[其他]熱交換裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101986000007019
• 申請日: 1986-10-14
• 公開（公告）號: CN1003537B
• 公開（公告）日: 1989-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 瀨下裕;藤井雅雄;藤井雅雄
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會(huì)社
• 代理公司: 上海專利事務(wù)所
• 代理人: 黃依文

本發(fā)明公開了一種熱交換裝置。該裝置由多根傳熱管（２）和多片傳熱片（１）組成，一種介質(zhì)沿傳熱片（１）之間的通道流過傳熱管（２）外表面，另一種介質(zhì)流經(jīng)傳熱管內(nèi)部。帶有多個(gè)通孔（３）的傳熱片（１）沿流體的流動(dòng)方向周期性地大體彎曲成梯形波紋板狀，相鄰的傳熱片（１）之間彎曲的相位間步。并平行設(shè)置。上述第一種介質(zhì)主要從傳熱片（１）之間的通道流過，少部分經(jīng)通孔（３），從傳熱片（１）的一側(cè)流至另一側(cè)，改善了傳熱特性。

本發(fā)明涉及熱交換裝置，尤其涉及帶傳熱肋片之類傳熱片的片管式熱交換裝置的傳熱特性的改善。

美國專利3796258公開了一種片管式熱交換裝置，該種裝置由多根傳熱管與多片帶有許多通孔的傳熱片組成，這些傳熱片以一定的間隔彼此平行疊置，在相鄰的傳熱片間形成第1種介質(zhì)流通的通道，傳熱片沿該介質(zhì)的流動(dòng)方向周期性地彎曲地淺齒波紋板狀，且波紋的相位同步，而傳熱管內(nèi)有第2種介質(zhì)流過，與上述第1種介質(zhì)進(jìn)行熱交換。第1種介質(zhì)沿著波紋狀的傳熱片流動(dòng)時(shí)，由于傳熱片上設(shè)有多個(gè)沿介質(zhì)的流動(dòng)方向其中心對齊的通孔，介質(zhì)的相當(dāng)部分便會(huì)穿過通孔從傳熱片的一側(cè)流到傳熱片的另一側(cè)，并沖擊下游的管道，從而破壞沿傳熱片表面形成的邊界層，在介質(zhì)中產(chǎn)生紊流，因此可以提高傳熱性能。但是，由于通孔的存在使介質(zhì)的壓力損失增大，而壓力損失的大小是除了傳熱性能之外，評價(jià)熱交換器性能的另一個(gè)重要指標(biāo)，壓力損失大的熱交換器決不是高性能的熱交換器。并且，該專利文獻(xiàn)沒有給出傳熱片彎曲波紋的形狀或周期長度等的最佳參數(shù)，而彎曲波紋的形狀及彎曲的周期長度等參數(shù)都會(huì)影響介質(zhì)的流動(dòng)狀況，從而影響傳熱性能和介質(zhì)的壓力損失。

本發(fā)明的目的在于，找出傳熱片較合適的彎曲波紋形狀，及在該種波紋形狀時(shí)，其彎曲波紋的周期長度等的最佳參數(shù)，從而提供一種傳熱性能既高、壓力損失也小的高性能的熱交換裝置。

本發(fā)明的熱交換裝置，由多根傳熱管與多片帶有許多通孔的、彼此互相平行設(shè)置的傳熱片組成，一種介質(zhì)沿著傳熱片之間的通道流過傳熱管的外表面，另一種介質(zhì)流經(jīng)傳熱管的內(nèi)部，該傳熱片沿前一種介質(zhì)的流動(dòng)方向周期性地彎曲成大致為梯形波紋板狀，波紋的相位同步，該梯形的形狀和傳熱片具體結(jié)構(gòu)尺寸的選擇使上述第1種介質(zhì)主要從傳熱片間的通道內(nèi)流過，傳熱片梯形波紋半個(gè)周期的長度l和傳熱片整個(gè)長度L的比值小于0.3，且梯形波紋半個(gè)周期長度l大于2.5毫米。

利用具有上述結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的傳熱片，可以獲得傳熱性能高且壓力損失小的高性能的熱交換裝置。

本發(fā)明的效果將在下面作進(jìn)一步說明。

第1圖是本發(fā)明實(shí)施例中傳熱片部分的局部透視圖，第2圖是圖1所示結(jié)構(gòu)的傳熱片與現(xiàn)有傳熱片的傳熱特性的比較圖，第3圖是彎曲流道流動(dòng)方向的壁面壓力變化的說明圖，第4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的局部剖面圖，第5圖是本發(fā)明所涉及的傳熱片的局部剖面圖，第6圖至第9圖是本發(fā)明實(shí)施例的傳熱特性圖，其中，第6圖表明了傳熱片波紋半周期長度與傳熱片總長度的比值對傳熱特性的影響，第7圖表明了傳熱片的通孔外徑對傳熱特性的影響，第8圖表明了傳熱片開孔率對傳熱特性的影響，第9圖表明了傳熱片斜面的傾斜角度對傳熱管外熱交換系數(shù)與風(fēng)壓損失比值的影響，第10圖是另一實(shí)施例涉及的傳熱片的重要部分透視圖，第11圖及第12圖分別是現(xiàn)有的傳熱片的局部透視圖和剖面圖。

第11圖所示的是現(xiàn)有熱交換裝置所使用的一種傳熱片。圖中，傳熱片（1）沿流體（A）的流動(dòng)方向（箭頭所示方向）平行設(shè)置，這種傳熱片可以是傳熱肋片、吸熱片或散熱片等。此處的傳熱片為無孔梯形波紋板。

第12圖中多平板狀的傳熱片（1）沿流體（A）的流動(dòng)方向（用箭頭表示）平行設(shè)置。這樣的傳熱片稱為平行平板。

第1圖所示的本發(fā)明實(shí)施例中的傳熱片是在第11圖所示的傳熱片上設(shè)置了多個(gè)通孔（3）而形成的，稱為多孔梯形波紋板。

第2圖是上述三種傳熱片的傳熱特性比較圖，其中無孔梯形波紋板的特性用▲標(biāo)記表示，平行平板的特性用●標(biāo)記表示，而多孔梯形波紋板的特性用△表示。在圖中，橫軸及縱軸的無量綱參數(shù)為：

Re＝V·De/ν：雷諾數(shù)

Nu＝x·De/λ：努塞爾數(shù)

其中，V：傳熱片間第一種介質(zhì)的最大流速