【】本申請涉及換熱，尤其涉及一種換熱翅片與管翅式換熱器。

背景技術(shù)

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背景技術(shù)：

1、管翅式換熱器是一種高效的熱交換設(shè)備，通過增加熱交換面積來提高傳熱效率，主要由換熱管束和換熱翅片組成，換熱管束內(nèi)的管內(nèi)流體溫度傳遞至換熱翅片，換熱翅片再通過與管外流體的換熱帶走熱量。為了增強換熱器的換熱性能，通常會使用開窗結(jié)構(gòu)的換熱翅片，具體的，管外流體在接近換熱翅片的表面時會形成邊界層，邊界層內(nèi)流速較慢，隨著換熱過程的進行，邊界層堆積厚度增加，熱阻增大，阻礙熱量的有效傳遞，設(shè)置開窗結(jié)構(gòu)后，開窗翅片可以切割管外流體在流動方向上的邊界層，切割邊界層可以提高管外流體與換熱翅片表面的熱交換效率。

2、在實現(xiàn)本申請的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下技術(shù)問題：

3、管翅式換熱器在進行熱交換時，管外流體側(cè)的流動阻力約占換熱總阻力的80％，現(xiàn)有的技術(shù)方案中，采用開窗結(jié)構(gòu)提升換熱系數(shù)的同時，管外流體的流動變得不規(guī)則，導致管外流體的流動阻力大幅增加，且流動阻力的漲幅會遠大于換熱性能的漲幅。

技術(shù)實現(xiàn)思路

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技術(shù)實現(xiàn)要素：

1、鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N換熱翅片與管翅式換熱器，通過設(shè)置擾流結(jié)構(gòu)，在相同風量下可以提升管翅式換熱器的換熱性能。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┮环N換熱翅片，所述換熱翅片設(shè)有多個換熱管孔，層疊設(shè)置的所述換熱翅片可用于通過所述換熱管孔連接于換熱管束；

3、且所述換熱翅片設(shè)有多個擾流結(jié)構(gòu)，沿所述換熱翅片的厚度方向，所述擾流結(jié)構(gòu)自所述換熱翅片的表面凹陷和/或凸起形成；所述擾流結(jié)構(gòu)的表面為弧形，且所述擾流結(jié)構(gòu)為軸對稱結(jié)構(gòu)；其中，所述擾流結(jié)構(gòu)的長軸線和/或短軸線與管外流體的流動方向的夾角為α，0°＜α＜90°。

4、在一些實施方式中，所述擾流結(jié)構(gòu)包括：

5、弧形主體部，所述弧形主體部在所述換熱翅片的表面投影為矩形；

6、弧形連接部，設(shè)置于所述弧形主體部的兩端；所述弧形連接部在所述換熱翅片的表面投影為半圓形，且所述弧形主體部與所述弧形連接部的高度相等。

7、在一些實施方式中，相鄰的所述換熱翅片的片間距為g，所述擾流結(jié)構(gòu)的高度為l；

8、其中，相鄰的所述換熱翅片的片間距g與所述擾流結(jié)構(gòu)的高度l的關(guān)系滿足：0.1g＜l＜0.9g。

9、在一些實施方式中，沿所述換熱翅片的寬度方向，相鄰的所述換熱管孔的排間距為p，所述弧形連接部的半徑為d；

10、其中，所述弧形連接部的半徑d與所述換熱管孔的排間距p的關(guān)系滿足：0.1p＜2d＜0.25p。

11、在一些實施方式中，沿所述換熱翅片的長度方向，相鄰的所述換熱管孔的中心間距為w，所述弧形主體部的長度為b，所述擾流結(jié)構(gòu)的長度r＝2d+b；

12、其中，所述擾流結(jié)構(gòu)的長度r與所述換熱管孔的中心間距w的關(guān)系滿足：0.1w＜r＜0.5w。

13、在一些實施方式中，所述換熱翅片層疊設(shè)置。

14、在一些實施方式中，以所述換熱管束為中心，所述換熱翅片上的所述擾流結(jié)構(gòu)在空間上呈均勻分布。

15、在一些實施方式中，所述擾流結(jié)構(gòu)凸出設(shè)置于所述換熱翅片的一側(cè)。

16、在一些實施方式中，所述換熱管孔的形狀為圓形、橢圓形或正多邊形中的至少一種。

17、第二方面，本申請?zhí)峁┮环N管翅式換熱器，所述管翅式換熱器包括換熱管束與第一方面任一項所述的換熱翅片。

18、采用上述技術(shù)方案，本申請至少具有如下有益效果：

19、本申請?zhí)峁┑膿Q熱翅片，換熱翅片的表面凹陷和/或凸起形成擾流結(jié)構(gòu)，擾流結(jié)構(gòu)增加了換熱翅片的換熱面積，可以提高換熱效率；并且，當管外流體流經(jīng)擾流結(jié)構(gòu)時，相較于開窗翅片使得氣體在流動方向的邊界層不斷被切割導致流動阻力增強的方式，擾流凸起的設(shè)計通過改變管外流體流動的方向和速度，進而增加管外流體的湍流程度，且擾流凸起能夠更好地破壞邊界層，從而提高熱交換效率，在相同的風量下提升管翅式換熱器的換熱性能。同時，擾流結(jié)構(gòu)的長軸線和/或短軸線與所述管外流體的流動方向的夾角為α，0°＜α＜90°，固定的角度會使管外流體在換熱翅片的表面沿固定路徑流動，減少流體流動的不確定性，進而減少渦流的產(chǎn)生，避免流動分離，在一定程度上減小了管外流體的流動阻力。

技術(shù)特征：

1.一種換熱翅片，其特征在于，所述換熱翅片設(shè)有多個換熱管孔，所述換熱翅片可用于通過所述換熱管孔連接于換熱管束；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述換熱翅片，其特征在于，所述擾流結(jié)構(gòu)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述換熱翅片，其特征在于，相鄰的所述換熱翅片的片間距為g，所述擾流結(jié)構(gòu)的高度為l；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述換熱翅片，其特征在于，沿所述換熱翅片的寬度方向，相鄰的所述換熱管孔的排間距為p，所述弧形連接部的半徑為d；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述換熱翅片，其特征在于，沿所述換熱翅片的長度方向，相鄰的所述換熱管孔的中心間距為w，所述弧形主體部的長度為b，所述擾流結(jié)構(gòu)的長度r＝2d+b；

6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一項所述換熱翅片，其特征在于，所述換熱翅片層疊設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一項所述換熱翅片，其特征在于，以所述換熱管束為中心，所述換熱翅片上的所述擾流結(jié)構(gòu)在空間上呈均勻分布。

8.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一項所述換熱翅片，其特征在于，所述擾流結(jié)構(gòu)凸出設(shè)置于所述換熱翅片的一側(cè)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一項所述換熱翅片，其特征在于，所述換熱管孔的形狀為圓形、橢圓形或正多邊形中的至少一種。

10.一種管翅式換熱器，其特征在于，所述管翅式換熱器包括換熱管束與權(quán)利要求1～9任一項所述的換熱翅片。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種換熱翅片與管翅式換熱器，可用于與管外流體進行換熱，換熱翅片設(shè)有多個換熱管孔，換熱翅片可用于通過換熱管孔連接于換熱管束；且換熱翅片設(shè)有多個擾流結(jié)構(gòu)，沿換熱翅片的厚度方向，擾流結(jié)構(gòu)自換熱翅片的表面凹陷和/或凸起形成；擾流結(jié)構(gòu)的表面為弧形，且擾流結(jié)構(gòu)為軸對稱結(jié)構(gòu)；其中，擾流結(jié)構(gòu)的長軸線和/或短軸線與管外流體的流動方向的夾角為α，0°＜α＜90°。本申請?zhí)峁┑膿Q熱翅片，通過設(shè)置擾流結(jié)構(gòu)，當管外流體流經(jīng)擾流結(jié)構(gòu)時，擾流凸起的設(shè)計通過改變管外流體流動的方向和速度，進而增加管外流體的湍流程度，且擾流凸起能夠更好地破壞邊界層，從而提高熱交換效率，在相同風量下可以提升管翅式換熱器的換熱性能。

技術(shù)研發(fā)人員：林采彤,郭實龍,王鼎
受保護的技術(shù)使用者：深圳市英維克科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2