專利名稱：集成導(dǎo)流板的管式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在設(shè)備本體上集成了導(dǎo)流板的管式換熱器。它較一般的 管式換熱審具有更強(qiáng)的0!場適應(yīng)能力，能夠通過自身的調(diào)節(jié)最大程度地消除由于 流場不均勻而帶來的實(shí)際運(yùn)行與設(shè)計(jì)條件的偏差。
背景技術(shù)：
目前公知的該種管式換熱器由許多傳熱管件組成。這些傳熱管件的型式一 致，可以是光管，也可以是各種類型的翅片管、熱管等。它們按照一定的橫向間 距和縱向閥距均勻排列組合，和殼體一起構(gòu)成了一個(gè)完整的管式換熱器。在設(shè)計(jì) 換熱器時(shí)，都是假設(shè)入口的氣流是均勻分布的，管件的禪列方式和換熱器的傳熱 能力也是建立在這個(gè)假設(shè)的基礎(chǔ)上。但是該設(shè)計(jì)存在的問題是實(shí)際情況往往與 這個(gè)假設(shè)存在著很大偏差。由于換熱器前后各種局部阻力件(如拐彎、收縮段和 擴(kuò)散段等)的存在，氣流在橫截面上分布很不均勻，這勢必嚴(yán)重地影響換熱器的 熱交換，就會(huì)出現(xiàn)換熱效果不好的現(xiàn)象。發(fā)明內(nèi)容技術(shù)f碌速為了克脤現(xiàn)有方法存在的問題，本實(shí)用新型提供了一種集成導(dǎo)流 板的管式換，。該換熱器自身具有氣流調(diào)節(jié)功能，可以對進(jìn)入換熱器的氣流進(jìn) 行精細(xì)的"梳理"，使得進(jìn)入換熱器的氣流分布相對均勻，具有很強(qiáng)的流場適應(yīng) 能力。技術(shù)方案本技術(shù)實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所釆用的技術(shù)方案是整體考慮 換熱器和它前后處的各種局部阻力件(如拐彎、收縮段和擴(kuò)散段等)的流體特性， 在換熱器本體上集成導(dǎo)流板，使得換熱器自身具有對氣流進(jìn)行調(diào)整的能力。通過 換熱器自身的整流作用使得進(jìn)入換熱器的氣流均勻，以最大程度上消除實(shí)際運(yùn)行 與設(shè)計(jì)條< 偏差，使得換自能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)初的設(shè)計(jì)能力。具體操作為在換熱 器的入口處布置幾排兼起導(dǎo)流和傳熱作用的縱向鰭片管，而在其他位置仍然按照 傳熱的霈要布置其^te類型的傳熱管件?？v向錄片管的鰭片共有2片，通過焊接等 手段沿管件的軸向?qū)ΨQ分布在管件外面，并貫穿整個(gè)管件長度。該鰭片管的特點(diǎn) 是鰭片高度比較離，除了增加傳熱面積外，更主要是起到導(dǎo)流的作用。在每個(gè)位 置上，鰭片管的鮪片角度不是完全一致的，而是根據(jù)整個(gè)流場的特性，按照流場 均勻化合理安排的。有益效果本實(shí)用新型的有益效果是在換熱器上集成了導(dǎo)流板，使得換熱器 自身具有對氣流進(jìn)行調(diào)整的能力，可以對進(jìn)入換熱器的氣流進(jìn)行精細(xì)的梳理，使 得進(jìn)入換熟器的氣流相對均勻，具有很強(qiáng)的流場適應(yīng)能力，杜絕由于氣流偏流而 出現(xiàn)換熱效果不好的現(xiàn)象。附閣說明


圖1為常規(guī)的管式換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實(shí)用新型集成導(dǎo)流板的管式換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。以上的圖中有殼體l、傳熱管件2、導(dǎo)流鰭片管3。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附國和實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
圖1是常規(guī)的管式換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。常規(guī)的管式換熱器是由殼體1加上 許多型式相同的傳熱管件2組成。殼體1作為氣流的通道，傳熱管件2的作用僅 僅是作為對流傳熱元件。當(dāng)該換熱器布置在
圖1所示的一個(gè)90度拐彎的后面時(shí)， 由于設(shè)備對氣流沒有引導(dǎo)能力，所以氣流在經(jīng)過這個(gè)急拐彎后嚴(yán)重偏流，在換熱 器的上半部分有大量鏇渦死區(qū)存在，絕大部分氣流從設(shè)備下部通過。這樣，就導(dǎo) 致設(shè)備上部的傳熱管件2幾乎不參加換熱，參與傳熱的只有下半部的傳熱管件2。 如此,換熱器上下兩個(gè)部分的出力大小不同，嚴(yán)重時(shí)甚至上半部分完全不能工作， 換熱器整體上就達(dá)不到當(dāng)初的設(shè)計(jì)效果。圖2的實(shí)施例表示的是相同IH^下的"集成導(dǎo)流板的管式換熱器"。"集成導(dǎo) 流板的管式換熱器"是由殼體1、布置在氣流入口的導(dǎo)流鰭片管3和其他位置上 的傳熱管件2組成。相比常規(guī)的管式換熱器，在該換熱器的入口處布置了若干排 縱向?qū)Я黯捚?，替換掉了該位置上的傳熱管件2。導(dǎo)流鰭片管3的作用不止 是作為對^l傳熱元件，更主要的是起導(dǎo)流作用。它的鰭片髙度比較高，鰭片沿管
件的軸向?qū)ΨQ分布在管件外面，并貫穿整個(gè)管件長度。沿?fù)Q熱器的高度方向上，導(dǎo)流鰭片管3的鳙片角度也不是上下一致的，而是根據(jù)整個(gè)流場的特性，采用計(jì) 算機(jī)流場模擬方法，按照氣流均勻化合理安排的。具體方法為首先用fluent等流體模擬軟件，得出換熱器入口沿截面的流 體速度，擬合得到，隨截面高度的變化公式——^u=f (x)。當(dāng)該換熱器布置在 圖2所示的一個(gè)90度拐彎的后面時(shí)在設(shè)備的最下方，布置鰭片管3的鰭片與 水平方向的夾角為45° ，造成該局部的阻力較大；越往上，該夾角越小，阻力 也隨之變?。辉谧钌厦?，該角度為0° ,阻力最小。該角度隨截面高度的變化公 式為——a==g (x)。沿整個(gè)截面，該角度的變化趨勢和速度變化曲線相同，即 f' (x) =g， (x)。在工程應(yīng)用中，可以簡化過程，采用近似處理，即把速度、 角度看成沿截面成線性變化。也就是說，該角度沿截面從0到45度均勻變化。該項(xiàng)設(shè)計(jì)把導(dǎo)流板集成在了換熱器本體上，而且起導(dǎo)流板作用的鰭片管3 數(shù)目很多，對氣流的均化效果顯著。這樣，整個(gè)設(shè)備的傳熱元件都參與了換熱， 換熱器就能夠達(dá)到當(dāng)初的設(shè)計(jì)效果。
權(quán)利要求1、一種集成導(dǎo)流板的管式換熱器，其特征是該管式換熱器由殼體(1)、傳熱管件(2)、導(dǎo)流鰭片管(3)所組成，在該管式換熱器的氣流入口處布置若干排起到導(dǎo)流兼對流傳熱的作用的縱向?qū)Я黯捚?3)，在縱向?qū)Я黯捚?3)后的位置布置若干排起對流傳熱作用的傳熱管件(2)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成導(dǎo)流板的管式換熱器，其特征是布置在氣流 入口位置上的各排導(dǎo)流鰭片管(3)鰭片角度是各不相同的，即導(dǎo)流鰭片管(3) 的鰭片與殼體(1)上下平面的夾角各不相同，角度范圍是0—45° ，其角度可 以近似處理為沿殼體(1)截面均勻變化。
專利摘要一種集成了導(dǎo)流板的管式換熱器。它在設(shè)計(jì)時(shí)整體考慮換熱器和它前后處的各種局部阻力件(如拐彎、收縮段和擴(kuò)散段等)的流體特性，在換熱器本體上集成導(dǎo)流板，通過換熱器自身的調(diào)整使得進(jìn)入換熱器的氣流均勻，以最大程度上消除實(shí)際運(yùn)行與設(shè)計(jì)條件的偏差，使得換熱器能夠達(dá)到當(dāng)初的設(shè)計(jì)能力。它較一般的管式換熱器有更強(qiáng)的流場適應(yīng)能力，能夠最大程度地消除由于流場不均勻帶來的實(shí)際運(yùn)行與設(shè)計(jì)條件的偏差，杜絕由于氣流偏流而出現(xiàn)換熱效果不好的現(xiàn)象。
文檔編號F28D7/10GK201045568SQ20072003750
公開日2008年4月9日 申請日期2007年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日
發(fā)明者盧作基, 孫克勤 申請人:江蘇蘇源環(huán)保工程股份有限公司