[发明专利]一种翅片管式换热器

说明书

本发明涉及管式换热器技术领域，尤其是涉及一种翅片管式换热器。包括若干个垂直排列的散热翅片，所述散热翅片上设有若干根翼型管，所述翼型管贯穿所有所述散热翅片；所述翼型管沿气流方向设置若干行，每行所述翼型管的尖端朝向与气流方向一致，每行相邻的两个所述翼型管之间的距离相同，相邻的两行所述翼型管交错设置。该翅片管式散热器减少了流动过程中的涡流与回流情况，降低了阻力系数和管后回流区的大小，由于翼型管独特的结构特征及翼型管之间交错的排列方式，主流与散热翅片和管表面有更充分的接触，强化了管和主流之间的换热，增大了换热器整体换热量，相较于传统翅片显著提升了换热性能。

技术领域

本发明涉及管式换热器技术领域，尤其是涉及一种翅片管式换热器。

背景技术

翅片管式热交换器是最常用的热交换器之一，它由于制造简单，适应性强等特点被应用于各种工业领域，如空调系统、制冷、汽车散热器、发电厂、航空航天等。现如今，翅片管式换热器的发展已进入高能效、小型化、低资源消耗的时代，这要求换热器在提高换热效率的同时降低流动阻力。对于翅片管式换热器而言，由于空气较差的热物理特性，空气侧的综合换热性能通常占据了整体性能的主体地位。因此改善翅片管式换热器空气侧的综合换热性一直是该领域内研究的重点。

翅片管式换热器的管型是影响换热器空气侧换热特性和阻力特性的重要因素，传统的管型结构通常为圆形和椭圆形。研究表明，来流空气流经圆管后会产生流动分离，并在圆管后形成较大面积的回流区，在回流区内所形成横向涡流会将高热量的空气困在该区域内并与主流区的冷空气隔离，这会导致较高的热阻和流阻从而不利于换热器综合换热性能的提升。虽然椭圆管相较于圆管能明显较少流动阻力，但于此同时也会降低换热量。

鉴于上述问题，需要一种能够提升换热性能的同时减少流动阻力的新型翅片管式换热器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种翅片管式换热器，该换热器能够在提升换热性能的同时减少流动阻力。

本发明提供一种翅片管式换热器，包括若干个垂直排列的散热翅片，所述散热翅片上设有若干根翼型管，所述翼型管贯穿所有所述散热翅片，所述翼型管沿气流方向设置若干行，每行所述翼型管的尖端朝向与气流方向一致，每行相邻的两个所述翼型管之间的距离相同，相邻的两行所述翼型管交错设置。

进一步地，所述翼型管的内壁横截面形状弦线长为17-21mm。

进一步地，所述翼型管的内壁横截面形状弦线长为19mm，最大厚度为弦长的35.7％，位于弦长的22.8％处。

进一步地，每行相邻的两根所述翼型管的前缘之间的水平距离为36mm。

进一步地，相邻的两行所述翼型管的中心线的垂直距离为12.7mm。

进一步地，每行所述翼型管的数量相同。

进一步地，相邻的两行所述翼型管的交错距离为18mm。

进一步地，所述翼型管的管壁厚度为0.4mm。

进一步地，所述散热翅片的厚度为0.4mm。

进一步地，所述翼型管的材质采用铝。

综上所述，本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明提供的技术方案设置的翼型管与传统圆管或椭圆相比，减少了流动过程中的涡流与回流情况，降低了阻力系数和管后回流区的大小，使得翅片翼型管式换热器的流动阻力远远低于传统的翅片管式管热器；设置的多行翼型管及翼型管之间交错的排列方式，主流与散热翅片和管表面有更充分的接触，强化了管和主流之间的换热，增大了换热器整体的换热量，显著提升了换热性能。

本发明提供的翅片管式换热器在增强换热性能的同时显著减少了压力损失，具有更综合的换热性能，可通过减少换热器总体体积、降低翅片重量、降低材料成本的同时节约空间。