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微通道换热扁管及换热组件

2021-03-23 17:09:14

微通道换热扁管及换热组件

  技术领域

  本实用新型属于换热设备技术领域,具体涉及一种微通道换热扁管及换热组件。

  背景技术

  换热器是炼油、化工、环保、能源、电力等工业中的一种重要单元设备,通常在化工厂的建设中,换热器占总投资的比重较大,目前,国内外常用的换热器大体上可以分为管式和板式两大类。对于有气体换热的情况,一般采用增加翅片的方式来强化换热,通常而言,板翅式换热器广泛应用于气-气换热,管翅式换热器较多的应用于气-液换热。对于板翅式换热器,因其在钎接过程中局部没有钎牢而形成薄弱环节,从而决定了板翅式换热器不能承受较高的绝对压力或者故障状态下较高的相对压力,因此人们开发出了扁管管翅式换热器,即以扁管管束代替圆管管束,从而能够使得换热面积得到有效地提高,使其接近板壳式换热器的热效率,同时其能够承受较大的压力,制造工业简单,但对于单纯的扁管换热器而言,在石油化工生产中,高黏度流体在换热器光管中加热,常出现管壁附近流体温度过高,而在管中心部位流体换热不足,即流体换热不均匀、不充分现象,从而影响设备的换热效率,而且,若要保证流通量需要增加散热翅片的长度,这种方式在周转、运输以及加工过程中容易出现倒伏现象,此外,单位体积内的换热面积较小,导致换热能力不佳。

  为了解决现有技术存在的不足,人们进行了长期的探索,提出了各式各样的解决方案。例如,中国专利文献公开了一种用于换热器的微通道扁管及其微通道扁管换热器

  [CN201821093193.X],包括两个平行设置的集流管,集流管之间设置有若干个扁管主体,扁管主体的两端分别连通一个集流管,扁管主体宽度小于集流管宽度,扁管主体两两之间设置有散热翅片,散热翅片一侧或两侧突出于扁管主体,支撑机构远离扁管主体的一端与散热翅片齐平。

  上述方案在一定程度上解决了微通道换热器组件运输不便、容易倒伏的问题,但是该方案依然存在着诸多不足,例如,流体换热不均匀,换热面积小,影响设备的换热效率。

  发明内容

  本实用新型的目的是针对上述问题,提供一种设计合理,换热均匀且换热效果好的微通道换热扁管。

  本实用新型的另一个目的是针对上述问题,提供一种设计合理,承压性能好的换热组件。

  为达到上述目的,本实用新型采用了下列技术方案:本微通道换热扁管,包括呈扁平管状且轴向具有换热通道组的扁管本体,换热通道组包括两个位于扁管本体沿宽度方向两侧且相互对应设置的侧部换热通道,两个侧部换热通道之间具有若干依次等间距设置的中间换热通道,扁管本体沿宽度方向的两侧分别具有位于侧部换热通道一侧且位于远离中间换热通道一侧的散热外翅片,且散热外翅片沿扁管本体宽度方向延伸且呈开放状或闭合状;

  或者换热通道组内具有若干换热齿部,换热齿部分别位于侧部换热通道靠近扁管本体周向外表面的周向内侧和/或位于中间换热通道靠近扁管本体周向外表面的周向内侧。通过在中间换热通道和侧部换热通道内设置换热齿部增加换热面积,使得流体换热均匀,散热外翅片的设置可以避免流体温度高损坏设备。

  在上述的微通道换热扁管中,散热外翅片均呈弯曲状且散热外翅片和扁管本体连为一体式结构,且散热外翅片包括与扁管本体相连的弧形连接部,弧形连接部连接有水平设置的水平散热部,且水平散热部和扁管本体外侧面齐平。

  在上述的微通道换热扁管中,扁管本体侧部分别设置一个散热外翅片,且位于扁管本体两侧的散热外翅片相互对应设置或一一错位设置。

  在上述的微通道换热扁管中,扁管本体侧部分别设置两个散热外翅片,且散热外翅片相互对应设置从而形成叉状结构。

  在上述的微通道换热扁管中,扁管本体侧部分别设置两个散热外翅片,散热外翅片相互对应设置且水平散热部远离弧形连接部的一端之间通过竖直连接部相连从而将两个散热外翅片连为闭合结构,两个散热外翅片之间形成外部换热通道,且外部换热通道、侧部换热通道以及中间换热通道共同构成上述的换热通道组。闭合结构的散热翅片有效提高了换热面积。

  在上述的微通道换热扁管中,其特征在于,侧部换热通道和中间换热通道未设置换热齿部的剩余内侧呈平直状,且侧部换热通道靠近扁管本体上下表面的换热齿部以及中间换热通道靠近扁管本体上下表面的换热齿部均相互对应设置。换热齿部的设置可以使流体换热均匀。

  在上述的微通道换热扁管中,换热齿部为弧形齿状、矩形齿状、三角齿状中的任意一种。换热齿部形状可以根据需要自由设置,达到不同的换热效果。

  在上述的微通道换热扁管中,扁管本体的宽度大小为 12mm-16mm;扁管本体的厚度大小为1.4mm-1.44mm;换热齿部的齿高大小大于0.15mm。

  本换热组件采用上述的微通道换热扁管,如下所述,本换热组件包括两根相互平行且竖直设置的集流管,集流管相互对应的一侧分别依次设有若干集流管槽,且两根集流管上的集流管槽分别一一对应设置,两根集流管之间设有若干相互平行且横向设置的扁管本体,且扁管本体端部分别插接于集流管槽内。

  在上述的换热组件中,相邻两个集流管槽间距大小为 3mm-5mm;集流管槽的长度大小为12mm-16mm;集流管槽的宽度大小为1.4mm-1.44mm;集流管的内径大小为12mm-16mm;集流管的壁厚为1.2mm-1.8mm。

  与现有的技术相比,本实用新型的优点在于:本微通道换热扁管结构简单,成本低且增加了换热面积,有效提高换热面积与换热能效,同时换热组件的设置提高了承重力,使得本装置能够承载更多的流体,提高了工作效率。

  附图说明

  图1是本实用新型的局部结构示意图;

  图2是本实用新型中扁管本体的截面图;

  图3是本实用新型实施例一中的扁管本体结构截面图;

  图4是本实用新型实施例二中的扁管本体结构截面图;

  图5是本实用新型实施例三中的扁管本体结构截面图;

  图6是本实用新型实施例四中的集流管局部结构示意图。

  图中,扁管本体1、换热通道组2、侧部换热通道21、中间换热通道22、散热外翅片23、弧形连接部231、水平散热部232、竖直连接部233、换热齿部24、外部换热通道25、换热组件3、集流管31、集流管槽32。

  具体实施方式

  下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

  实施例一

  如图1-2所示,本微通道换热扁管,包括呈扁平管状且轴向具有换热通道组2的扁管本体1,换热通道组2包括两个位于扁管本体1沿宽度方向两侧且相互对应设置的侧部换热通道21,两个侧部换热通道21之间具有若干依次等间距设置的中间换热通道22,扁管本体1沿宽度方向的两侧分别具有位于侧部换热通道 21一侧且位于远离中间换热通道22一侧的散热外翅片23,且散热外翅片23沿扁管本体1宽度方向延伸且呈开放状或闭合状;

  或者换热通道组2内具有若干换热齿部24,换热齿部24分别位于侧部换热通道21靠近扁管本体1周向外表面的周向内侧和 /或位于中间换热通道22靠近扁管本体1周向外表面的周向内侧。通过散热外翅片23的增加换热面积,同时,利用设置在中间换热通道22和侧部换热通道21内设置的换热齿部24达到流体换热均匀的目的。

  其中,的散热外翅片23均呈弯曲状且散热外翅片23和扁管本体1连为一体式结构,且散热外翅片23包括与扁管本体1相连的弧形连接部231,弧形连接部231连接有水平设置的水平散热部232,且水平散热部232和扁管本体1外侧面齐平。

  进一步地侧部换热通道21和中间换热通道22未设置换热齿部24的剩余内侧呈平直状,且侧部换热通道21靠近扁管本体1 上下表面的换热齿部24以及中间换热通道22靠近扁管本体1上下表面的换热齿部24均相互对应设置。这里相邻的两个中间换热通道22的距离为0.23mm-0.31mm,且每个中间换热通道22沿扁管本体1宽度方向的长度为0.87mm。

  可见地,换热齿部24为弧形齿状、矩形齿状、三角齿状中的任意一种。

  详细地,扁管本体1的宽度大小为12mm-16mm;扁管本体1 的厚度大小为1.4mm-1.44mm;换热齿部24的齿高大小大于 0.15mm。扁管本体1上下表面距离中间换热通道22的厚度为 0.25mm-0.33mm。

  如图3所示,扁管本体1侧部分别设置一个散热外翅片23,且位于扁管本体1两侧的散热外翅片23相互对应设置或一一错位设置。

  实施例二

  如图4所示,扁管本体1侧部分别设置两个散热外翅片23,且散热外翅片23相互对应设置从而形成叉状结构。

  实施例三

  如图5所示,扁管本体1侧部分别设置两个散热外翅片23,散热外翅片23相互对应设置且水平散热部232远离弧形连接部 231的一端之间通过竖直连接部233相连从而将两个散热外翅片 23连为闭合结构,两个散热外翅片23之间形成外部换热通道25,且外部换热通道25、侧部换热通道21以及中间换热通道22共同构成上述的换热通道组2。扁管本体1两侧表面距离外部换热通道25的厚度为0.36mm-0.46mm,且外部换热通道25沿扁管本体宽度方向的长度为0.68mm。

  实施例四

  如图6所示,本实施例的结构、原理及实施步骤和实施例一实施例二以及实施例三类似,不同的地方在于,本实施例中,微通道换热扁管的换热组件3包括两根相互平行且竖直设置的集流管31,集流管31相互对应的一侧分别依次设有若干集流管槽32,且两根集流管31上的集流管槽32分别一一对应设置,两根集流管31之间设有若干相互平行且横向设置的扁管本体1,且扁管本体1端部分别插接于集流管槽32内。这里的集流管的耐压值大于13.5MPa。

  具体地,相邻两个集流管槽32间距大小为3mm-5mm;集流管槽32的长度大小为12mm-16mm;集流管槽32的宽度大小为1.4mm-1.44mm;集流管31的内径大小为12mm-16mm;集流管31 的壁厚为1.2mm-1.8mm。

  本实施例的原理在于:换热器工作时,冷水或带有制冷剂的流体从一端的集流管3进入,流经扁管本体1,在换热通道组2 内进行换热,散热外翅片23对流体进行散热,换热后流入另一端的集流管3,再从另一端的集流管3流出,流经带有换热齿部24 的扁管本体1,达到了换热均匀的目的,同时散热外翅片23的设置避免了流体温度过高损坏设备。

  本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

  尽管本文较多地使用了扁管本体1、换热通道组2、侧部换热通道21、中间换热通道22、散热外翅片23、弧形连接部231、水平散热部232、竖直连接部233、换热齿部24、外部换热通道25、换热组件3、集流管31、集流管槽32等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

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