本發(fā)明涉及一種換熱元件，尤其涉及一種橢圓形肋片雙橢圓鰭片管換熱元件。涉及電力、環(huán)保、能源、化工、建材、冶金、以及其它工業(yè)與民生用換熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，不可避免地引起了環(huán)境污染（大氣污染、水污染和土地污染），近幾年來，環(huán)境污染日益突出，特別是大氣污染，霧霾天氣越來越多、范圍越來越廣、程度越來越嚴(yán)重，人們對(duì)大氣污染的感受度最深，因?yàn)榕c人們“吸吸”相關(guān)。大氣污染的形成原因很多，如揚(yáng)塵、汽車尾氣、工業(yè)排放等，其中工業(yè)排放越來越受到關(guān)注，特別是燃煤設(shè)備的尾氣排放，在電力行業(yè)，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家環(huán)保部和國(guó)家能源局2014年根據(jù)國(guó)務(wù)院《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020）》聯(lián)合發(fā)布了《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020年）》，該行動(dòng)計(jì)劃明確了節(jié)能減排的目標(biāo)和時(shí)間節(jié)點(diǎn)要求。針對(duì)該行動(dòng)計(jì)劃，各電力公司及燃煤電廠相應(yīng)制定了具體的節(jié)能減排改造方案并予以落實(shí)，節(jié)能減排的措施之一就是將電廠鍋爐機(jī)組的排煙溫度降低，所以在改造方案中，通常都要新增煙氣和水的換熱裝置，有的電廠同時(shí)還改造原有的換熱裝置，通過換熱裝置將煙氣的熱量傳遞給介質(zhì)水，達(dá)到降低排煙溫度的目的。這種換熱裝置在電廠通常稱為省煤器或煙氣（水）換熱器或煙氣冷卻器或者就稱換熱器。在換熱裝置里最重要的元件就是換熱管，帶擴(kuò)展受熱面的換熱管由于綜合經(jīng)濟(jì)性能高和節(jié)省空間，得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是帶擴(kuò)展受熱面的橢圓形換熱管，由于積灰和磨損相對(duì)較輕，也逐步在一些項(xiàng)目上得到應(yīng)用。

目前用于上述換熱裝置的橢圓形換熱管的擴(kuò)展受熱面是h型肋片，是由h型圓截面換熱管移植而來，如圖1所示，其中基管1是橢圓管，肋片2是h型的，因其形狀似英文字母h，而基管為橢圓管被稱為h型雙橢圓肋片管，區(qū)別于基管為圓截面的h型雙圓形肋片管，如圖2所示。肋片的傳熱機(jī)理是將煙氣（氣體）的熱量通過熱傳導(dǎo)傳遞到基管1內(nèi)的介質(zhì)水（或汽水混合物），或者是將基管1內(nèi)介質(zhì)的熱量傳遞給基管1外的氣體，在其它影響因素都相同的情況下，肋片傳遞熱量能力的大小，也就是熱傳導(dǎo)效率與肋片的高度（肋片的最外邊緣距離基管1的最近外邊緣尺寸）有密切的關(guān)系，高度越小傳熱能力越大，反之越小。從圖1和圖2可以看出，h型肋片外邊緣距離基管1最近外邊緣的尺寸都是不等的，其中頂點(diǎn)a距離基管1最近外邊緣的尺寸最大，a處傳遞熱量的效果最差，也就是a處受熱面的利用率最低，提高受熱面的利用率是本發(fā)明專利的目的，如果將a處的受熱面用于別處，如圖1和圖2中b點(diǎn)的外側(cè)c處，只要c處距離基管1最近外邊緣的尺寸l1小于a處距離基管1最近外邊緣的尺寸l，換熱效果則有所提高。

為進(jìn)一步減少積灰，提高換熱管的換熱效率，在基管沿氣流方向的兩側(cè)焊接扁鋼，如圖3和圖4。由流體動(dòng)力學(xué)可知，流體橫向沖刷管子（圓管或橢圓管）時(shí)，管子在流體流動(dòng)方向的前后兩側(cè)存在渦流區(qū)，含灰的氣流就會(huì)在渦流區(qū)積灰，受熱面管子一旦積灰將大大降低換熱效果，扁鋼將破壞渦流區(qū)，減少積灰，尤其是背風(fēng)面，從而達(dá)到提高換熱效果的作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種橢圓形肋片雙橢圓鰭片管換熱元件，其不僅肋化系數(shù)高，而且溫度場(chǎng)分布均勻，積灰進(jìn)一步減少，整個(gè)肋片管的換熱效率高，相同傳熱量情況下金屬耗量低。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案為：一種橢圓形肋片雙橢圓管換熱元件，它包括兩根平行布置的基管，基管沿氣流方向的兩側(cè)焊接扁鋼，以及設(shè)在兩根基管兩側(cè)的若干組相互對(duì)稱的肋片，所述的兩根基管的截面為橢圓形，所述肋片由兩個(gè)半橢圓形構(gòu)成，每個(gè)半橢圓形是由每個(gè)基管的外邊緣向外偏移同樣距離形成，以使得肋片外邊緣與基管最近外邊緣的距離相等，每個(gè)基管兩側(cè)對(duì)稱的兩個(gè)半橢圓形肋片的外邊緣位于同一橢圓上，且每組對(duì)稱的肋片與扁鋼間均留有工藝間隙c，所述肋片與橢圓基管的外壁面采用焊接的方式連接。

優(yōu)選地，每組肋片是以橢圓基管的長(zhǎng)軸方向?qū)ΨQ布置。

優(yōu)選地，位于橢圓基管上的相鄰組的肋片間距根據(jù)需要設(shè)置，通常為5-50mm。

優(yōu)選地，每組對(duì)稱的肋片與扁鋼間的工藝間隙c根據(jù)基管大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，通常為2-20mm。

優(yōu)選地，扁鋼的寬度a和厚度b根據(jù)管子的大小和氣流的特性決定，通常a為6-50mm,b為3-12mm。

優(yōu)選地，所述扁鋼與橢圓基管焊接連接或?qū)ｉT定制橢圓鰭片管。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明由于采用了橢圓基管，跟圓形基管相比減小了氣流經(jīng)過基管表面所造成的阻力損失，從而減少了能耗，且基管沿氣流方向的兩側(cè)焊接了扁鋼，破壞了氣流的渦流區(qū)，減少了含灰氣流在管子表面的積灰，尤其是氣流沖刷的背面，從而進(jìn)一步提高了換熱效果，同時(shí)因?yàn)槔咂膺吘壘嚯x基管最近外邊緣的尺寸相等，肋片的溫度場(chǎng)分布均勻，換熱效果最好，肋片的利用率最高，相同傳熱量情況下金屬耗量低。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的h型雙橢圓形換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為現(xiàn)有的h型雙圓形換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的主視圖。

圖4為圖3的俯視圖。

圖5為圖3的側(cè)視圖。

其中：

基管1、肋片2、扁鋼3。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖3—5所示，本發(fā)明涉及一種橢圓形肋片雙橢圓鰭片管換熱元件，包括兩根平行布置的基管1，以及設(shè)在每根基管1兩側(cè)的若干組相互對(duì)稱的肋片2和設(shè)在基管1沿氣流方向兩側(cè)的對(duì)稱布置的扁鋼3，相互對(duì)稱的每組肋片2組成的平面均垂直于基管的軸心線方向，所述的兩根基管1的截面為橢圓形，所述肋片2由兩個(gè)半橢圓形構(gòu)成，每個(gè)半橢圓形是由每個(gè)基管1的外邊緣向外偏移同樣距離形成，以使得肋片2外邊緣與基管1最近外邊緣的距離相等，達(dá)到溫度場(chǎng)分布均勻，換熱效果最佳，每個(gè)基管1兩側(cè)對(duì)稱的兩個(gè)半橢圓形肋片的外邊緣位于同一橢圓上，且每組對(duì)稱的肋片間均留有工藝間隙，所述肋片2與橢圓基管1的外壁面采用焊接的方式連接，扁鋼3與橢圓基管1可以焊接連接，也可以專門定制橢圓鰭片管。

在本實(shí)施例中，每組肋片是以橢圓基管的長(zhǎng)軸方向?qū)ΨQ布置，位于橢圓基管上的相鄰組的肋片間距為5-50mm，每組對(duì)稱布置的肋片2與扁鋼3之間的工藝間隙為2-20mm，由于采用了橢圓基管，減小了氣流經(jīng)過基管表面所造成的阻力損失，從而減少了能耗，且基管沿氣流方向的兩側(cè)焊接了扁鋼，破壞了氣流的渦流區(qū)，減少了含灰氣流在管子表面的積灰，尤其是氣流沖刷的背面，從而進(jìn)一步提高了換熱效果，同時(shí)肋片2外邊緣距離基管1最近外邊緣尺寸相等，達(dá)到溫度場(chǎng)分布均勻，換熱效果最佳，因此與h型肋片相比是節(jié)省材料的，使得整個(gè)換熱元件和換熱裝置的重量降低。

以上所述僅為本發(fā)明的一種較佳實(shí)現(xiàn)方案而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明原則范圍內(nèi)所做的非根本性修改、替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種橢圓形肋片雙橢圓鰭片管換熱元件，它包括兩根平行布置的基管，以及設(shè)在兩根基管兩側(cè)的若干組相互對(duì)稱的肋片和設(shè)在基管沿氣流方向兩側(cè)的對(duì)稱布置的扁鋼，所述的兩根基管的截面為橢圓形，所述肋片由兩個(gè)半橢圓形構(gòu)成，每個(gè)半橢圓形是由每個(gè)基管的外邊緣向外偏移同樣距離形成，以使得肋片外邊緣與基管最近外邊緣的距離相等，每個(gè)基管兩側(cè)對(duì)稱的兩個(gè)半橢圓形肋片的外邊緣位于同一橢圓上，且每組對(duì)稱的肋片間均留有工藝間隙，所述肋片與橢圓基管的外壁面采用焊接的方式連接。本發(fā)明不僅肋化系數(shù)高，且溫度場(chǎng)分布均勻，積灰少，整個(gè)肋片管的換熱效率高，相對(duì)金屬耗量低。

技術(shù)研發(fā)人員：陳金龍;劉曉燕;崔亮;范云磊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江陰德耐特重工科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.02
技術(shù)公布日：2017.09.22