，最小流通面積有所増大，在相同流量的前提下，最大流動(dòng)速度稍稍降低。當(dāng)換熱器用在含灰塵、纖維等雜質(zhì)較多的工作環(huán)境中時(shí)，最大流動(dòng)速度的降低會(huì)減輕換熱器的磨損。由于換熱管尾渦區(qū)的減少，可以減輕管束的積灰問題。特別值得指出的是本發(fā)明的列叉排雖然在形式上似乎與行叉排類似(參見圖1)，實(shí)際上兩者存在本質(zhì)的差別。在橫向間距SI及縱向間距S2方面，傳統(tǒng)的行叉排與本發(fā)明的列叉排有以下區(qū)別傳統(tǒng)行叉排S2必須大于等于D ;本發(fā)明列叉排S2小于等于D ；傳統(tǒng)行叉排S1必須大于等于D ;本發(fā)明列叉排S1必須大于等于2D。 數(shù)值模擬結(jié)果表明，在關(guān)鍵參數(shù)(管排數(shù)、管間距等)相同的條件下，當(dāng)入口風(fēng)速為7m/s時(shí)，與傳統(tǒng)的順排排列方式相比，換熱量降低11. 4%，壓降降低34. 3%，單位泵功換熱量提高34. 9%左右。同時(shí)換熱表面上単位時(shí)間、単位面積的積灰量和磨損量都有顯著降低。數(shù)值模擬所采用的縱橫向間距內(nèi)，換熱管的橫向間距越小，縱向間距越大，采用列叉排布置與傳統(tǒng)的順排布置相比效果越顯著。
權(quán)利要求
1.一種換熱器管束的布置方式，其特征在于該換熱器管束采用列叉排布置，即相鄰兩列換熱管束縱向相互錯(cuò)位。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的換熱器管束的布置方式，其特征在于所述的相鄰兩列換熱管束在縱向上的間距為S2小于等于D，D為換熱管的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的換熱器管束的布置方式，其特征在于所述的換熱器管束的橫向間距SI大于等于2D，D為換熱管的直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的換熱器管束的布置方式，其特征在于所述的換熱管為圓管或非圓形截面的管子。
全文摘要
一種換熱器換熱管束布置方式，該換熱器管束采用列叉排布置，即相鄰兩列換熱管束縱向相互錯(cuò)位。當(dāng)流體流過時(shí)，相鄰換熱管對流體進(jìn)行導(dǎo)向，使流體流到相鄰換熱管的背部，減小尾渦區(qū)，降低壓力損失。由于相鄰兩列換熱管有半個(gè)縱向間距的錯(cuò)位，使得換熱器沿主流方向的截面積更加均勻，最小流通截面積有所增大，流過換熱器的最大流動(dòng)速度降低，因此換熱器的換熱會(huì)稍稍下降。此外，還可以采用列叉排管束排列方式后，減小管束之間的橫向間距，保證換熱器總流量不變而提高迎風(fēng)面速度，從而使得換熱器的換熱量保持不變，而壓力損失降低。當(dāng)換熱器用在含灰塵和顆粒較多的場合時(shí)，還可以有效的緩解換熱器的磨損和積灰。
文檔編號(hào)F28F13/06GK102759298SQ201210259469
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者何雅玲, 金宇, 陶文銓 申請人:西安交通大學(xué)