一种纯逆流内外翅片管及其组成的换热器

技术领域

本发明属于换热器技术领域，具体涉及一种纯逆流内外翅片管及其组成的换热器。

背景技术

为了提高传热效率，要求换热器不断改进其结构形式，对于管壳式换热器来说，增加折流板数量。

目前在使用的换热器多是光管和翅片管，光管换热器又分为直管，U型管，盘管、绕管等型式的换热器，翅片管又分为内翅片管和外翅片管换热器，无论采用哪一种换热器，大家都在尽可能地增加传热面积，改变流体的流体状态来提高传热效率，减小换热器的体积，把传热性能发挥到极致，但是无论怎么改进，有几个问题很难得到完美的解答。第一就是流体的流动状态不能完全实现纯逆流，两股流体的流动方向总会有错流和叉流现象；第二，不能保证流体传热温差的最大化，温差是传热的动力，温差越大，传热越激烈，错流和叉流都会减小传热温差，从而影响到传热效果；第三，防止流体短路，换热管与换热管、换热管与壳体折流板之间的间隙，都会造成流体旁通，不能充分传热；第四，局部死区，流体在流动传热过程中不可避免出现有死角现象，在这里流体出现滞留或停留影响传热；第五，在布管区域内，换热管与换热管之间以及换热管内部空间换热面积没有实现最大化。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种纯逆流内外翅片管，包括

换热管，所述换热管设置为具有壁厚和轴向长度的空心管状结构；

若干内翅，所述内翅设置在所述换热管空腔内部，所述内翅具有和所述换热管轴向方向平行的延伸长度；

若干外翅，所述外翅设置在所述换热管外壁外侧，所述外翅具有和所述换热管轴向方向平行的延伸长度。

作为一种优选的技术方案，所述内翅外缘与所述换热管内壁固定连接或设置为一体成型结构；所述外翅内缘与所述换热管外壁固定连接或设置为一体成型结构。

作为一种优选的技术方案，还包括内管，所述内管设置在所述换热管内部，所述内翅的内缘与所述内管固定连接或设置为一体成型结构。

作为一种优选的技术方案，所述内管设置为实心结构或设置为两端封堵结构。

作为一种优选的技术方案，所述换热管的横截面形状设置为三角形、类似三角形、矩形、类似矩形、圆形、类似圆形、椭圆形、类似椭圆形或多边形中的一种。

作为一种优选的技术方案，若干所述内翅的横截面形状设置为从一点向周围延伸的若干直线；或相互平行的若干直线；或相互平行的若干折线；或两组互相垂直的若干直线。

作为一种优选的技术方案，所述内翅在所述换热管轴向方向上的延伸是连续的或断续的，所述内翅的的形状设置为平直形、波浪形、错齿形、孔板形、独立柱体形或百叶窗形中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案，若干所述外翅的外缘在横截面上形成的图形形状为三角形、类似三角形、矩形、类似矩形、圆形、类似圆形、椭圆形、类似椭圆形或多边形中的一种。

作为一种优选的技术方案，所述内翅外缘与所述换热管内壁通过胀接、缩接、钎接、焊接工艺中的一种实现固定连接；所述外翅内缘与所述换热管外壁通过胀接、缩接、钎接、焊接、、轧制工艺中的一种实现固定连接。

一种基于以上任一项所述的纯逆流内外翅片管的换热器，包括所述纯逆流内外翅片管。

有益效果：

(1)本发明提供了一种纯逆流内外翅片管及其组成的换热器，广泛用于双股流体传热，或多股流体传热，流体既可以是气体，也可以是液体，气液混合体。其中本发明提供的内外翅片管由光管和翅共同组成，在本发明中，光管为换热管，翅结构分为内翅和外翅；两种流体在换热管内外相向而行，实现纯逆流换热，流体的流动方向与换热管，轴线方向平行。采用本发明提供的内外翅片管制成的换热器无需设置折流板；本发明提供的纯逆流内外翅片管及其组成的换热器形成的温差大，换热效率高，结构紧凑合理。

(2)本发明提供的纯逆流内外翅片管及其组成的换热器打破了以往换热管外型必须是圆形的常规理念，换热管外型可以是正三角形、正方形、或其他的规则多边形，只要可以规则排列，边与边紧密接触，相比于传统的圆形换热管，更能充分的利用换热空间，流体不会出现短路，没有死区；在多个换热管并列设置的时候有效利用换热器内部空间，可以实现紧凑排列，占用换热器壳体内部有效空间，具有很好的紧凑型。

(3)内翅管和外翅管均与以往内外翅管的理念有所不同，打破常规，挖掘换热管以及换热器的最大潜力，使得管壳式换热器同样具备板翅式换热器的优良的性能，比板翅式换热器更具有耐高温、耐腐蚀、耐高压的特点，制作更方便，组合更灵活，更换或维修便利，适用范围广。

(4)无折流板，无死区，以往的换热器为了使流体不短路，加上折流板和纵向挡板，无法避免的会出现死区，面对这样的难题，市场中出现了螺旋折流板，克服了流道死区的问题，但是无论怎样都克服不了流体之间的错流和折流以及混合流的问题，不能做到纯逆流传热，本发明提供的纯逆流内外翅片管及其组成的换热器，可以根据不同的流体条件，选择不同的换热管直径以及换热管及内翅的几何形状，同时调整外翅的几何形状和尺寸大小，从而实现了管内空间和管外空间的充分利用，外翅外缘也可以加工成工艺型管，只起支撑加强作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中，层或区域的厚度被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。

图1是本发明提供的一种纯逆流内外翅片管的立体结构示意图；

图2是主视结构示意图；

图3是主视结构示意图；

图4是主视结构示意图；

图5是主视结构示意图；

图6是内翅的立体结构示意图；

图7是内翅的立体结构示意图；

图8是内翅的立体结构示意图；

图9是内翅的立体结构示意图；

图10是内翅的立体结构示意图；

图11是多个本发明提供的纯逆流内外翅片管的组合排列结构示意图；

图12是多个本发明提供的纯逆流内外翅片管的组合排列结构示意图；

其中，1-换热管、2-内翅、3-外翅、4-内管。

具体实施方式

结合以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可进一步地理解本发明的内容。

当描述本申请的实施方式时，使用“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。除此之外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。

在本文中，诸如第一、第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他辩题已在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的部件、装置或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种不见、装置或者设备所固有的要素。

当部件、元件或层被称为“位于”、“结合至”、“连接至”或“联接至”另一元件或层时，其可直接位于、结合至、连接至或联接至该另一部件、元件或层，或可存在中间元件或中间层。相反，当元件被称为“直接位于”、“直接结合至”、“直接连接至”或“直接联接至”另一元件或层时，可能不存在中间元件或中间层。其他用于描述元件之间的关系的词语应当以类似的方式来进行解释(例如，“在……之间”与“直接在……之间”、“邻近”与“直接邻近”等)。

根据图1～12所示的一种纯逆流内外翅片管，包括

换热管1，所述换热管1设置为具有壁厚和轴向长度的空心管状结构；

若干内翅2，所述内翅2设置在所述换热管1空腔内部，所述内翅2具有和所述换热管1轴向方向平行的延伸长度；

若干外翅3，所述外翅3设置在所述换热管1外壁外侧，所述外翅3具有和所述换热管1轴向方向平行的延伸长度。

在一些优选的实施方式中，所述内翅2外缘与所述换热管1内壁固定连接或设置为一体成型结构；所述外翅3内缘与所述换热管1外壁固定连接或设置为一体成型结构。

在一些优选的实施方式中，还包括内管4，所述内管4设置在所述换热管1 内部，所述内翅2的内缘与所述内管4固定连接或设置为一体成型结构。

内管和内翅的组合为换热管起到了支撑作用，无需另外设置支撑组件，减少零件数量，消除死区。

在一些优选的实施方式中，所述内管4设置为实心结构或设置为两端封堵结构。

在一些优选的实施方式中，所述换热管1的横截面形状设置为三角形、类似三角形、矩形、类似矩形、圆形、类似圆形、椭圆形、类似椭圆形或多边形中的一种。

在一些优选的实施方式中，若干所述内翅2的横截面形状设置为从一点向周围延伸的若干直线；或相互平行的若干直线；或相互平行的若干折线；或两组互相垂直的若干直线。

在一些优选的实施方式中，所述内翅2在所述换热管1轴向方向上的延伸是连续的或断续的，所述内翅2的的形状设置为平直形、波浪形、错齿形、孔板形、独立柱体形或百叶窗形中的一种或多种。

在一些优选的实施方式中，若干所述外翅3的外缘在横截面上形成的图形形状为三角形、类似三角形、矩形、类似矩形、圆形、类似圆形、椭圆形、类似椭圆形或多边形中的一种。

在一些优选的实施方式中，所述内翅2外缘与所述换热管1内壁通过胀接、缩接、钎接、焊接工艺中的一种实现固定连接；所述外翅3内缘与所述换热管1 外壁通过胀接、缩接、钎接、焊接、轧制工艺中的一种实现固定连接。

一种基于以上任一项所述的纯逆流内外翅片管的换热器，包括所述纯逆流内外翅片管。

工作原理：本发明提供了一种纯逆流内外翅片管及其组成的换热器，其中本发明提供的内外翅片管由光管和翅共同组成，在本发明中，光管为换热管，翅结构分为内翅和外翅；两种流体在换热管内外相向而行，实现纯逆流换热，流体的流动方向与换热管，轴线方向平行。采用本发明提供的内外翅片管制成的换热器无需设置折流板；本发明提供的纯逆流内外翅片管及其组成的换热器形成的温差大，换热效率高，结构紧凑合理。

换热管内外翅也可单独使用，即形成单独的内翅管和外翅管，所组成的换热器为内翅管换热器和外翅管换热器

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。