一种炼油、化工、电力行业用热交换装置的传热组件的制作方法
【专利摘要】一种炼油、化工、电力行业用热交换装置的传热组件，包括翅片扁管，所述翅片扁管为宽流道结构，单个扁管宽度为80～400mm；且该翅片扁管内有加强筋或内肋，其在扁管内形成的流道结构为矩形、三角形或圆形。本实用新型较现有的窄流道翅片扁管，具有换热负荷大，流动阻力降小，迎风面积小、管内单程换热长度大，以及传热元件总加工量少的特点。适用于炼油、化工、电力等行业中大流量、高负荷空冷场合。
【专利说明】—种炼油、化工、电力行业用热交换装置的传热组件
【技术领域】
[0001]本实用新型属于气一汽(液)热交换器【技术领域】，具体涉及一种炼油、化工行业用空气冷却器及电站空气凝汽器用的传热组件。
【背景技术】
[0002]空气冷却器以空气为冷却介质，用于冷却各类工艺介质。炼油、化工等工业装置中，利用空气冷却器冷却工艺介质、循环水等。热力发电系统中，通过空气冷却器将低压蒸汽冷凝为凝结水，凝结水循环使用，形成热工循环。
[0003]现有空气冷却器的关键传热组件一为在炼油、化工行业广泛应用的空冷器的翅片圆管传热组件，圆管材质为钢，铝制翅片挤轧、滚压、绕制在圆管外表面。主要适用于石油化工行业戒指压力较高的场合。二为在热力发电系统中应用的冷凝器，传热组件中扁管的基体材质为钢，外表面涂有铝金属薄层，扁管通过拼焊组成。管内未布置加强筋或用于增加湍流程度的内肋或扰流件。铝制翅片通过冲压或模压制成。翅片一侧表面被钎焊在扁管外侧表面，另一侧表面与相邻扁管焊接的翅片侧面存在一定间隙。
[0004]电力、化工等大型工业装置用翅片扁管的长度达数米，扁管的尺寸加工误差会直接影响扁管与翅片间的焊接质量以及扁管与其他构件的焊接质量。现有技术中适用于大流量、高负荷行业的大尺寸、宽流道的翅片扁管仅在电站空冷中应用。但此类仅在电力行业应用的大尺寸、宽流道用翅片扁管，存在以下问题:一为基管材质为钢并通过拼焊制成，使得扁管的侧向弯曲度、面向弯曲度、扭转度等尺寸加工精度误差较大，易使得翅片因焊接质量不高发生脱落，以及翅片和扁管表面之间的接触热阻较大，降低设备传热效果。二为其翅片扁管内没有加强筋，扁管的强度、刚度性能非常有限，限制了设备的整体承压能力、抗振动能力，不适用于在炼油、化工等热介质压力相对较高、风速较高的空冷场合。此外，因没有布置加强筋或扰流结构，使得管内介质流动湍流程度较低，限制设备总体传热性能。三为其翅片扁管的钢制扁管两侧的外表面分别焊接铝制翅片形成一个翅片管，两个相邻翅片管间存在一定的间隙，使得设备在操作时，部分空气从相邻翅片扁管之间的空隙流出，未参与和翅片之间的换热即存在偏流或漏流现象，无谓消耗了风机电力，降低了设备整体空冷效果。而且，相邻翅片扁管之间存在间隙，也降低了设备紧凑程度，增加占地面积。
实用新型内容
[0005]本实用新型提供一种炼油、化工、电力行业用热交换装置的传热组件，解决此类热交换装置在强化传热性能、提高承压能力和抗振动能力、减小设备重量、降低风机电力消耗方面存在的问题。
[0006]本实用新型之目的采用以下技术方案予以实现:
[0007]—种炼油、化工、电力行业用热交换装置的传热组件，包括翅片扁管，所述翅片扁管为宽流道结构，单个扁管宽度为80?400mm ;且该翅片扁管内有加强筋或内肋,其在扁管内形成的流道结构为矩形、三角形或圆形。[0008]进一步的:所述加强筋或内肋与扁管一次整体挤压成型。
[0009]所述翅片扁管的翅片的两侧面分别与相邻两个扁管的侧表面钎焊；多个该翅片扁管平行叠加形成平行流结构的翅片管束。
[0010]所述翅片扁管的翅片和扁管均为铝材
[0011]本实用新型的优点在于:
[0012]扁管内的加强筋或内肋提高了扁管的抗振动能力，增加了对管内介质的承压抗变形能力，并提高了介质湍流程度和传热性能。且扁管通过挤压一次成型，使得扁管加工效率和尺寸精度均要闻于拼焊工艺。有利于提闻扁管和翅片之间的焊接直接质量，并减小扁管和翅片焊接面的接触热阻和强化传热。
[0013]翅片的两侧波峰表面同时与相邻两个扁管的外表面钎焊，较非平行流翅片扁管，增加了翅片焊接强度，减小了翅片脱落可能性。并且，避免了空气偏流，提高了空气冷却性倉泛。
[0014]扁管及翅片材质均为铝材。铝材质的导热系数远远高于钢材质，有利于强化传热，减小传热面积。
[0015]本实用新型适用于炼油、化工、电力等行业中大流量、高负荷空冷场合。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型宽流道矩形通道翅片扁管示意图；
[0017]图2为本实用新型宽流道三角形通道翅片扁管示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
[0019]参照图1、2，一种炼油、化工、电力行业用热交换装置的传热组件，包括翅片扁管，其由铝制翅片1、铝制扁管2、铝制翅片3、铝制扁管4、铝制翅片5依次均匀叠摞钎焊而成。扁管个数、翅片峰数依据换热负荷大小确定。该翅片扁管为宽流道结构，单个扁管宽度为80?400mm ;且该翅片扁管内有加强筋或用于增加湍流程度的内肋，该加强筋与扁管一次整体挤压或模压成型，加强筋结构形式与内肋可以不同方式组合布置。其在扁管内形成的流道结构为矩形、三角形或圆形。该翅片扁管的翅片通过冲压、模压成型，其结构形式包括蛇形翅片、百叶窗翅片、矩形翅片以及各种在翅片表面加工有扰流槽、扰流孔的翅片。该翅片波峰表面分别于相邻扁管外侧表面钎焊，形成平行流结构。例如，铝制翅片3的一侧波峰表面与铝制扁管2侧表面焊接，铝制翅片3的另一侧波峰表面与铝制扁管4外侧表面钎焊。多个翅片管平行叠加组成翅片管束。热介质从扁管一端流入，从另一端流出，空气流经相邻翅片形成的间隙，形成错流换热。
[0020]同时对本实用新型的宽流道全铝翅片扁管和现有的窄流道全铝翅片扁管作一比较以进一步说明本实用新型。
[0021]某工业装置一空冷工位，采用宽流道全铝翅片扁管约需换热面积1000m2，考虑到窄流道翅片全铝翅片扁管的翅片高度较小，翅片效率略高于宽流道，高翅片全铝翅片扁管设计换热面积按3500m2计，采用窄、宽流道翅片扁管的几何参数见表3。结果表明，采用窄流道全铝翅片扁管在流量一定，热负荷一定条件下，流动阻力降是宽流道翅片扁管的4倍，导致高温介质动力消耗增大，迎风面积是宽流道翅片扁管2.46倍使得空气沿迎风面分布不易均匀。而且，窄流道翅片扁管换热负荷较小，在满足同样热负荷前提条件下所需换热扁管个数、翅片层数均为宽流道翅片扁管20倍，显然增加了产品加工制造任务量和成本。
【权利要求】
1.一种炼油、化工、电力行业用热交换装置的传热组件，包括翅片扁管，其特征在于:所述翅片扁管为宽流道结构，单个扁管宽度为80?400mm ;且该翅片扁管内有加强筋或内肋，其在扁管内形成的流道结构为矩形、三角形或圆形。
2.根据权利要求1所述的一种炼油、化工、电力行业用热交换装置的传热组件，其特征在于:所述加强筋或内肋与扁管一次整体挤压成型。
3.根据权利要求1所述的一种炼油、化工、电力行业用热交换装置的传热组件，其特征在于:所述翅片扁管的翅片的两侧面分别与相邻两个扁管的侧表面钎焊；多个该翅片扁管平行叠加形成平行流结构的翅片管束。
4.根据权利要求1所述的一种炼油、化工、电力行业用热交换装置的传热组件，其特征在于:所述翅片扁管的翅片和扁管均为铝材。
【文档编号】F28F1/42GK203672215SQ201320671030
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】张延丰, 常春梅, 邹建东, 唐海, 陈韶范, 赵国栋 申请人:甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司