[实用新型]一种斜翅片管换热器

说明书

技术领域

本申请涉及空调、化工、石油化工、电力能源、钢铁冶炼行业中换热设备技术领域，特别涉及一种斜翅片管换热器。

背景技术

传统的翅片管换热器包括各种加热炉、翅片管预热器和空冷器等，其结构主要由翅片炉管、连接翅片炉管的弯头或联箱、管板、炉墙或壳体、弯头箱或管箱等组成，这类热交换器应用广泛，其设计及制造工艺成熟，安全性高，在换热设备中是关键的节能设备。

(1) 传统翅片管换热器的结构功能。  

对列管换热器类和空冷器类的翅片管换热器而言，数量不等的多根翅片管排在一起，其两端分别插进管板的管孔中并与之相焊，以组成一台管束。一种介质在管束的管内流过，另一种介质在管束的管外流过，管内介质与管外介质通过管壁发生热交换。

对加热炉和翅片管预热器类的翅片管换热器而言，数量不等的多根翅片管排在一起，其端部通过180°弯头焊接连通，组成一组蛇形的盘管(或称为管束)作为工业热交换器的主要部件。蛇形的盘管沿轴向由若干块支承板支持，其两侧由耐磨隔热墙围起，其两端由弯头箱盖住，形成一个长方体形的模块，多个模块上下叠在一起就构成一个热交换器的对流段。介质在蛇形的盘管的管内前后左右来回流动，烟气或空气在炉管之间从下往上流过，管内介质与管外烟气或空气通过管壁发生热交换。如果管内是冷介质，管外是强制对流的烟气，则组成一个加热炉，翅片起强化换热作用。如果管内是热介质，管外是强制对流的空气，则组成冷却器而不是加热炉，但翅片仍起强化换热作用。

翅片管是其中的核心零部件，目前，国内石油化工等装置热交换用螺旋翅片管都是直管，翅片管的翅片大多是通过高频电阻焊把钢片带缠绕焊到基管上的，要求翅片垂直于基管表面，标准SH/T3415－2005《高频电阻焊螺旋翅片管》中5.2.3条款规定，翅片的倾伏角应不大于10°，标准HG/T 3181-2009 《高频电阻焊螺旋翅片管》中5.4.5条款规定，翅片的倾伏角应不大于8°，否则，被视为不合格品。

(2) 传统翅片管热交换器存在的问题。

人们利用螺旋翅片管在换热器的强化换热方面取得了一定的效果，因此满足于已有成果，长期以来，螺旋翅片管的结构一直没有进一步地得到改进。

传统翅片管热交换器的翅片管一般都是横向水平安装使用的，随着装置工艺技术的发展，翅片管竖立安装使用的场合越来越多，例如，炉管内介质在受热过程中出现汽化的相变场合就需立式炉管，否则会使炉管周向受热不均，形成过烧高温失效，换言之，翅片管树立安装可用于产生气相(蒸汽)的场合。但是由于传统的翅片是基本垂直于基管表面安装，所以当翅片管换热器竖立安装时，原来基本垂直于基管表面的翅片平面就成了接近水平面的方向，这种结构在长期运行中，管外烟气中的灰尘或空气中的尘埃积聚在翅片的平面上，形成污垢，很难清除，在管内介质与管外烟气之间形成热阻，影响换热效率。上述问题出现在当翅片管换热器中的翅片管竖立安装时，如果传统的水平安装使用模式，则不存在上述问题，或上述问题很小，很容易通过吹灰器或射流水冲洗掉，然而，对于竖立安装使用模式则产生较大的问题亟需解决。

综上，上述翅片管换热器的翅片结构以及翅片管换热器的结构设计是避免灰尘积聚结垢的一个最重要、最关键的环节，如果不研发创新型的翅片结构以及翅片管换热器的结构以预防原有存在的技术问题，往往会导致换热器达不到设计效果。

发明内容

本申请的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种换热效果和防垢效果好，且结构简单、能够延翅片管使用功能的斜翅片管换热器。

本申请的目的通过以下技术方案实现：

提供了一种斜翅片管换热器，包括有换热器壳体、管板和若干条斜翅片管，其中，所述管板侧分别设置有管内介质进口和管内介质出口，所述换热器壳体的两相对侧分别设置有管外介质进口和管外介质出口，所述斜翅片管自所述管外介质进口向所述管外介质出口倾斜设置和/或所述斜翅片管自所述管外介质出口向所述管外介质进口倾斜设置，管外介质的流动方向与管内介质的流动方向倾斜相交。

其中，所述斜翅片管与竖直面之间的锐角设置为20度至80度。

还提供了一种斜翅片管换热器，包括有换热器壳体、管板和若干条斜翅片管，其中，所述管板侧分别设置有管内介质进口和管内介质出口，所述换热器壳体的两相对侧分别设置有管外介质进口和管外介质出口，所述斜翅片管设置为弯折翅片管结构，管外介质的流动方向与管内介质的流动方向部分倾斜相交、部分垂直相交。

其中，所述弯折翅片管结构包括直翅片管和倾斜翅片管。