螺旋翅片管的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种螺旋翅片管，包括基管，由带状翅根和若干齿片组成的翅片，翅片螺旋盘绕于基管的外壁并通过带状翅根与基管固定连接，齿片位于带状翅根远离基管的一端，齿片的齿高和齿宽与基管的外缘相匹配，相邻的齿片分别向带状翅根的两侧倾斜。本实用新型改变了传统的翅片开齿方式，采用了相邻齿片按“错列”分布的开齿方式，有效地增强了流过齿片处的烟气扰动，从而较大幅度地增强了翅片与烟气间的传热效果，极大地提高了翅片的换热效率；同时，由于翅片面积占总换热面积的85％以上，在相同换热效果的情况下，本实用新型的换热面积可明显下降，进而降低了换热设备的生产成本。
【专利说明】螺旋翅片管
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种换热设备的翅片管，尤其涉及一种螺旋翅片管。
【背景技术】
[0002]为了提高换热效率，提高能源利用率，降低排放，强化换热一直是能源领域的永恒话题。扩展受热面作为强化换热的重要手段，得到了广泛应用，且得到了快速发展，如使用针型翅片的翅片管、使用环形翅片(平翅片和齿形平翅片)的翅片管、使用螺旋翅片(平翅片和齿形平翅片)的翅片管等。对于燃用天然气的联合循环机组，由于其排气清洁，为强化换热，翅片管的翅片间距通常很小，翅片面积将占总换热面积的85%以上，因此提高翅片的换热效率对提高换热设备的换热效率、降低生产成本至关重要。
[0003]在目前现有的换热设备中，螺旋翅片管因较之于传统翅片管在扩展受热面强化换热效果上有了较大提高而被广泛使用在联合循环机组，但由于其在翅片设计上依然存在不足，使其在提闻换热效率方面存在着如下的缺陷:
[0004]首先，翅片的开齿设计均将齿片按“顺列”布置(见附图3，附图4)，在高温烟气通过时，翅片之间的烟气通道内易形成较大的边界层，从热力学理论可知，处于边界层的高温烟气与翅片的换热效率是很低的，因此，翅片的热利用效率难以得到根本性的提高；
[0005]其次，如果依靠增加翅片换热面积的形式来达到强化换热的目的，必然伴随着换热设备成本的提闻。
[0006]由此可见，现有的螺旋翅片管存在着翅片热利用效率低、换热设备成本较高的缺陷。
【发明内容】
[0007]本实用新型主要是解决现有技术所存在的翅片热利用效率低、换热设备成本较高的技术问题，提供一种翅片热利用效率高、换热设备成本更低的螺旋翅片管。
[0008]本实用新型的上述技术问题主要通过下述技术方案得以解决:本实用新型包括基管，由带状翅根和若干齿片组成的翅片，翅片螺旋盘绕于基管的外壁并通过带状翅根与基管固定连接，齿片位于带状翅根远离基管的一端，齿片的齿高和齿宽与基管的外缘相匹配，其特征在于:相邻的齿片分别向带状翅根的两侧倾斜。
[0009]作为优选，齿片沿带状翅根长度方向均匀分布，每片齿片的齿高和齿宽相等。
[0010]作为优选，相邻的齿片分别向带状翅根的两侧按相同的角度倾斜。
[0011]因此，本实用新型具有以下的优点:
[0012]一、由于改变了翅片开齿方式的设计，采用了相邻齿片分别朝翅根的两侧倾斜，从而形成齿片的“错列”分布，当烟气通过翅片时，烟气由于受“错列”分布的齿片阻挡，只能曲折盘绕地向前流动，不易形成阻碍热交换的边界层，而流过齿片处的烟气扰动却得到了大幅增强，从而使翅片与烟气间的传热效果得到了大幅提高，因而极大地提高了翅片的热利用效率；[0013]二、由于翅片面积占整个螺旋翅片管的换热面积的85%以上，因此，翅片热利用效率的提闻对整体换热效率的提闻贡献巨大，在相同换热效果的情况下，本实用新型的换热面积可明显下降，进而降低了换热设备的生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]附图1是螺旋翅片管正面示意图；
[0015]附图2是螺旋翅片管侧面示意图；
[0016]附图3是现有技术的剖面示意图；
[0017]附图4是附图3所示现有技术的齿片分布示意图；
[0018]附图5是本实用新型的一种剖面示意图；
[0019]附图6是附图5所示本实用新型的齿片分布示意图；
[0020]附图7是本实用新型的另一种剖面示意图；
[0021]附图8是附图7所示本实用新型的齿片分布示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
[0023]实施例1:本实用新型包括外径为38 mm的基管1，由带状翅根4和齿片3组成的翅片2，翅片2螺旋盘绕于基管I的外壁并通过带状翅根4与基管I固定连接，翅片2的螺距为8.4 mm,齿片3位于带状翅根4远离基管I的一端，齿片3沿带状翅根4长度方向均匀分布，每片齿片3的齿高均为15.9 mm、齿宽均为4 mm (见附图1及附图2),相邻的齿片3分别向带状翅根4的两侧倾斜，齿片3与带状翅根4的垂直立面之间的夹角Θ均为15°，本实施例中的齿片3形成如附图5及附图6所示的“错列”分布。
[0024]本实用新型在机组运行时，当高温烟气通过翅片2，高温烟气在“错列”分布的齿片3间流动，曲折盘绕的烟气通道内不易形成阻碍热交换的边界层，而流过齿片3处的烟气扰动因此得到了有效增强，从而较大幅度地增强了翅片2与烟气间的传热效果，达到了大幅提高翅片2的换热效率的目的；同时，由于换热效率的大幅提高，本实用新型的换热面积与现有技术相比明显下降，因而降低了换热设备的生产成本。
[0025]实施例2.本实用新型包括外径为38 mm的基管1，由带状翅根4和齿片3组成的翅片2，翅片2螺旋盘绕于基管I的外壁并通过带状翅根4与基管I固定连接，翅片2的螺距为8.4 mm,齿片3位于带状翅根4远离基管I的一端，齿片3沿带状翅根4长度方向均匀分布，每片齿片3的齿高均为15.9 mm、齿宽均为4 mm(见附图1及附图2)，相邻的齿片3分别向带状翅根4的两侧倾斜，齿片3与带状翅根4的垂直立面之间的夹角Θ均为40°，本实施例中的齿片3形成如附图七及附图八所示的“错列”分布。
[0026]本实用新型在机组运行时，当高温烟气通过翅片2时，由于齿片3不仅“错列”分布且沿基管I轴向间距的齿片3之间还形成相互交叉，使烟气通道进一步盘绕曲折，阻碍热交换的边界层小得几乎可以忽略，流过齿片3处的烟气扰动因此得到了进一步有效的增强，从而较大幅度地增强了翅片2与烟气间的传热效果，达到了大幅提高翅片2的换热效率的目的；同时，由于换热效率的大幅提高，本实用新型的换热面积与现有技术相比明显下降，因而降低了换热设备的生产成本。[0027]需要说明的是:本实用新型的实施例并不局限于上述两项，上述实施例中对于角度Θ的选择、齿片形状和数量的选择、齿片是否均布和对称的选择等等，只是为了说明本实用新型而作出的一种优选方案，均不能被视为是对本实用新型的限制。相反，任何对本实用新型在齿片数量、齿片形状是否规则、齿片是否均布、齿片是否对称布置等方面作出的调整和改变所形成的技术方案均落入本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种螺旋翅片管，包括基管(1)，由带状翅根(4)和若干齿片(3)组成的翅片(2)，所述翅片(2)螺旋盘绕于所述基管(I)的外壁并通过所述带状翅根(4)与所述基管(I)固定连接，所述齿片(3 )位于所述带状翅根(4)上远离所述基管(I)的一端，所述齿片(3 )的齿高和齿宽与所述基管(I)的外缘相匹配，其特征在于:相邻的所述齿片(3)分别向所述带状翅根(4)的两侧倾斜。
2.根据权利要求1所述的一种螺旋翅片管，其特征在于:所述齿片(3)沿所述带状翅根(4)长度方向均匀分布，每片所述齿片(3)的齿高和齿宽相等。
3.根据权利要求1或2所述的一种螺旋翅片管，其特征在于:相邻的所述齿片(3)分别向所述带状翅根(4)的两侧按相同的角度倾斜。
【文档编号】F28F1/36GK203586903SQ201320684617
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年11月4日 优先权日:2013年11月4日
【发明者】王利宏, 代茂林 申请人:东方日立锅炉有限公司