[发明专利]圆管管翅式换热器流线型等波幅圆弧形波纹翅片

说明书

技术领域

本发明涉及圆管管翅式换热器翅片，特别涉及一种圆管管翅式换热器流线型等波幅圆弧形波纹翅片。 

背景技术

圆管管翅式换热器广泛应用在建筑空调、能源、石油化工、车辆等多种场合。该类换热器一般在管内流经液体工质，在管外侧流经气体工质。通过该类换热器翅片侧的流体多数是空气，为减小空气侧的热阻，在管外侧安装翅片可以增加换热面积达到减小其热阻的目的。强化翅片可以增强空气侧的气流扰动，甚至还可增加翅片的换热面积来提高换热器的换热性能，因此，近年来强化翅片在换热器中的应用越来越广泛。 

圆管管翅式换热器翅片表面换热能力差、压力损失大的区域在圆管后部尾流区。现用百叶窗式、开缝式、涡产生器式等强化传热翅片通道内的流动流线性较差，这些强化翅片在强化传热的同时，引起流动的局部压力损失较大。因此，圆管管翅式换热器翅片表面换热性能有待进一步提高。 

发明内容

本发明的思路是通过流线型波纹通道引导流体按既定流线流动，达到抑制流体脱体、减小流动压力损失，同时扩展翅片表面积、提高翅片流动与换热综合性能的目的。 

为实现以上目的，本发明提出的技术方案是设计一种圆管管翅式换热器流线型等波幅圆弧形波纹翅片，即在所述翅片上按照流线走向从气流入口到出口连续冲压出凸凹相间的流线型圆弧形凸波纹4和流线型圆弧形凹波纹5。 

所述的流线型翅片1上同一波谷、波峰连线均为流线，波纹区域边界8也是流线，且在冲压前翅片(平片)中心面O—O上，可依据流函数值按需确定。 

所述的流线型翅片1上所有波纹的波幅相同，为翅片间距的0.1—0.9倍。 

所述的流线型翅片1的凸圆弧形波纹4、凹圆弧形波纹5的横断面形状为圆弧形型线。其圆弧形型线的确定方法是：先把流线9—15放置在冲压前翅片(平片)中心面O—O上，这些流线和横截面C-C的交点分别为9′—15′，然后分别确定交点10′和11′、11′和12′、12′和13′、13′和14′的中心点a、b、c和d，按波幅大小垂直中心面O—O上下移动交点10′—14′分别到10″—14″，最后分别通过三点9′、10″和a，a、11″和b，b、12″和c，c、13″和d及 d、14″和15′确定凸波纹4及凹波纹5的圆弧形型线方程。 

所述的流线型翅片1的流线是翅片1所对应管翅式换热器平片翅片侧通道沿管轴向中心截面管尾不出现回流区时的流线。 

所述的流线型翅片的凸波纹4、凹波纹5的间距或数目依据波纹区域边界8的函数值按需确定。 

圆管的排列方式可以是顺排也可以是叉排。 

所述的流线型翅片1上冲压出的凸波纹4、凹波纹5相间分布并且分别关于孔2的纵、横中心线对称分布。 

所述流线型翅片1上冲压出圆环凸台3，且在其顶部冲压出一翻边7，便于翅片穿管和确定片距。 

所述流线型翅片1上冲压出圆环凸台3的高度可以变动，用于调节翅片间距，胀管后凸台紧紧地与圆管接触，起到固定翅片和减小热阻的作用。 

流线型翅片与管子组装后，当流体在流线型翅片空间流动时，通过翅片表面的流线型凸凹波纹连续不断的引导，流体主要沿着既定流线流动，截面流动速度较均匀。流体沿着圆管流动，圆管尾部流体的脱体得到了有效的抑制，改善了圆管尾部的换热、减小了流动阻力。同时，翅片表面凸凹波纹增加了翅片表面面积，减小了传热热阻，提高了翅片的换热能力。 

附图说明

图1是一种圆管管翅式换热器流线型等波幅圆弧形波纹翅片。 

图2是圆弧形波纹型线确定方法示意图。 

图1中标号：1.翅片；2.翅片上圆管孔；3.圆环凸台；4.流线型凸波纹；5.流线型凹波纹；6.圆弧形波纹形状；7.翻边；8.波纹区域边界。 

图2中标号：9—15流线；9′—15′是放置在在O—O面上的流线9—15和横截面C-C的交点；10″—14″是按波幅大小垂直中心面O—O上下移动10′—14′后的对应点；a、b、c和d分别是10′和11′、11′和12′、12′和13′、13′和14′的中点。 

具体实施方式