定程度，则会导致换热效果不明显，相反还增加了材料的成本以及大大增加了散热器的占据的空间，同时，换热过程中，如果第二翅片之间的间距太小，也容易造成换热效果的恶化，因为随着翅片管长度的增加，空气上升过程中边界层变厚，造成相邻翅片之间边界层互相重合，恶化传热，翅片管长度太低或者第二翅片之间的间距太大造成换热面积减少，影响了热量的传递，因此在相邻的第二翅片的距离、圆弧形的边长、第一翅片和第二翅片的长度以及散热器基体长度之间满足一个最优化的尺寸关系。
[0055]因此，本发明是通过多个不同尺寸的散热器的上千次试验数据总结出的最佳的散热器的尺寸优化关系。
[0056]相邻的所述的第二翅片的距离为L1，所述圆弧形的底边长度为W，所述等腰三角形的腰的长度为S，满足如下公式:
Ll/S*100=A*Ln(Ll/W*100)+B* (Ll/ff) +C,其中 Ln 是对数函数，A、B、C 是系数，0.66〈A〈0.70，21〈B〈24，3.3〈C〈5.2 ；
0.06〈L1/S〈0.07，0.08<Ll/ff<0.10 ；
3mm<Ll<5mm ；
40mm <S<75mm ；
30mm〈W〈50mm ;
圆弧形的中点与圆弧形的两端点的连线形成的顶角为a，100° <a<160°。
[0057]作为优选，基管长度为L，0.02<ff/L<0.04，800mm〈L〈2500mm。
[0058]作为优选，Α=0.68，Β=22.6，C=4.3。
[0059]需要说明的是，相邻第二翅片的距离L1是从第二翅片的中心开始算起的距离，如图5所示的那样。
[0060]通过计算结果后再进行试验，通过计算边界以及中间值的数值，所得的结果基本上与公式相吻合，误差基本上在3.44%以内，最大的相对误差不超过3.78%，平均误差是
2.32%o
[0061 ] 优选的，所述的相邻的第二翅片的距离相同。
[0062]作为优选，第一翅片的宽度要大于第二翅片的宽度。
[0063]优选的，第一翅片的宽度为bl，第二翅片的宽度为b2，其中2.2*b2〈bl〈3.1*b2; 作为优选，0.9mm<b2<lmm, 2.0mm<bl<3.2mm。
[0064]作为优选，第二流体通道的宽度为第二翅片的宽度的0.85-0.95倍，优选为
0.90-0.92 倍。
[0065]此处的宽度bl、b2是指翅片的平均宽度。
[0066]通过实验发现采取上述的优化的翅片宽度、通道宽度等效果，能够达到最佳的换热效果。
[0067]优选的，对于第二翅片之间的距离是按照一定的规律进行变化，具体规律是从圆弧的端点到圆弧的中点，从圆弧的两条边21、22延伸的第二翅片19之间的距离越来越小，从圆弧的中点到第一翅片18的端部，从第一翅片18延伸的第二翅片20之间的距离越来越大。主要原因是在圆弧上设置的第二翅片，散热量从圆弧端点到圆弧中点逐渐增加，因此需要增加翅片的数量，因此通过减少翅片的间距来增加翅片的数量。同理，沿着第一翅片18，从圆弧中部到端部，散热的数量越来越少，因此相应的减少翅片的数量。通过如此设置，可以极大的提高散热效率，同时极大的节省材料。
[0068]作为优选，从圆弧的端点到圆弧的中点，从圆弧的两条边延伸的第二翅片19之间的距离减少的幅度越来越小，从圆弧的中点到第一翅片18的端部，从第一翅片18延伸的第二翅片20之间的距离增加的幅度越来越大。通过实验发现，通过上述设置，与增加或者减少幅度相同相比，能够提高大约15%的散热效果。因此具有很好的散热效果。
[0069]作为优选，虽然第二翅片的宽度或者距离发生变化，但是优选的是，依然符合上述最佳公式的规定。
[0070]优选的，如图8所示，在第一和/或第二翅片上设置孔24，用于破坏层流底层。主要原因是第二翅片主要通过空气的对流进行换热，空气从第二翅片的底部向上进行自然对流的流动，在空气向上流动的过程中，边界层的厚度不断的变大，甚至最后导致相邻第二翅片之间的边界层进行了重合，此种情况会导致换热的恶化。因此通过设置孔24可以破坏边界层，从而强化传热。
[0071]优选的，孔24的形状是半圆形或者圆形。
[0072]优选的，孔24贯通整个翅片的厚度，如图8所示。
[0073]作为一个优选，沿着空气的流动的方向，即从翅片的底部到散热器的顶部，孔9的密度(或数量)不断的增加。主要原因是沿着空气的流动的方向，边界层的厚度不断的增大，因此通过设置不断增加的孔9的密度，可以使得对边界层的破坏程度不断的增大，从而强化传热。
[0074]优选的，孔9最密的地方的密度是最疏的地方的密度的1.26-1.34倍，优选是1.28倍。
[0075]
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【主权项】
1.一种锅炉供热系统，所述系统包括锅炉、主烟道、旁路烟道和换热器，所述锅炉产生的烟气通过旁路烟道入口进入换热器，换热后的烟气通过旁路烟道的出口流入入主烟道后进行排放； 所述换热器连接散热器，所述散热器为供暖散热器，所述换热器中的烟气将热量传递给散热器的水，从而实现利用余热进行供热。2.如权利要求1所述的锅炉供热系统，所述换热器连接散热器，所述散热器为供暖散热器，所述换热器中的烟气将热量传递给散热器的水，从而实现利用余热进行供热。3.如权利要求2所述的锅炉供热系统，所述散热器包括上集管和下集管及其位于上集管和下集管之间的圆弧形截面的翅片管，所述翅片管包括基管以及位于基体外围的翅片，所述基管的横截面是圆弧形，所述翅片包括第一翅片和第二翅片，所述第一翅片是从圆弧的中点向外延伸，所述第二翅片包括从圆弧形的圆弧所在的面向外延伸的多个翅片以及从第一翅片向外延伸的多个翅片，向同一方向延伸的第二翅片互相平行，所述圆弧形的底边、第一翅片、第二翅片延伸的端部形成等腰三角形；所述基管内部设置第一流体通道，所述第一翅片内部设置第二流体通道，所述第一流体通道和第二流体通道连通。4.如权利要求3所述的锅炉供热系统，其特征在于，所述第二翅片相对于第一翅片中线所在的面镜像对称，相邻的所述的第二翅片的距离为L1，所述圆弧形的底边长度为W，所述等腰三角形的腰的长度为S，满足如下公式: Ll/S*100=A*Ln(Ll/W*100)+B* (Ll/ff) +C,其中 Ln 是对数函数，A、B、C 是系数，.0.66〈A〈0.70，21〈B〈24，3.3〈C〈5.2 ；.0.06〈L1/S〈0.07，0.08<Ll/ff<0.10 ；.3mm<Ll<5mm ；.40mm <S<75mm ；.30mm〈W〈50mm ; 圆弧形的中点与圆弧形的两端点的连线形成的顶角为a，100° <a<160°。
【专利摘要】本发明提供了一种锅炉供热系统，所述系统包括锅炉、主烟道、旁路烟道和换热器，所述锅炉产生的烟气通过旁路烟道入口进入换热器，换热后的烟气通过旁路烟道的出口流入入主烟道后进行排放；所述换热器连接散热器，所述散热器为供暖散热器，所述换热器中的烟气将热量传递给散热器的水，从而实现利用余热进行供热。本发明提供了一种新的锅炉余热供热系统，保证了锅炉烟气余热的利用，节约了能源。
【IPC分类】F24D3/00, F24D19/00, F28F1/14
【公开号】CN105387505
【申请号】CN201510684548
【发明人】刘汉涛, 仝志辉
【申请人】中北大学
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年10月22日