一種煉油、化工、電力行業(yè)用熱交換裝置的傳熱組件的制作方法
【專利摘要】一種煉油、化工、電力行業(yè)用熱交換裝置的傳熱組件，包括翅片扁管，所述翅片扁管為寬流道結(jié)構(gòu)，單個(gè)扁管寬度為80～400mm；且該翅片扁管內(nèi)有加強(qiáng)筋或內(nèi)肋，其在扁管內(nèi)形成的流道結(jié)構(gòu)為矩形、三角形或圓形。本實(shí)用新型較現(xiàn)有的窄流道翅片扁管，具有換熱負(fù)荷大，流動(dòng)阻力降小，迎風(fēng)面積小、管內(nèi)單程換熱長度大，以及傳熱元件總加工量少的特點(diǎn)。適用于煉油、化工、電力等行業(yè)中大流量、高負(fù)荷空冷場合。
【專利說明】—種煉油、化工、電力行業(yè)用熱交換裝置的傳熱組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于氣一汽(液)熱交換器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種煉油、化工行業(yè)用空氣冷卻器及電站空氣凝汽器用的傳熱組件。
【背景技術(shù)】
[0002]空氣冷卻器以空氣為冷卻介質(zhì)，用于冷卻各類工藝介質(zhì)。煉油、化工等工業(yè)裝置中，利用空氣冷卻器冷卻工藝介質(zhì)、循環(huán)水等。熱力發(fā)電系統(tǒng)中，通過空氣冷卻器將低壓蒸汽冷凝為凝結(jié)水，凝結(jié)水循環(huán)使用，形成熱工循環(huán)。
[0003]現(xiàn)有空氣冷卻器的關(guān)鍵傳熱組件一為在煉油、化工行業(yè)廣泛應(yīng)用的空冷器的翅片圓管傳熱組件，圓管材質(zhì)為鋼，鋁制翅片擠軋、滾壓、繞制在圓管外表面。主要適用于石油化工行業(yè)戒指壓力較高的場合。二為在熱力發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用的冷凝器，傳熱組件中扁管的基體材質(zhì)為鋼，外表面涂有鋁金屬薄層，扁管通過拼焊組成。管內(nèi)未布置加強(qiáng)筋或用于增加湍流程度的內(nèi)肋或擾流件。鋁制翅片通過沖壓或模壓制成。翅片一側(cè)表面被釬焊在扁管外側(cè)表面，另一側(cè)表面與相鄰扁管焊接的翅片側(cè)面存在一定間隙。
[0004]電力、化工等大型工業(yè)裝置用翅片扁管的長度達(dá)數(shù)米，扁管的尺寸加工誤差會(huì)直接影響扁管與翅片間的焊接質(zhì)量以及扁管與其他構(gòu)件的焊接質(zhì)量。現(xiàn)有技術(shù)中適用于大流量、高負(fù)荷行業(yè)的大尺寸、寬流道的翅片扁管僅在電站空冷中應(yīng)用。但此類僅在電力行業(yè)應(yīng)用的大尺寸、寬流道用翅片扁管，存在以下問題:一為基管材質(zhì)為鋼并通過拼焊制成，使得扁管的側(cè)向彎曲度、面向彎曲度、扭轉(zhuǎn)度等尺寸加工精度誤差較大，易使得翅片因焊接質(zhì)量不高發(fā)生脫落，以及翅片和扁管表面之間的接觸熱阻較大，降低設(shè)備傳熱效果。二為其翅片扁管內(nèi)沒有加強(qiáng)筋，扁管的強(qiáng)度、剛度性能非常有限，限制了設(shè)備的整體承壓能力、抗振動(dòng)能力，不適用于在煉油、化工等熱介質(zhì)壓力相對(duì)較高、風(fēng)速較高的空冷場合。此外，因沒有布置加強(qiáng)筋或擾流結(jié)構(gòu)，使得管內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)湍流程度較低，限制設(shè)備總體傳熱性能。三為其翅片扁管的鋼制扁管兩側(cè)的外表面分別焊接鋁制翅片形成一個(gè)翅片管，兩個(gè)相鄰翅片管間存在一定的間隙，使得設(shè)備在操作時(shí)，部分空氣從相鄰翅片扁管之間的空隙流出，未參與和翅片之間的換熱即存在偏流或漏流現(xiàn)象，無謂消耗了風(fēng)機(jī)電力，降低了設(shè)備整體空冷效果。而且，相鄰翅片扁管之間存在間隙，也降低了設(shè)備緊湊程度，增加占地面積。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型提供一種煉油、化工、電力行業(yè)用熱交換裝置的傳熱組件，解決此類熱交換裝置在強(qiáng)化傳熱性能、提高承壓能力和抗振動(dòng)能力、減小設(shè)備重量、降低風(fēng)機(jī)電力消耗方面存在的問題。
[0006]本實(shí)用新型之目的采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0007]—種煉油、化工、電力行業(yè)用熱交換裝置的傳熱組件，包括翅片扁管，所述翅片扁管為寬流道結(jié)構(gòu)，單個(gè)扁管寬度為80?400mm ;且該翅片扁管內(nèi)有加強(qiáng)筋或內(nèi)肋,其在扁管內(nèi)形成的流道結(jié)構(gòu)為矩形、三角形或圓形。[0008]進(jìn)一步的:所述加強(qiáng)筋或內(nèi)肋與扁管一次整體擠壓成型。
[0009]所述翅片扁管的翅片的兩側(cè)面分別與相鄰兩個(gè)扁管的側(cè)表面釬焊；多個(gè)該翅片扁管平行疊加形成平行流結(jié)構(gòu)的翅片管束。
[0010]所述翅片扁管的翅片和扁管均為鋁材
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0012]扁管內(nèi)的加強(qiáng)筋或內(nèi)肋提高了扁管的抗振動(dòng)能力，增加了對(duì)管內(nèi)介質(zhì)的承壓抗變形能力，并提高了介質(zhì)湍流程度和傳熱性能。且扁管通過擠壓一次成型，使得扁管加工效率和尺寸精度均要聞?dòng)谄春腹に?。有利于提聞扁管和翅片之間的焊接直接質(zhì)量，并減小扁管和翅片焊接面的接觸熱阻和強(qiáng)化傳熱。
[0013]翅片的兩側(cè)波峰表面同時(shí)與相鄰兩個(gè)扁管的外表面釬焊，較非平行流翅片扁管，增加了翅片焊接強(qiáng)度，減小了翅片脫落可能性。并且，避免了空氣偏流，提高了空氣冷卻性倉泛。
[0014]扁管及翅片材質(zhì)均為鋁材。鋁材質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋼材質(zhì)，有利于強(qiáng)化傳熱，減小傳熱面積。
[0015]本實(shí)用新型適用于煉油、化工、電力等行業(yè)中大流量、高負(fù)荷空冷場合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型寬流道矩形通道翅片扁管示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型寬流道三角形通道翅片扁管示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0019]參照?qǐng)D1、2，一種煉油、化工、電力行業(yè)用熱交換裝置的傳熱組件，包括翅片扁管，其由鋁制翅片1、鋁制扁管2、鋁制翅片3、鋁制扁管4、鋁制翅片5依次均勻疊摞釬焊而成。扁管個(gè)數(shù)、翅片峰數(shù)依據(jù)換熱負(fù)荷大小確定。該翅片扁管為寬流道結(jié)構(gòu)，單個(gè)扁管寬度為80?400mm ;且該翅片扁管內(nèi)有加強(qiáng)筋或用于增加湍流程度的內(nèi)肋，該加強(qiáng)筋與扁管一次整體擠壓或模壓成型，加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)形式與內(nèi)肋可以不同方式組合布置。其在扁管內(nèi)形成的流道結(jié)構(gòu)為矩形、三角形或圓形。該翅片扁管的翅片通過沖壓、模壓成型，其結(jié)構(gòu)形式包括蛇形翅片、百葉窗翅片、矩形翅片以及各種在翅片表面加工有擾流槽、擾流孔的翅片。該翅片波峰表面分別于相鄰扁管外側(cè)表面釬焊，形成平行流結(jié)構(gòu)。例如，鋁制翅片3的一側(cè)波峰表面與鋁制扁管2側(cè)表面焊接，鋁制翅片3的另一側(cè)波峰表面與鋁制扁管4外側(cè)表面釬焊。多個(gè)翅片管平行疊加組成翅片管束。熱介質(zhì)從扁管一端流入，從另一端流出，空氣流經(jīng)相鄰翅片形成的間隙，形成錯(cuò)流換熱。
[0020]同時(shí)對(duì)本實(shí)用新型的寬流道全鋁翅片扁管和現(xiàn)有的窄流道全鋁翅片扁管作一比較以進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
[0021]某工業(yè)裝置一空冷工位，采用寬流道全鋁翅片扁管約需換熱面積1000m2，考慮到窄流道翅片全鋁翅片扁管的翅片高度較小，翅片效率略高于寬流道，高翅片全鋁翅片扁管設(shè)計(jì)換熱面積按3500m2計(jì)，采用窄、寬流道翅片扁管的幾何參數(shù)見表3。結(jié)果表明，采用窄流道全鋁翅片扁管在流量一定，熱負(fù)荷一定條件下，流動(dòng)阻力降是寬流道翅片扁管的4倍，導(dǎo)致高溫介質(zhì)動(dòng)力消耗增大，迎風(fēng)面積是寬流道翅片扁管2.46倍使得空氣沿迎風(fēng)面分布不易均勻。而且，窄流道翅片扁管換熱負(fù)荷較小，在滿足同樣熱負(fù)荷前提條件下所需換熱扁管個(gè)數(shù)、翅片層數(shù)均為寬流道翅片扁管20倍，顯然增加了產(chǎn)品加工制造任務(wù)量和成本。
【權(quán)利要求】
1.一種煉油、化工、電力行業(yè)用熱交換裝置的傳熱組件，包括翅片扁管，其特征在于:所述翅片扁管為寬流道結(jié)構(gòu)，單個(gè)扁管寬度為80?400mm ;且該翅片扁管內(nèi)有加強(qiáng)筋或內(nèi)肋，其在扁管內(nèi)形成的流道結(jié)構(gòu)為矩形、三角形或圓形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煉油、化工、電力行業(yè)用熱交換裝置的傳熱組件，其特征在于:所述加強(qiáng)筋或內(nèi)肋與扁管一次整體擠壓成型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煉油、化工、電力行業(yè)用熱交換裝置的傳熱組件，其特征在于:所述翅片扁管的翅片的兩側(cè)面分別與相鄰兩個(gè)扁管的側(cè)表面釬焊；多個(gè)該翅片扁管平行疊加形成平行流結(jié)構(gòu)的翅片管束。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煉油、化工、電力行業(yè)用熱交換裝置的傳熱組件，其特征在于:所述翅片扁管的翅片和扁管均為鋁材。
【文檔編號(hào)】F28F1/42GK203672215SQ201320671030
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】張延豐, 常春梅, 鄒建東, 唐海, 陳韶范, 趙國棟 申請(qǐng)人:甘肅藍(lán)科石化高新裝備股份有限公司