专利名称：曲面涡产生器式圆管管翅换热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及换热器技术领域，具体说是一种组合式曲面涡产生器式圆管管翅换热
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背景技术：
圆管管翅换热器是工业过程和制冷空调常用设备。为了降低能耗和减少排放，强 化圆管管翅换热器换热性能是非常有意义的。圆管管翅换热器在管翅侧安装翅片以增加换 热面积减小气测的热阻是提高换热的有效措施。由于受到经济性及尺寸的限制使得翅片的 面积不能无限的增加。为了进一步提高圆管管翅换热器传热性能，在翅片表面设置涡产生 器是一种有效的强化传热措施，被称为第三代强化传热技术。在翅片表面冲压出的涡产生 器在流体中可以产生二次流动，促进冷热流体间的混合，可以有效地强化翅片表面的换热 性能。现有的研究表明强化圆管管翅换热器翅片表面换热能力较差的区域是在与圆管 尾流区域相接触的区域，流动阻力损失较大的区域是圆管尾流区域。如何减小圆管尾流区 域大小就成了圆管管翅换热器翅片强化传热的关键。
发明内容
本发明的目的就是为了减小圆管尾流区域大小而达到圆管管翅强化传热，而提供 一种组合式曲面涡产生器式圆管管翅换热器。本发明采用下述技术方案解决其技术问题一种曲面涡产生器式圆管管翅换热 器，包括沿着气体流动方向排列的圆管和套在圆管上的翅片，其特征在于所述翅片上设有 套装圆管的孔，每个孔后部冲压出一对梯形曲面涡产生器，并在翅片上留下一对小孔。所述涡产生器的梯形长底边在上游，短底边位于下游，都与翅片垂直。所述涡产生器与孔的纵向中心线上下对称分布，涡产生器底边中点位于以孔 为同心的圆弧上，且圆弧的半径与孔的半径之比为6/>=1. 15 1.35，圆弧角的范围为 ^=50°飞0°，所述涡产生器底边起始点与孔中心的连线和来流方向的角β =90° 115° 。所述涡产生器梯形长底边为翅片间距的0. 6^0. 95倍，梯形短底边为长底边的0. 5 倍。所述翅片上孔的边缘设有翻边凸台，翻边凸台的高度等于翅片的间距。本发明在圆管后部两侧冲压的梯形曲面涡产生器使得在圆管与涡产生器之间形 成一流体通道，抑制了圆管后侧流体分离，使得圆管后尾流区域减小，改善了翅片与尾流区 域相接面上的换热性能，且减小了尾流区域的流动阻力损失。涡产生器和凸台冲压在同一 个方向，冲压模具制造比较简单。
图1为本发明结构示意3图2为翅片结构示意图。
具体实施例方式结合附图进一步说明本发明的工作原理一种曲面涡产生器式圆管管翅换热器， 包括沿着气体流动方向排列的圆管3和套在圆管3上的翅片4，圆管可以是叉排或顺排排 列方式，翅片4上设有套装圆管3的孔6，每个孔6后部冲压出一对梯形曲面涡产生器1，并 在翅片4上留下一对梯形小孔5。涡产生器底边中点位于以孔6为同心的圆弧上，且圆弧 的半径与孔6的半径之比为Λ/γ=1. 15 1. 35，圆弧角的范围为0=50°飞0°，所述涡产生 器1底边起始点与孔6中心的连线和来流方向的角β =90° 115° 。与底边相连的梯形 的长底边在上游，短底边位于下游，都与翅片4垂直。翅片4上孔6的边缘设有翻边凸台2， 翻边凸台2的高度等于翅片4的间距，翻边凸台2起到翅片定位的作用，同时圆管与管板间 胀接时，翻边凸台2可以紧密的和圆管3连接在一起，提高管与翅片4的胀紧性。涡产生器 1梯形长底边为翅片间距的0. 6^0. 95倍，梯形短底边为长底边的0. 5倍。翅片4上套圆管 3的圆孔上设有翻边凸台2，翻边凸台2的高度等于翅片4的间距。本发明在翅片4冲压成型后，将翅片4套装在圆管3上，翅片4间通过圆孔翻边凸 台2定位，通过胀管、管内试压等一系列常规工艺之后就完成了整个涡产生器式圆管管翅 换热器的制作。
权利要求
1.一种曲面涡产生器式圆管管翅换热器，包括沿着气体流动方向排列的圆管C3)和套 在圆管(3)上的翅片G)，其特征在于所述翅片(4)上设有套装圆管(3)的孔(6)，每个孔 (6)后部冲压出一对梯形曲面涡产生器(1)，并在翅片(4)上留下一对小孔(5)。
2.根据权利要求1所述的曲面涡产生器式圆管管翅换热器，其特征在于所述涡产生器 (1)的梯形长底边在上游，短底边位于下游，都与翅片(4)垂直。
3.根据权利要求1所述的曲面涡产生器式圆管管翅换热器，其特征在于所述涡产 生器(1)与孔(6)的纵向中心线上下对称分布，涡产生器(1)底边中点位于以孔(6)为 同心的圆弧上，且圆弧的半径与孔(6)的半径之比为λ/Γ=1. 15^1.35,圆弧角的范围 为0=50°飞0°，所述涡产生器(1)底边起始点与孔(6)中心的连线和来流方向的角 β =90° 115° 。
4.根据权利要求1所述的曲面涡产生器式圆管管翅换热器，其特征在于所述涡产生器 (1)梯形长底边为翅片(4)间距的0. 6^0. 95倍，梯形短底边为长底边的0. 5倍。
5.根据权利要求1所述的曲面涡产生器式圆管管翅换热器，其特征在于所述翅片(4) 上孔(6)的边缘设有翻边凸台(2)，翻边凸台(2)的高度等于翅片(4)的间距。
全文摘要
本发明提供一种曲面涡产生器式圆管管翅换热器，包括沿着气体流动方向排列的圆管和套在圆管上的翅片，所述翅片上设有套装圆管的孔，每个孔后部冲压出一对梯形曲面涡产生器,并在翅片上留下一对小孔。本发明圆管后部两侧冲压的梯形曲面涡产生器使得在圆管与涡产生器之间形成一流体通道，抑制了圆管后侧流体分离，使得圆管后尾流区域减小，改善了翅片与尾流区域相接面上的换热性能，且减小了尾流区域的流动阻力损失。涡产生器和凸台冲压在同一个方向，冲压模具制造比较简单。
文档编号F28F1/32GK102141354SQ20111007389
公开日2011年8月3日 申请日期2011年3月25日 优先权日2011年3月25日
发明者宋克伟, 常立民, 林志敏, 武祥, 王良成, 王良璧, 苏梅 申请人:兰州交通大学