[实用新型]一种前后间隙比小于1的H型翅片管

说明书

本实用新型公开了一种前后间隙比小于1的H型翅片管，包括一根基管和其两侧的多个翅片组；所述翅片组所在平面均垂直于基管的轴线方向，每个翅片组由一对翅片组成，所述翅片近似为矩形，翅片与基管(1)通过焊接相连，每片翅片内侧有和基管外壁吻合的凹槽，每对翅片位于基管迎风侧之间间隙与基管背风侧之间间隙之比i<1；本实用新型具有良好的换热效果，前窄后宽式的翅片间隙可以在相同换热面积情况下增强换热能力，并提高烟气通道的流通性，使得耐磨性大幅提高，并且较大程度的阻止了烟气通道阻塞，减少积灰。

技术领域

本实用新型属于烟气余热利用的换热器技术领域，适用于能源、动力、制冷、化工、冶炼、石油等行业的换热设备及加热设备，具体涉及一种前后间隙比小于1的H型翅片管。

背景技术

随着我国经济的持续快速发展，能源供应紧张问题日益突出，节能、减排、降耗已成为我国经济和社会发展的必然要求。换热器作为动力、石油、化工、制冷、冶金乃至航空、火箭等工业过程的重要组成部分，它的安全高效运行意义重大。在各种换热设备中，通过翅片增加换热面积是常见的强化传热方式。

在换热器热阻大的一侧合理布置翅片增大换热面积，减小热阻，是换热器强化换热的方式之一，H型翅片管就是典型的例子。通过H型翅片管的优化强化换热、减小流阻、减轻积灰磨损对换热器的安全高效运行具有重要意义。

H型翅片管，亦称H型鳍片。它将两片中间有圆弧的钢片对称地与光管焊接在一起形成，其正面形状因像字母“H”而得名。研究和实践表明H型翅片管可以显著增加换热面积，增大烟气流通截面，降低烟速，减少积灰和磨损。然而尽管其具有良好的抗积灰能力和防磨性能，在含灰气流下，由于流体本身的粘性作用与逆压梯度的存在，流动必然发生分离，并在翅片管背风侧形成涡流滞止区，从而使含灰气流中的灰颗粒在背风侧不断累积，造成局部大量积灰，严重影响翅片管传热效率和换热器的安全高效运行。通过对H型翅片管的结构分析，我们发现含灰气流在经过H型翅片管时，，进一步加剧了积灰的形成。因此，通过采取必要的结构优化，减小涡流滞止区面积从而减少积灰，是一种行之有效的方法，本实用新型就是在这样的情况下提出的。

进入低温省煤器的烟气往往携带了一定量的飞灰，而烟气在H型翅片管束外流动时会在背风侧产生气流分离和回流，该区域称为涡流滞止区。而涡流滞止区每两对翅片间的局部空间几乎没有气体扰动，该局部空间的气体流动近似于平面流动，灰颗粒难以在不同翅片间流动，因此易形成积灰。

传统H型翅片具有其固有的弊端，如翅片表面平滑没有形成扰动，会使边界层随流动不断发展，造成换热效率低、传热恶化等后果。

发明内容

本实用新型为了解决现有技术问题，提供一种前后间隙比小于1的H型翅片管，其不仅改善速度和温度梯度的协同性，使整个翅片管的换热效率良好，优异的耐磨性能同时有效减少积灰避免烟气流动通道堵塞。并且有效控制经济成本。

为解决上述技术问题，本实用新型采取如下技术方案：

一种前后间隙比小于1的H型翅片管，包括一根基管1和其两侧的多个翅片组2；所述翅片组2所在平面均垂直于基管1的轴线方向，每个翅片组2由一对翅片组成，所述翅片近似为矩形，翅片与基管1通过焊接相连，每片翅片内侧有和基管1外壁吻合的凹槽，每对翅片位于基管迎风侧之间间隙与基管背风侧之间间隙之比i&lt;1。

所述基管1和翅片组2的材料采用碳钢、ND钢或抗露点腐蚀钢。

所述基管1为椭圆管或圆管。

每对翅片位于基管迎风侧之间间隙与基管背风侧之间间隙之比i&lt;1可以使得H型翅片管在不同环境、不同传热要求、不同空间要求下按实际情况进行布置安装。比例系数的选定考虑到换热材料、换热面积对换热系数和设备尺寸的影响，达到了经济与性能的统一。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：