度的从前到后梳齿从最短到最长且梳齿顶端形成一条斜线，在外管纵向切面上该斜线与水平线的夹角为5-10度，优化的选择在外管纵向切面上该斜线与水平线的夹角为6-8度，所述的两个半圆壳梳状结构的两端设置有相互配合连接的凹槽/凸肋，凸肋插到凹槽中将两个半圆壳梳状结构的翅片连接在一起，图中21所示的凹槽一与31所示的凸肋一配合，22所示的凸肋二与32所示的凹槽二相配合，凸肋插到凹槽中将两个半圆壳梳状结构的翅片连接在一起，进一步的，所述的在两个半圆壳上设置有沿外管长度方向的纵向肋，纵向肋上设置有波纹状表面，这样可以增加有效面积，本申请中的半圆壳梳状结构翅片在外管圆截面上位梳齿状，在外管长度方向上每个对应的梳齿选择为一个连续的翅片。
[0015]内翅片对管内流体换热强度的影响是从两方面实现的，一是内翅片把管子分成了许多当量直径较小的流体通道，可以增加管内侧的换热面积，另外一方面，翅片的合理配置还可以改善管内的流动情况:在翅高和翅片数的一定组合下，在管子中心和翅间空间会形成有利于换热的二次流，使换热效果明显提高。本内翅管采用了不等高的相互交叉错列布置的不等高翅片来强化换热。在挤压制造半壳时，肋上可制有沿外观或半壳的纵向延伸的波纹状成型表面，它们非常有效地增大了成型嵌件从燃烧气体受热的内表面面积，不等高翅片的分割作用，将高温气体分割成极薄的薄层，管中的不等高内翅片的每个翅体都可以最大限度的深入气体主流内部进行换热。该不等高内翅片的显热对流换热的增强主要是从以下三个方面实现的:不等高翅片的可制作为翅数为11的内翅管，其翅化比为5.65，极大地增加了换热面积；内翅片对于管内的气体流动具有极强的扰动作用，管内流体被分割成温度相对均匀的流动空间，极大地增强了显热对流换热系数；内翅片管采用缩管工艺，使外管在其整个圆周受到一个沿径向的永久压缩变形，以便外管和成型嵌件相互压靠，形成一种对于热传导至关重要的整个外管内表面与整个成型嵌件外表面之间紧密的接触，大大降低了内翅与母管之间产生的接触热阻；同时，这两个半圆壳通过将成型嵌件与钢制外管紧密结贴合在一起，使之不产生间隙，保证了废弃或冷凝液不会通过这种间隙侵入成型嵌件的管体与外管之间，避免了那里导致间隙腐蚀，不等高翅强化冷凝的机理是从以下四个方面实现的:一是通过翅的分割作用，将高温烟气分成薄层，极大地减薄了不凝性气体边界层厚度，显著削弱了不凝性气体边界层对水蒸气的冷凝的阻碍。烟气主流中的水蒸气只要穿过较薄的不凝性气体边界层即可在翅片壁面上发生凝结。因此通过单个翅体的深入，以及所有内翅的分割这两种方式的作用，不凝性气体边界层对烟气中水蒸气的冷凝的阻力被降低到最小，二是采用高翅的结构，翅片直接插入烟气主流温度区，并延伸至完全破坏了无翅片光管的径向温度分布模式，有效地减小了从烟气主流到壁面的径向温度梯度。相互交叉的翅片分割出的每个薄层中，空间两侧贴近翅壁面上的温度都低于水蒸气的饱和温度。低温翅体壁面为水蒸气的凝结提供了足够的温差动力;三是管内紧凑排列的不等高内翅为两翅空间的水蒸气提供了充足的可以凝结的附着壁面，由于翅体始终保持低于水蒸气的露点温度，所以凝结的水蒸气不会发生二次蒸发的情况，四是在具有凝结相变换热的场合，可将内翅管垂直布置，冷凝附着在翅体以及管壁上的冷凝液可以通过重力以及烟气冲刷的作用及时排出，冷凝液在壁面上的流动进一步拉薄了液膜厚度，减少了液膜的传热和传质阻力，使冷凝换热进一步增强。
[0016]在详细说明本发明的实施方式之后，熟悉该项技术的人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围，且本发明亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。
【主权项】
1.一种锅炉用新型内翅管，包括圆柱形空心外管，其特征在于:在外管中嵌设有铝嵌件，所述的嵌件由两个半圆壳梳状结构组成，在梳齿表面也设置有小翅片，所述的梳齿上的小翅片在外管的径向上为不等高翅片，两个半圆壳梳状结构的梳齿交错设置，两个半圆壳梳状结构的两端部相互连接，从入口至出口方向梳齿在外管的径向上逐渐变长或逐渐变长到一定长度后保持不变。2.根据权利要求1所述的一种锅炉用新型内翅管，其特征在于:所述的梳齿顶端入口至出口方向梳齿在外管的径向上逐渐变长或逐渐变长到一定长度后保持不变，所述的半圆壳梳状结构的梳齿顶端在内翅管入口端位于外管半径以内，位于外管同一弦高度的从前到后梳齿从最短到最长且梳齿顶端形成一条斜线，在外管纵向切面上该斜线与水平线的夹角为4-12 度。3.根据权利要求2所述的一种锅炉用新型内翅管，其特征在于:位于外管同一弦高度的从前到后梳齿从最短到最长且梳齿顶端形成一条斜线，在外管纵向切面上该斜线与水平线的夹角为5-10度。4.根据权利要求2所述的一种锅炉用新型内翅管，其特征在于:位于外管同一弦高度的从前到后梳齿从最短到最长且梳齿顶端形成一条斜线，在外管纵向切面上该斜线与水平线的夹角为6-8度。5.根据权利要求1所述的一种锅炉用新型内翅管，其特征在于:两个半圆壳梳状结构的梳齿交错设置，一个半圆壳梳状结构上的梳齿到另一个半圆壳梳状结构的两个梳齿根部之间底部的距离大于等于2mm。6.根据权利要求1所述的一种锅炉用新型内翅管，其特征在于:所述的两个半圆壳梳状结构的两端设置有相互配合连接的凹槽/凸肋，凸肋插到凹槽中将两个半圆壳梳状结构的翅片连接在一起。7.根据权利要求1所述的一种锅炉用新型内翅管，其特征在于:所述的在两个半圆壳上设置有沿外管长度方向的纵向肋，纵向肋上设置有波纹状表面。
【专利摘要】本发明公开了一种锅炉用新型内翅管，属于换热装置部件技术领域。该内翅管包括圆柱形空心外管，在外管中嵌设有铝嵌件，所述的嵌件由两个半圆壳梳状结构组成，在梳齿表面也设置有小翅片，所述的梳齿上的小翅片在外管的径向上为不等高翅片，两个半圆壳梳状结构的梳齿交错设置，两个半圆壳梳状结构的两端部相互连接，从入口至出口方向梳齿在外管的径向上逐渐变长或逐渐变长到一定长度后保持不变。本发明采相对于现有内翅管换热效率明显提高。
【IPC分类】F28F1/40
【公开号】CN105444602
【申请号】CN201510877364
【发明人】卢海刚, 任惠军, 陈元元, 邢振波, 吴艳丽
【申请人】安阳方快锅炉有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月4日