本實(shí)用新型涉及輻射管加熱應(yīng)用領(lǐng)域,具體地,涉及輻射管無源強(qiáng)化傳熱插件,尤其是在不增加能源額外能源消耗的工況下,實(shí)現(xiàn)輻射管的無源強(qiáng)化傳熱,最終提高能源利用效率的技術(shù)方案。
背景技術(shù):
輻射管廣泛應(yīng)用于工業(yè)加熱領(lǐng)域,輻射管由于其加熱特性,沿著煙氣流動方向上輻射管的管壁溫度是逐漸降低的,尤其對于W型輻射管,其排煙行程的管壁溫度遠(yuǎn)低于平均管壁溫度,因此若能有效提高排煙行程的管壁溫度,可以大幅提高輻射管的加熱能力和加熱效率。
長期以來工程技術(shù)人員為了提高輻射管的加熱效率,總是通過加大輻射管管徑或增加輻射管長度來提高輻射管的加熱效率;但不管是加大輻射管管徑還是增加輻射管長度均需要提高成本,而且對于已經(jīng)投產(chǎn)的工況無法對輻射管尺寸進(jìn)行改造。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本實(shí)用新型的目的是提供一種輻射管無源強(qiáng)化傳熱插件。
根據(jù)本實(shí)用新型提供的一種輻射管無源強(qiáng)化傳熱插件,包括插件體;
插件體的表面延伸出一個(gè)或多個(gè)換熱片;
插件體為中空管形結(jié)構(gòu);
換熱片從插件體的一端延伸至插件體的另一端。
優(yōu)選地,換熱片為翅片形或者鰭片形。
優(yōu)選地,插件體的長度為150-350mm;插件體為中空圓管形結(jié)構(gòu),圓管形結(jié)構(gòu)中間空心空間的直徑為6-20mm。
優(yōu)選地,還包括金屬桿件;多個(gè)插件體之間通過金屬桿件依次連接;其中,金屬桿件插入在插件體內(nèi)。
優(yōu)選地,在一個(gè)插件體上,翅片形的換熱片的數(shù)量為4-12片,且沿插件體周向均勻分布。
優(yōu)選地,在一個(gè)插件體上,鰭片形的換熱片的數(shù)量為2-6片,且每100mm長度方向上的周向旋轉(zhuǎn)角度為10-60°。
優(yōu)選地,所述輻射管無源強(qiáng)化傳熱插件由金屬整體鑄造而成,或者由非金屬碳化硅材質(zhì)整體成形制作而成。
根據(jù)本實(shí)用新型提供的一種輻射管,包括管體,其特征在于,在所述管體內(nèi)設(shè)置有上述的輻射管無源強(qiáng)化傳熱插件。
優(yōu)選地,所述輻射管無源強(qiáng)化傳熱插件的最大外徑小于輻射管內(nèi)管徑3-5mm。
優(yōu)選地,相鄰的兩個(gè)所述輻射管無源強(qiáng)化傳熱插件的對應(yīng)換熱片之間的相對端面重合緊貼,使得所述對應(yīng)換熱片的表面之間平滑拼合。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有如下的有益效果:
本實(shí)用新型主要用于各類輻射管(U型、W型)的排煙(相對低溫)行程內(nèi),翅片或旋轉(zhuǎn)的多鰭片設(shè)計(jì)提高對流換熱系數(shù),同時(shí)增加輻射面積,強(qiáng)化了輻射管低溫行程的傳熱效率,提高輻射管表面功率和爐膛熱效率,最終能減少燃?xì)獾南暮蛷U氣的排放,傳熱插件的應(yīng)用可以直接提高輻射管管壁溫度20-50℃,降低排煙溫度50-80℃,節(jié)能率達(dá)3-5%,值得推廣應(yīng)用。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述,本實(shí)用新型的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯:
圖1為具有翅片形換熱片的輻射管無源強(qiáng)化傳熱插件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為具有鰭片形換熱片的輻射管無源強(qiáng)化傳熱插件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為輻射管無源強(qiáng)化傳熱插件在輻射管內(nèi)安裝示意圖。
圖中:
1-插件體
2-翅片形的換熱片
3-鰭片形的換熱片
4-輻射管
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本實(shí)用新型,但不以任何形式限制本實(shí)用新型。應(yīng)當(dāng)指出的是,對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變化和改進(jìn)。這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
本實(shí)用新型在不改變輻射管結(jié)構(gòu)尺寸的基礎(chǔ)上,通過無源強(qiáng)化傳熱技術(shù),提高輻射管低溫行程的加熱能力和加熱效率。
無源強(qiáng)化傳熱技術(shù)主要包括以下手段:(1)涂層表面;(2)粗糙表面;(3)擴(kuò)展表面;(4)螺旋管等。如果煙氣通過管外我們可以在管外采用這幾種無源強(qiáng)化措施手段來強(qiáng)化傳熱,而如果煙氣從管內(nèi)通過時(shí),以上的所有強(qiáng)化傳熱措施在管內(nèi)都不太好實(shí)施,為此本實(shí)用新型提出可以在管內(nèi)放置特殊插件的方式來強(qiáng)化傳熱,插件既可以增加總的輻射換熱面積,也可以增加擾動,從而增強(qiáng)換熱。
本實(shí)用新型提供的輻射管無源強(qiáng)化傳熱插件,如圖1、圖2所示,包括插件體,插件體上延伸出一個(gè)或多個(gè)換熱片。換熱片為翅片形,如圖1所示;或者,換熱片為鰭片形,如圖2所示。插件體的長度為150mm-350mm,插件體的直徑一般小于輻射管管徑3mm-5mm,無論翅片形還是鰭片形插件,中間均采用空心圓柱形結(jié)構(gòu)便于多個(gè)插件的連接組合,中間空心直徑為6mm-20mm,多個(gè)插件體通過耐熱金屬桿件連接,具有翅片形的換熱片的插件體周向方向上的翅片的數(shù)量為4-12片,具有鰭片形的換熱片的插件體周向方向上的翅片為2-6片,每100mm長度方向上的周向旋轉(zhuǎn)角度為10°-60°;輻射管無源強(qiáng)化傳熱插件可以由耐熱金屬整體鑄造而成或由黑度較高的非金屬碳化硅材質(zhì)整體成形制作。
圖2中的插件體及換熱片表面的點(diǎn)表示該表面為粗糙的表面。
多個(gè)插件體互相連接時(shí)要確保煙氣流動的暢通性和連續(xù)性,整個(gè)組合的輻射管無源強(qiáng)化傳熱插件可以直接布置在輻射管中間,利用自重和自身的摩擦力可以長期穩(wěn)定固定在輻射管的同一位置,無需增加其他支撐件。
以上組合輻射管無源強(qiáng)化傳熱插件的應(yīng)用,可以直接提高輻射管管壁溫度20-50℃,降低排煙溫度50-80℃,節(jié)能率達(dá)3%-5%,值得推廣應(yīng)用。
以上對本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是,本實(shí)用新型并不局限于上述特定實(shí)施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改,這并不影響本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。在不沖突的情況下,本申請的實(shí)施例和實(shí)施例中的特征可以任意相互組合。