多流道矩形翅片扁管及换热器的制作方法

本发明涉及热交换技术领域，特别是涉及一种多流道矩形翅片扁管及换热器。

背景技术：

新型高效换热器的开发和制造技术一直以来是能源利用领域研究的热点，它直接关系到矿山、石油、化工、冶金、电力、热力、等工程行业的能源利用率。

目前针对矿山、石油、化工、冶金、电力、热力、等工程行业的换热器，也有大量的使用板翅式换热器，其流体通道内以水作为传热介质，通过基板与外界的空气实现导热和对流换热。优点是设计制造简便，缺点是换热效果差、设备体积大、结构不合理，占用空间大、材料消耗大，投资也大，造成设备成本和运行成本都比较高。

根据传热理论，为强化空气侧的传热，通常在换热管管束外面加装翅片，充分利用矩形翅片组的翅片肋化系数，用扩展传热面强化传热，同时为了提高翅片利用效率，充分优化翅间流体湍流速度，可获较佳的强化传热效果，根据现场安装位置以及采用自然通风或者机械通风冷却方式，将翅片通道合理布置在基板表面上。

在技术性能方面，由于扁换热管具有较快的传热速度，而广泛应用于具有较大发热量的电子、电机等元件的散热。然而，现有的扁管由于结构不合理，管道内部空间受限，受载后变形，导致扁管内流质流动阻力大，受限于流通通道不足，造成换热效率降低不良影响。

现有技术，中国专利《翅片管》(公开号：203405110u)主要应用于电站间接空冷系统。它由一个或两个及以上平行的、单排布置的长形扁管和顺着空气的流动方向伸展的翅片相互连接而成，所述长形扁管(1)在空气流动方向上具有长形横截面，该长形横截面的长(l)比它的宽(w)大好几倍，且长形横截面由竖隔板(2)隔成多个介质流通通道。采用该翅片管进行换热时，空气在管外流动，水等介质在多孔扁管内流动并与管外侧空气进行热交换。该新型翅片管具有空气侧阻力小、换热效率高、易于清洗等优点。

上述现有技术其存在的缺陷如下：

1)所述技术方案的中翅片管，延气流方向横截面为长形，这种形状会对气流形成较大阻力，导致换热器阻力增加，减少进风量；

2)所述技术方案的中翅片管，扁管的壁厚较薄，难以用于承压工况；

2)所述技术方案翅片管结构实际与换热器行业中的“交错流板翅式换热器”一致，行业中常用的“错流流板翅式换热器”即为将多流道的扁管、与翅片堆叠后钎焊，如此一来，换热器的尺寸取决于真空炉的口径。而本发明中，单根换热管可在独立钎焊后，使用o型圈结构，依靠管板定位固定形成换热器管束。由于换热管可单根独立钎焊，因此所制成的换热器尺寸可不受真空炉口径限制。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种解决上述技术问题的多流道矩形翅片扁管及换热器。

为解决上述技术问题，本发明多流道矩形翅片扁管，包括：扁管本体；翅片，所述翅片分别设置在所述扁管本体的上表面和下表面。

优选地，所述翅片分别钎焊在所述扁管本体的上表面和下表面。

优选地，在所述扁管本体内设有加强筋，所述加强筋沿所述扁管本体的长度贯穿设置在所述扁管本体内部。

所述扁管本体的外部两侧为圆弧形边沿。

优选地，所述加强筋的数量为多条，多条所述加强筋将所述扁管本体分隔成多条流动空腔通道。

一种多流道矩形翅片扁管换热器，包括：多流道矩形翅片扁管结构；上盖板及下盖板，所述上盖板及所述下盖板分别设置在所述多流道矩形翅片扁管的上表面和下表面；左封头及右封头，所述左封头及所述右封头设置在所述多流道矩形翅片扁管的两端；密封组件，所述密封组件分别设置在所述左封头及所述右封头与所述多流道矩形翅片扁管之间；其中所述多流道矩形翅片扁管结构由多个多流道矩形翅片扁管叠加而成。

优选地，所述密封组件包括密封单元以及设置在所述密封单元内的o型圈。

优选地，所述密封单元包括两块相向设置的孔板，所述o型圈设置在两块所述孔板之间。

优选地，在所述孔板上设有板孔，所述o型圈与所述板孔对应。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)在扁管本体内设置加强筋，由此直接增大换热表面积，提高换热效率，且对换热管件及换热器设备强度有较大强化，有效防止了扁管因受压而造成流通通道不足所带来的影响，提高了设备使用寿命。

2)采用在真空钎焊炉中加工翅片管的工艺，在管道本体外部对称加装矩形翅片。

3)采用o型圈加工工艺，将多流道矩形翅片扁管加工成平行管束，使其布置灵活，成品在检修更换时可拆。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。

图1为本发明多流道矩形翅片扁管结构示意图；

图2为本发明多流道矩形翅片扁管换热器爆炸图。

图中：

1-扁管本体2-翅片3-加强筋

4-o型圈5-上盖板6-下盖板

7-左封头8-右封头9-孔板

10-板孔

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。

目前针对矿山、石油、化工、冶金、电力、热力、等工程行业的换热器，也有大量的使用板翅式换热器，其流体通道内以水作为传热介质，通过基板与外界的空气实现导热和对流换热。优点是设计制造简便，缺点是换热效果差、设备体积大、结构不合理，占用空间大、材料消耗大，投资也大，造成设备成本和运行成本都比较高。

(3)根据传热理论，为强化空气侧的传热，通常在换热管管束外面加装翅片，充分利用矩形翅片组的翅片肋化系数，用扩展传热面强化传热，同时为了提高翅片利用效率，充分优化翅间流体湍流速度，可获较佳的强化传热效果，根据现场安装位置以及采用自然通风或者机械通风冷却方式，将翅片通道合理布置在基板表面上。

(4)在技术性能方面，由于扁换热管具有较快的传热速度，而广泛应用于具有较大发热量的电子、电机等元件的散热。然而，现有的扁管由于结构不合理，管道内部空间受限，受载后变形，导致扁管内流质流动阻力大，受限于流通通道不足，造成换热效率降低不良影响。

(5)在制作工艺上，传统方法是利用胀管法和焊接的方式，而本发明是在真空钎焊炉或氮气保护连续炉中加工单根或少数几根多流道矩形翅片扁管，而后采用o型圈加工工艺制作成多流道矩形翅片扁管管束，具有设计制造简便，不受真空炉口径限制，加工制作简单，管束结构灵活，换热效果好，体积小，耐高压，结构灵活且合理等优点。

为解决现有换热装置换热效率低、设备体积大、结构不合理、强度受限、占用空间大、材料消耗大、投资成本较大、造成设备成本和运行成本都比较高的缺陷。

如图1、图2所示，本发明多流道矩形翅片扁管是在普通扁管本体1的基础上，采用在真空钎焊炉中加工翅片管的工艺制作而成。加强筋3是在加在扁管本体1内部且贯通于整根扁管本体1的，具有承载压力的作用，可用于防止因扁管本体1受压而造成蒸气流道不足所造成的影响。扁管本体1的空腔是由于设置了加强筋3后形成的将内管路分隔成多条流动空腔通道，其直接增大了管内流质流动空间，增强了换热表面积的同时，直接提高了换热系数。矩形翅片2采用o型圈加工工艺，将多流道矩形翅片扁管加工成平行管束，使其布置合理。

本发明多流道矩形翅片扁管换热器，包括：多流道矩形翅片扁管结构、上盖板5及下盖板6、左封头7及右封头8及密封组件，其中多流道矩形翅片扁管结构由多个多流道矩形翅片扁管叠加而成。

密封组件包括两块相向设置的孔板9，o型圈4设置在两块孔板9之间。同时在孔板9上设有板孔10，o型圈4与板孔10对应，形成密封。

本发明作为一种强化传热的新型换热器元件，多流道矩形翅片扁管与当前所用的其他普通扁管管道相比：

1)多流道矩形翅片扁管是在普通扁管的基础上，采用在真空钎焊炉或氮气保护连续炉中加工单根或少数几根翅片管的工艺，在管道外部对称加装矩形翅片；

2)在管道内部带有贯通于整根管道的加强筋，具有承载压力的作用，可用于防止因管道受压而造成蒸气流道不足所造成的影响；

3)加强筋将内管路分隔成多条流动空腔通道，直接增大了管内流质流动空间，增强了换热的同时，有效防止了扁管因受压而造成流通通道不足所带来的影响。

采用o型圈加工工艺，将多流道矩形翅片扁管加工成平行管束，使其布置自由灵活，且当单根换热器发生堵塞时，可对单根换热管进行拆除更换。

4)扁管外部两侧采用圆弧形边沿，降低了扁管迎风面阻力。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。