专利名称：一种圆形不锈钢锯齿翅片管换热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种管换热器，特别是涉及一种用于有腐蚀性气体余热回收的圆 形不锈钢锯齿翅片管换热器。
背景技术：
工业锅炉是我国主要的热能动力设备，随着我国经济快速发展，能源消耗日益增 力口，能耗高、污染高的主要原因之一就是锅炉的烟气排放，一般的锅炉排烟温度在200°C左 右，有的甚至高达300°C。如此高的排烟温度既浪费了大量能源，又造成严重的环境热污染。利用烟气中的热能常用管换热器进行热交换。现有的带有翅片管换热器，翅片为 平整结构。如中国实用新型专利申请CN200710077357. X公开了一种翅片式不锈钢合金箔 管换热器及其制作方法，该换热器由间隔密集排列的散热合金质或有色金属质翅片和管壁 厚度为0. Imm 0. 3mm的不锈钢合金箔盘管构成。这种翅片式不锈钢合金箔管换热器可一 定程度上解决耐腐蚀问题，耐氯离子性大于lOOppm，比铜材抗腐蚀性提高约50%以上，对 抗腐蚀性提高2 5倍，强度提高约一倍，延性近同于铜材。但是由于由于翅片为平整结构， 不能使得流体在翅片上形成紊流，热交换效率有待进一步提高。
实用新型内容本实用新型目的在于克服现有技术的缺点，提供一种穿热效率高、耐腐蚀的圆形 不锈钢锯齿翅片管换热器，有效回收烟气余热。本实用新型的目的通过如下技术方案实现一种圆形不锈钢锯齿翅片管换热器，包括工质入口管箱、前端不锈钢管板、烟气出 口、不锈钢折流板、带有凹槽不锈钢翅片管、后端不锈钢管板、后端不锈钢管箱、烟气入口和 气流分布板；在前端不锈钢管板和后端不锈钢管板之间构成圆形不锈钢锯齿翅片管换热器 壳体，该壳体上分别设有烟气入口和烟气出口 ；换热器壳体内的前端不锈钢管板和后端不 锈钢管板之间设有多排带有凹槽不锈钢翅片管，每排带有凹槽不锈钢翅片管之间的距离为 带有凹槽不锈钢翅片管直径的1. 5 2. 5倍，带有凹槽不锈钢翅片管在壳体内通过不锈钢 折流板间隔与支撑；带有凹槽不锈钢翅片管由传热管和不锈钢的锯齿翅片组成；传热管为 空心圆管，管内间隔地设有凹槽，锥形锯齿翅片设在传热管的外周；前端不锈钢管板和后端 不锈钢管板外侧分别设有工质入口管箱和后端不锈钢管箱。为进一步实现本实用新型的目的，所述锥形锯齿翅片的高与翅片根部宽的比值为 1. 5 3。本实用新型相对于现有技术具有如下优点和有益效果(1)本实用新型圆形传热管加工成型成熟，便于标准化与产业化，降低生产成本。 圆形不锈钢翅片可以增强烟气流动的紊流程度，同时破坏烟气流动时的边界层，强化传热 效果。(2)本实用新型的圆形不锈钢锯齿翅片、传热管、换热器壳体等均采用奥氏体或双相不锈钢材料，具有良好的防腐蚀能力、设计压力、机械及热疲劳耐受性。(3)不锈钢传热管采用内凹槽或螺旋槽管，增加了传热管的传热面积，比同管经的 光滑管增加10%左右的传热面积，同时有利于传热管中工质流体流动状态的改变，特别是 工质被加热至沸点，形成汽液两相流状态时，凹凸不平的表面强化了汽液界面的接触，较好 地促进热交换。
图1为采用带有凹槽不锈钢翅片管换热器结构示意图。图2为管内带有凹槽的不锈钢翅片管的结构示意图。图3为图2的左视图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的描述，但是本实用新型要求保护 的范围并不局限于具体实施方式
表述的范围。如图1所示，一种圆形不锈钢锯齿翅片管换热器包括工质入口管箱3、前端不锈钢 管板4、烟气出口 5、不锈钢折流板6、带有凹槽不锈钢翅片管7、后端不锈钢管板8、后端不锈 钢管箱9、烟气入口 10和气流分布板11。在前端不锈钢管板4和后端不锈钢管板8之间构 成圆形不锈钢锯齿翅片管换热器壳体，该壳体上分别设有烟气入口 10和烟气出口 5，壳体 内的前端不锈钢管板4和后端不锈钢管板8之间设有多排带有凹槽不锈钢翅片管7，每排带 有凹槽不锈钢翅片管7之间的距离为带有凹槽不锈钢翅片管7直径的1. 5 2. 5倍，带有 凹槽不锈钢翅片管7在壳体内通过不锈钢折流板6间隔与支撑，使得来自烟气入口 10的高 温烟气形成折流；前端不锈钢管板4和后端不锈钢管板8外侧分别设有工质入口管箱3和 后端不锈钢管箱9。如图2所示，带有凹槽不锈钢翅片管7由传热管1和不锈钢的锯齿翅片2组成。传 热管1为空心圆管，管内间隔地设有凹槽，锥形锯齿翅片2设在传热管1的外周，其中，锥形 锯齿翅片的高与翅片根部宽的比例在1. 5 3倍之间。制备时，采用厚度为0. 02mm 0. 2mm的不锈钢薄板，进行冲压成型，加工成表面 圆形？锯齿翅片2，圆形锯齿翅片2的长与翅片根部宽的比例在1. 5 3倍之间，翅片间距 2. lmm-3. 5mm。不锈钢传热管采用不锈钢薄板轧制凹槽或螺旋槽，在圆管或椭圆管成型机上 成型，生产出来的传热管1需要进行耐压测试，耐压能力大于1. OMpa，管子椭圆度不得超出 士0.2mm，管子全长偏差不得超过士5mm。采用液压胀管或橡胶胀管的方式将不锈钢翅片与 传热管1进行胀接，不锈钢传热管的胀度控制在2. 3%以内，传热管1与嵌套在圆形不锈钢 锯齿翅片2，形成带有内螺纹或凹凸槽的圆形不锈钢锯齿翅片管；根据烟气余热回收量的 大小确定带有凹槽不锈钢翅片管7的数量，带有凹槽不锈钢翅片管7的间距为传热管直径 的1. 4 2. O倍，由此确定换热器壳体与前端不锈钢管板4和后端不锈钢管箱9直径、在此 基础上将不锈钢折流板6按照0. 2 0. 5倍壳体直径的距离套在传热管上，不锈钢折流板6 与带有凹槽不锈钢翅片管7的连接方式为焊接，将带有不锈钢折流板6的带有凹槽不锈钢 翅片管7与前端不锈钢管板4和后端不锈钢管箱9胀接或焊接，再进行气流分布板11、烟气 出口 5、烟气入口 10焊接；完成上述工作后将工质入口管箱3与前端不锈钢管板4、后端不锈钢管板8与后端不锈钢管箱9进行胀接或焊接。本实用新型的圆形不锈钢锯齿翅片管换热器的工作过程如下将经过除尘处理的 烟气引入到烟气入口 10、经过气流分布板11，在流动过程中与不锈钢翅片管7进行热交换， 将热量通过翅片与翅片管传递给传热管内的流体工质，为增强流体与翅片传热管的换热效 果，加入了不锈钢折流板6，使流体的流动方向产生周期性的改变，改变了流体的流动状态， 破坏了流体的边界层，增强了流体的湍流度，强化了流体与管壁的热交换，完成热回收的烟 气从出口 5排出。从工质进口管箱3、管板4进入内螺纹或凹凸槽传热管种的流体工质的获 得了烟气余热的工质从工质出口管箱9流出，进入需要利用热能的地方。该换热器的优点采用耐腐蚀材料如不锈钢，传热管外采用圆形不锈钢锯齿翅片， 本实用新型为圆形不锈钢锯齿翅片，极大地改变了流体的流动状态，破坏了流体的边界层， 增强了流体的湍流度，强化了流体与管壁的热交换，具有扰动能力强、传热效果好、阻力低、 良好的抗震效果。传热管为内螺纹圆形管与椭圆型管，内螺纹传热管加工成型成熟，便于标 准化与产业化，椭圆型传热的加工成型相对复杂，成本略高，但椭圆型传热管有较好的流体 力学与强化传热效果，与圆管相比，在相同的条件下，椭圆管的传热周长比圆管大，因此管 内的热阻小，有利于管内介质的传热，椭圆管的传热面积比同样截面的圆管大15%。传热管 的排列形式为正三角形排列，具有低阻高效，不易积垢，使用寿命长的效果。
权利要求一种圆形不锈钢锯齿翅片管换热器，包括工质入口管箱、前端不锈钢管板、烟气出口、不锈钢折流板、带有凹槽不锈钢翅片管、后端不锈钢管板、后端不锈钢管箱、烟气入口和气流分布板；在前端不锈钢管板和后端不锈钢管板之间构成圆形不锈钢锯齿翅片管换热器壳体，该壳体上分别设有烟气入口和烟气出口，其特征在于换热器壳体内的前端不锈钢管板和后端不锈钢管板之间设有多排带有凹槽不锈钢翅片管，每排带有凹槽不锈钢翅片管之间的距离为带有凹槽不锈钢翅片管直径的1.5～2.5倍，带有凹槽不锈钢翅片管在壳体内通过不锈钢折流板间隔与支撑；带有凹槽不锈钢翅片管由传热管和不锈钢的锯齿翅片组成；传热管为空心圆管，管内间隔地设有凹槽，锥形锯齿翅片设在传热管的外周；前端不锈钢管板和后端不锈钢管板外侧分别设有工质入口管箱和后端不锈钢管箱。
2.根据权利要求1所述的圆形不锈钢锯齿翅片管换热器，其特征在于所述锥形锯齿 翅片的高与翅片根部宽的比值为1. 5 3。
专利摘要本实用新型公开了一种圆形不锈钢锯齿翅片管换热器，包括工质入口管箱、前端不锈钢管板、烟气出口、不锈钢折流板、带有凹槽不锈钢翅片管、后端不锈钢管板、后端不锈钢管箱、烟气入口和气流分布板；换热器壳体内的前端不锈钢管板和后端不锈钢管板之间设有多排带有凹槽不锈钢翅片管，每排带有凹槽不锈钢翅片管之间的距离为带有凹槽不锈钢翅片管直径的1.5～2.5倍，带有凹槽不锈钢翅片管由传热管和不锈钢的锯齿翅片组成；传热管为空心圆管，管内间隔地设有凹槽，锥形锯齿翅片设在传热管的外周。本实用新型锈钢传热管采用内凹槽，增加了传热管的传热面积，比同管经的光滑管增加10％左右的传热面积，同时加工方便，便于实现规模化生产。
文档编号F28F21/08GK201569322SQ200920238338
公开日2010年9月1日 申请日期2009年10月31日 优先权日2009年10月31日
发明者何光文, 王巧丽, 简弃非, 邓宏杰 申请人:华南理工大学;广州赛唯热工设备有限公司