專利名稱：鍋爐煙氣余熱回收復合材料熱交換管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種復合材料熱交換管，具體為ー種用于鍋爐煙氣余熱回收裝置內的熱交換管，屬于節(jié)能環(huán)保技術領域。
背景技術：
鍋爐的煙氣中帶有大量的熱量，如果直接排放，是不小的能源損失，目前普遍使用的煙氣余熱回收裝置內的熱交換管均為空芯管或管外加焊圈翅片增加換熱面積。使用此類摸式換熱吸熱，由于現有熱交換管均為空芯管，無法吸收管內中心溫度，造成換熱傳導效果不理想，并且效果低下等諸多缺陷。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了提供一種高效的復合材料熱交換管，主要解決熱交換管中心溫度及能快速釋放熱量。本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現。ー種鍋爐煙氣余熱回收復合材料熱交換管，包括圓柱體煙道主體，所述的煙道主體的內側和/或外側分別緊密設置有熱交換管組件內熱交換管組件和外熱交換管組件；所述的熱交換管組件為帶翅片的合金鋁管。由于鋁材的導熱系數為200，為鋼材的3倍，所以內層合金鋁能迅速將管內的熱量傳遞到中層合金鋼，合金鋼再將熱量傳遞給外層合金鋁，由于外層合金鋁導熱面積最大，為此能使熱量迅速地釋放。另外，由于合金鋁的膨脹系數比合金鋼的膨脹系數大，因此采用這種層狀復合方式，可以將不同金屬，緊密結合在一起，使其在不同的エ況下都不會產生間隙，并始終處于很高的熱傳導性。所述的內熱交換管組件橫截面等分分隔為四個圓心角為90度的扇形區(qū)域，每個扇形區(qū)域的內熱交換管組件的翅片自內熱交換管組件的合金鋁管內壁延伸至半徑位置形成梳齒狀；并且同一扇形區(qū)域內的翅片單元的中線相互平行。半徑相鄰的兩組扇形區(qū)域的內熱交換管組件的翅片之間留有空隙，四組扇形區(qū)域之間形成十字形空隙。這種結構的內熱交換管組件的翅片可以將煙道主體的中心溫度傳遞出去，并將其分割成4個大流動通道，若干小流動通道，使高溫煙氣形成了擾流邊界條件，進入內熱交換管組件的翅片流動通道內，避免了高溫煙氣中心熱量無法向外釋放的現象，并在翅片單元之間形成一個復雜的紊亂現象，増加了熱交換效率。半徑相鄰的兩組扇形區(qū)域的翅片單元之間的夾角為90度?？紤]到翅片單元與內熱交換管組件的合金鋁管之間的牢靠連接，翅片單元與與內熱交換管的合金鋁管之間的連接處增厚；優(yōu)選連接處相切。內熱交換管組件的翅片表面積為內熱交換管組件的鋁合金管內側表面積的4-5倍；煙道主體中空的煙道占煙道主體截面積的50-55%。既能達到最好的傳熱效果，又能不是煙道中煙的流通產生阻礙。所述的外熱交換管組件的翅片橫截面為自外熱交換管組件的合金鋁管外側壁均勻發(fā)散的翅片單元；所述的翅片單元為彎曲狀。不僅獲得了較大的與水熱交換的接觸面積，增強了釋放能量性能；而且，弧型的設計可以起到攪亂受熱液體(水)的作用。所述的煙道主體為高級合金鋼，起到支撐骨架和傳遞熱量的作用。內熱交換管組件的合金鋁管壁厚為2-3mm ;煙道主體的壁厚為I. 5_2mm ;外熱交換管組件的合金鋁管壁厚為2-3mm。通過本發(fā)明設計而成的鍋爐的熱交換管道，結構精巧，既可以提高熱傳導的接觸面積，又可以防止過多的散熱片阻止煙道氣的排放，并且內傳熱氣便于清理。由于復合材熱交換管，為三層結構，可以根椐不同エ況，合為一體或解體為外層加中層，或中層加內層分別使用。


圖I為本發(fā)明的橫截面結構示意圖；圖中10、煙道主體20、內熱交換管組件21、內熱交換管組件的翅片22、內熱交換管組件的合金鋁管30、外熱交換管組件31、外熱交換管組件的翅片32、外熱交換管組件的合金鋁管。
具體實施例方式下面結合具體實施例進ー步闡述本發(fā)明的結構特點。如圖I所示的ー種鍋爐煙氣余熱回收復合材料熱交換管，包括圓柱體煙道主體10，所述的煙道主體10的內側和/或外側分別緊密設置有熱交換管組件內熱交換管組件20和外熱交換管組件30 ;所述的熱交換管組件為帶翅片的合金鋁管。由于鋁材的導熱系數為200，為鋼材的3倍，所以內層合金鋁能迅速將管內的熱量傳遞到中層合金鋼，合金鋼再將熱量傳遞給外層合金鋁，由于外層合金鋁導熱面積最大，為此能使熱量迅速地釋放。另外，由于合金鋁的膨脹系數比合金鋼的膨脹系數打，因此采用這種層狀復合方式，可以將不同金屬，緊密結合在一起，使其在不同的エ況下都不會產生間隙，并始終處于很高的熱傳導性。所述的內熱交換管組件20橫截面等分分隔為四個圓心角為90度的扇形區(qū)域，每個扇形區(qū)域的內熱交換管組件的翅片21自內熱交換管組件的合金鋁管22內壁延伸至半徑位置形成梳齒狀；并且同一扇形區(qū)域內的翅片單元的中線相互平行。半徑相鄰的兩組扇形區(qū)域的內熱交換管組件的翅片21之間留有空隙，四組扇形區(qū)域之間形成十字形空隙。這種結構的內熱交換管組件的翅片21可以將煙道主體的中心溫度傳遞出去，并將其分割成4個大流動通道，若干小流動通道，使高溫煙氣形成了擾流邊界條件，進入內熱交換管組件的翅片流動通道內，避免了高溫煙氣中心熱量無法向外釋放的現象，并在翅片單元之間形成一個復雜的紊亂現象，増加了熱交換效率。半徑相鄰的兩組扇形區(qū)域的翅片單元之間的夾角為90度?？紤]到翅片單元與內熱交換管組件的合金鋁管22之間的牢靠連接，翅片單元與
4與內熱交換管的合金鋁管22之間的連接處增厚；優(yōu)選連接處相切。內熱交換管組件的翅片21表面積為內熱交換管組件的鋁合金管22內側表面積的4-5倍；煙道主體10中空的煙道的截面積占煙道主體10截面積的50-55%。既能達到最好的傳熱效果，又能不是煙道中煙的流通產生阻礙。外熱交換管組件的翅片31橫截面為自外熱交換管組件的合金鋁管32外側壁均勻發(fā)散的翅片單元；所述的翅片單元為彎曲狀。不僅獲得了較大的與水熱交換的接觸面積，增強了釋放能量性能；而且，弧型的設計可以起到攪亂受熱液體(水)的作用。所述的煙道主體10為高級合金鋼，起到支撐骨架和傳遞熱量的作用。相同的エ況下，傳統(tǒng)的熱交換管，煙氣200°C左右進入，經過熱交換后，大約排出的溫度為140°C左右；而本發(fā)明的結構煙氣在200°C左右進入，經過熱交換后，排出的溫度為50-70°C。由此可見，本發(fā)明的結構可以大幅提高鍋爐煙氣余熱回收的效率。
權利要求
1.ー種鍋爐煙氣余熱回收復合材料熱交換管，包括圓柱體煙道主體，其特征在于所述的煙道主體的內側和/或外側分別緊密設置有熱交換管組件內熱交換管組件和外熱交換管組件；所述的熱交換管組件為帶翅片的合金鋁管。
2.根據權利要求I所述的鍋爐煙氣余熱回收復合材料熱交換管，其特征在于所述的內熱交換管組件橫截面等分分隔為四個圓心角為90度的扇形區(qū)域，每個扇形區(qū)域的內熱交換管組件的翅片自內熱交換管組件的合金鋁管內壁延伸至半徑位置形成梳齒狀；并且同一扇形區(qū)域內的翅片單元的中線相互平行。
3.根據權利要求2所述的鍋爐煙氣余熱回收復合材料熱交換管，其特征在于半徑相鄰的兩組扇形區(qū)域的內熱交換管組件的翅片之間留有空隙，四組扇形區(qū)域之間形成十字形空隙。
4.根據權利要求2所述的鍋爐煙氣余熱回收復合材料熱交換管，其特征在于半徑相鄰的兩組扇形區(qū)域的翅片單元之間的夾角為90度。
5.根據權利要求2所述的鍋爐煙氣余熱回收復合材料熱交換管，其特征在于翅片單元與與內熱交換管的合金鋁管之間的連接處增厚。
6.根據權利要求5所述的鍋爐煙氣余熱回收復合材料熱交換管，其特征在于翅片單元與與內熱交換管的合金鋁管之間的連接處相切。
7.根據權利要求I所述的鍋爐煙氣余熱回收復合材料熱交換管，其特征在于內熱交換管組件的翅片表面積為內熱交換管組件的鋁合金管內側表面積的4-5倍；煙道主體中空的煙道占煙道主體截面積的50-55%。
8.根據權利要求I所述的鍋爐煙氣余熱回收復合材料熱交換管，其特征在于所述的外熱交換管組件的翅片橫截面為自外熱交換管組件的合金鋁管外側壁均勻發(fā)散的翅片單元；所述的翅片單元為彎曲狀。
9.根據權利要求I所述的鍋爐煙氣余熱回收復合材料熱交換管，其特征在于內熱交換管組件的合金招管壁厚為2-3_ ;煙道主體的壁厚為I. 5-2mm ;外熱交換管組件的合金招管壁厚為2-3mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鍋爐煙氣余熱回收復合材料熱交換管，包括圓柱體煙道主體，所述的煙道主體的內側和/或外側分別緊密設置有熱交換管組件內熱交換管組件和外熱交換管組件；所述的熱交換管組件為帶翅片的合金鋁管。通過本發(fā)明設計而成的鍋爐的熱交換管道，結構精巧，既可以提高熱傳導的接觸面積，又可以防止過多的散熱片阻止煙道氣的排放，并且內傳熱氣便于清理。由于復合材熱交換管,為三層結構，可以根椐不同工況，合為一體或解體為外層加中層，或中層加內層分別使用。
文檔編號F28F21/08GK102914200SQ20121030340
公開日2013年2月6日 申請日期2012年8月23日 優(yōu)先權日2012年8月23日
發(fā)明者徐振華, 張一青 申請人:上海青盛工程設備安裝有限公司