专利名称：一种空冷器用双面翅片板管结构的制作方法
技术领域：
本发明属于制造热交换用传热元件技术领域，特别是涉及一种空气冷却用翅片结 构。
背景技术：
空冷器是一种用于冷却热介质的装置，内部流动需降温的热流体，通过与空气的 间壁传热，发生热量交换，从而使其温度下降。为了增加热交换速率，通常情况下会利用风 机来增强空气的流动性，由于其冷却、散热能力强，节约水资源，因而被广泛应用于石油、化 工、能源、冶金、航空航天等领域。翅片管是空冷器的核心部件，现有的翅片管，重点考虑了 管外翅片的设计以强化空气侧的传热，而对管内流体的流动性特别是管内发生相变时，相 变后的传热强化未进行考虑，由于受管通道的几何形状等因素的制约，相变后冷凝液很难 均勻分布于板管内，造成该类空冷器冷却能力的下降。所述的翅片管内无相变冷却场合，管 内无强化传热措施，总体传热效果更差。专利CN1462863A采用换热管穿插翅片束的结构，翅片束与换热管间易产生缝隙， 形成接触热阻，因而换热效率较低。由于数根换热管套装在一张翅片上，造成设备的紧凑度 较差，占地面积较大。专利CN201637318U的扁管件管内采用隔条使热流体形成两腔或多腔流动，各腔 之间流体阻隔，无热量、流体交换，为多排管结构，温度场不均衡，迎风侧会过冷解冻，因此 使设备的应用领域受到局限性。
发明内容
本发明的目的是提供一种空冷器用双面翅片板管结构，以解决提高传统的翅片式 空冷器的换热能力、冷却效率和应用领域具有局限性等技术问题。本发明所述的一种空冷器用双面翅片板管结构，实现上述目的的技术方案是该空冷器用双面翅片板管由内翅片、成型板管、外翅片组成；该板管内腔即为热流 体流通的通道，内翅片将板管内腔分割成许多单元；在板管外焊接外翅片。由板片经冷压成型，然后将二张板片对扣形成板管；内翅片与成型板管之间采用 焊接方式连接，成型板管与外翅片之间采用焊接方式连接。由内翅片、成型板管、外翅片组成单根板管翅片。由多个单根板管翅片组成翅片板管族。成型板管截面形式可为矩形、菱形、扁圆形，焊接方式采用激光焊、电阻焊、氩弧 焊。内翅片根据管内处理介质的不同采用弓型开口直线流槽、V型开口直线流槽、弓型 开口曲线流槽或V型开口曲线流槽结构形式；内翅片采用用于气液相变场合的直线流槽与曲线流槽翅片结构形式，其中气相段 采用直线流槽，冷凝段采用曲线流槽翅片。
根据工艺介质需求，内翅片、外翅片表面开孔或加工凹凸波纹结构。内、外翅片与板管长度方向形成一夹角。内翅片、外翅片的材质选用铝及其合金、不锈钢、铜及其合金、钛及其合金或镍及 其镍基合金的金属薄板制造；上、下成型板片的材质选用碳钢、铝及其合金、不锈钢、铜及其 合金、钛及其合金、镍及其镍基合金或钢铝复合材料。本发明提供一种热流体直进直出、板管内用多孔翅片分流、板管外用外翅片散热 的翅片板管结构，其内腔当量直径小，有效流通截面积大，有利于热流体的冷却；板管为扁 平状，整体翅片结构呈矩形，管与管之间连接非常紧凑，占据空间较小；管外空气侧阻力较 小，流动性能好，选用风机功率较小，有利于节能降耗；板管、翅片均为同种金属制造，易于 焊接且焊缝质量可靠，同时由于板管、翅片均为薄金属件制造，因而重量轻，节省原材料，经 济效益显著，同时易于清洗，维护方便。
图1为本发明的单板管翅片总装图。图2为本发明的板管翅片族总装图。图3为本发明外翅片零件图。图4为本发明的成型板片零件图。图5为本发明的弓型开口直流槽内翅片零件图。图6为本发明的V型开口直流槽内翅片零件图。图7为本发明的弓型开口曲线流槽内翅片零件图。图8为本发明的V型开口曲线流槽内翅片零件图。附图编号1.上板管翅片2.上成型板片3.下成型板片4.下板管翅片5.弓型开口直流槽内翅片6.凸波纹7.凹波纹8. V型开口直线流槽内翅片9.弓型开口曲线流槽内翅片10. V型开口曲线流槽内翅片101.热流体入口102.热流体出口201.空气入口202.空气出口
具体实施例方式本发明制造的实施步骤为板片经冷压成型，参见图4的结构，然后将二张板片2、3 对扣形成板管，该板管内腔即为热流体流通的通道。为了增强热流体在板管内分布的均勻 性、强化热流体的传热、同时提高板管的强度、刚度，利用内翅片5将板管内腔分割成许多 单元；为了减小空气热阻、强化散热，在板管外焊接成型上板管翅片1、下板管翅片4。内翅 片5与板管之间采用焊接连接。如图1所示，由一组内翅片5、一对成型板管2、3、二排外翅片(上、下板管翅片)1、 4组成单根板管翅片。其中101是热流体入口、102是热流体出口。如图2所示，由多个单 根板管翅片组成翅片板管族。上板管翅片1、下板管翅片4统称为外翅片。其中201是空气入口、202是空气出口。板管截面形状可分为矩形、菱形、扁圆形，本发明图例均为菱形。为了增强板管外翅片的散热能力，首先将翅片平面冲压成凹凸起伏的波纹结构 (如图3所示)，并使凹凸波纹6、7分别位于翅片平面的两侧，呈交错排列状态。其次根据 具体需要将翅片挤压成直线流槽或曲线流槽。由于外翅片彼此平行布置，因而位于翅片间 的空气其在翅片内的流动方向总是与翅片平行，这样，空气沿翅片两侧流动时，流动阻力非 常小，翅片表面的凹凸波纹有利于形成旋流，同时这些凹凸波纹还增加了翅片的有利于形 成旋流。同时这些凹凸波纹6、7还增加了翅片的热交换面积，从而使板管翅片空冷器的散 热能力得到相应地提高。凹凸波纹6、7同时增强了翅片的刚度，使翅片在使用过程中不易 变形，保证了散热性能。内、外翅片截面可采用弓型、V型或S型，流槽可采用直线形、曲线形及直线形+曲 线形。内、外翅片结构为上述截面及流槽的组合。如图5 8所示，本发明仅列出弓型开口 直线流槽内翅片5、V型开口直线流槽内翅片8、弓型开口曲线流槽内翅片9、V型开口曲线 流槽内翅片10等四种形式。其中直线流槽内翅片用于处理气相无相变介质或要求阻力降 较小的场合；曲线流槽内翅片用于需强化传热的场合；直线流槽+曲线流槽内翅片用于气 液相变场合，其中气相段采用直线流槽，冷凝段采用曲线流槽内翅片。内翅片5、外翅片1、4的材质可采用铝及其合金、不锈钢、铜及其合金、钛及其合金 及镍及其镍基合金等金属薄板制造，上、下成型板片的材质除可选用碳钢、铝及其合金、不 锈钢、铜及其合金、钛及其合金及镍及其镍基合金等金属薄板制造外，还可采用钢铝复合材 料或其他金属复合材料。板管可采用激光焊、电阻焊、氩弧焊等焊接方式焊接，内翅片5与成形板管之间采 用焊接方式连接，成形板管与外翅片1、4之间采用焊接方式连接。单根板管翅片或板管翅片族可水平放置、竖直放置也可以倾斜放置。如图11所示 为水平放置，风机置于其下部，热流体从101 —侧进入板管翅片，从102—侧流出，冷空气从 下方201进入，从上方202流出。本发明可应用于电站空冷、石化空冷及其它以空气为冷却介质的气-气、气-液换 热场合中。
权利要求
1.一种空冷器用双面翅片板管结构，其特征在于由内翅片、成型板管、外翅片组成； 该板管内腔即为热流体流通的通道，内翅片将板管内腔分割成许多单元；在板管外焊接外 翅片。
2.根据权利要求1所述的一种空冷器用双面翅片板管结构，其特征在于由板片经冷 压成型，然后将二张板片对扣形成板管；内翅片与成型板管之间采用焊接方式连接，成型板 管与外翅片之间采用焊接方式连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种空冷器用双面翅片板管结构，其特征在于由内翅 片、成型板管、外翅片组成单根板管翅片。
4.根据权利要求3所述的一种空冷器用双面翅片板管结构，其特征在于由多个单根 板管翅片组成翅片板管族。
5.根据权利要求1或2所述的一种空冷器用双面翅片板管结构，其特征在于成型板 管截面形式可为矩形、菱形、扁圆形，焊接方式采用激光焊、电阻焊、氩弧焊。
6.根据权利要求1或2所述的一种空冷器用双翅片板管结构，其特征在于内翅片根 据管内处理介质的不同采用弓型开口直线流槽、V型开口直线流槽、弓型开口曲线流槽或V 型开口曲线流槽结构形式；
7.根据权利要求1或2所述的一种空冷器用双面翅片板管结构，其特征在于内翅片 采用用于气液相变场合的直线流槽与曲线流槽翅片结构形式，其中气相段采用直线流槽， 冷凝段采用曲线流槽翅片。
8.根据权利要求1或2所述的一种空冷器用双面翅片板管结构，其特征在于根据工 艺介质需求，内翅片、外翅片表面开孔或加工凹凸波纹结构。
9.根据权利要求1所述的一种空冷器用双面翅片板管结构，其特征在于内、外翅片与 板管长度方向形成一夹角。
10.根据权利要求1或2所述的一种空冷器用双面翅片板管结构，其特征在于内翅 片、外翅片的材质选用铝及其合金、不锈钢、铜及其合金、钛及其合金或镍及其镍基合金的 金属薄板制造；上、下成型板片的材质选用碳钢、铝及其合金、不锈钢、铜及其合金、钛及其 合金、镍及其镍基合金或钢铝复合材料。
全文摘要
本发明公开了一种空冷器用双翅片板管结构，由内翅片、成型板管、外翅片组成；该板管内腔即为热流体流通的通道，内翅片将板管内腔分割成许多单元；在板管外焊接外翅片。由板片经冷压成型，然后将二张板片对扣形成板管；内翅片与成型板管之间采用焊接方式连接，成型板管与外翅片之间采用焊接方式连接。本发明提供了一种热流体直进直出、板管内用多孔翅片分流、板管外用外翅片散热的翅片板管结构，具有提高翅片式空冷器的换热能力及冷却效率等优点。
文档编号F28F1/42GK102116591SQ20111005622
公开日2011年7月6日 申请日期2011年3月9日 优先权日2011年3月9日
发明者常春梅, 张延丰, 胡国栋, 赵国栋, 邹建东, 陈韶范 申请人:上海蓝滨石化设备有限责任公司, 兰州蓝亚石油化工装备工程有限公司, 机械工业兰州石油钻采炼油化工设备质量检测所有限公司, 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司