[实用新型]一种开孔式树状翅片及换热器

说明书

本实用新型公开了一种开孔式树状翅片，并公开了具有翅片的换热器，其中开孔式树状翅片包括翅片本体，所述翅片本体上设置有：两个以上开孔，呈线性排列设置；换热流道，设置于任意两个相邻的所述开孔之间，所述换热流道包括依次连通设置的一级凹槽与二级凹槽；通孔，设置于所述翅片本体上；其中，所述一级凹槽的一端至少连通两个所述二级凹槽的一端，所述通孔位于与所述一级凹槽连通的任意两个相邻的所述二级凹槽之间，本实用新型利用树杈型的换热流道强化了整体换热效果，并且设置的通孔破坏黏性底层并增强近壁面低温流体与主流高温流体的掺混，从而强化换热、减少材料消耗。

技术领域

本实用新型一种热交换设备，特别涉及一种开孔式树状翅片及换热器。

背景技术

翅片烟气换热器是利用外界的高温烟气与低温水进行热量交换的装置，翅片是重要组成部分，对整体的换热效果起到重要的影响作用，在换热器中，冷媒介质在换热管中循环流动，与换热管壁进行热交换，翅片则与高温烟气进行换热，层流边界极大的阻碍烟气与翅片的换热，因此翅片的扰流设计直接决定了换热器的换热效率，是解决现有换热器换热效果较低的关键。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种开孔式树状翅片，能够提高翅片的换热效率。

本实用新型还提出一种具有上述开孔式树状翅片的换热器。

根据本实用新型的第一方面实施例的一种开孔式树状翅片，包括翅片本体，所述翅片本体上设置有：两个以上开孔，呈线性排列设置；换热流道，设置于任意两个相邻的所述开孔之间，所述换热流道包括依次连通设置的一级凹槽与二级凹槽；通孔，设置于所述翅片本体上；其中，所述一级凹槽的一端至少连通两个所述二级凹槽的一端，所述通孔位于与所述一级凹槽连通的任意两个相邻的所述二级凹槽之间。

根据本实用新型实施例的一种开孔式树状翅片，至少具有如下有益效果：在翅片本体上设置有用于插入外设换热管的开孔，并在任意两个相邻的开孔之间设有提高换热效果的换热流道，具体的，在烟气经过翅片本体表面时，一级凹槽与二级凹槽提高了高温流体与低温流体间的相互混合，从而提高了换热效果，尤其是当烟气从一级凹槽流进，再从二级凹槽流出时，流体流经了至少两个二级凹槽所形成的分叉点，并在分叉点附近形成了二次流，即产生回流和分离现象，进一步提高高温流体与低温流体的相互混合，这种二次流即使在低雷诺数下也具有较大强度。烟气在翅片本体上流动属于低雷诺数流动，黏性底层与主流流体并无明显界限，在翅片本体的换热薄弱区开通孔有利于破坏黏性底层并增强近壁面低温流体与主流高温流体的掺混，从而强化换热；另外还能减少材料消耗，节省制造成本。

根据本实用新型的一些实施例，所述一级凹槽的一端连通两个所述二级凹槽的一端。即经过一级凹槽的烟气分流至两个二级凹槽内，形成一个树杈状的分流。

根据本实用新型的一些实施例，所述通孔为椭圆形。椭圆形的通孔可进一步提高低温流体与高温流体的掺混效果，强化换热。

根据本实用新型的一些实施例，所述通孔的椭圆长轴长度为a，所述通孔的椭圆短轴长度为b，所述a与b的比值不小于1.5。此结构比例的通孔可得到较好的强化换热效果，并且减少对翅片本体的结构强度的影响。

根据本实用新型的一些实施例，所述通孔沿一级凹槽的延伸方向设置有多个，任意两个相邻的所述通孔之间距离为6mm至10mm。在这个距离范围下，前一个通孔产生的扰动可以传递至下一个通孔，以更好地提高换热效果。

根据本实用新型的一些实施例，所述一级凹槽的宽度为m，任意相邻的两个所述开孔之间的距离为n，m与n的比值为0.4至0.6。一级凹槽的宽度视相邻的两个开孔之间的距离而定，以达到较好的换热效果。

根据本实用新型的一些实施例，所述二级凹槽的宽度为l，所述l与m的比值为0.7至0.8。二级凹槽的宽度比一级凹槽的宽度要小，并依照该比例设计，以保证结构强度。