一种整体钎焊的翅片管结构

1.一种整体钎焊的翅片管结构，包括若干平行布置的基管(1)；其特征在于：所述基管的两侧管壁均设有翅片单元(2)，相邻两个基管之间共用一个翅片单元；
所述翅片单元包括若干平行布置并且垂直于基管中轴线的散热片(2.1)；
所述翅片单元中，相邻两个散热片之间形成用于换热的气流通道；
所述翅片单元的所有散热片连为一体；
所述基管为扁管。
2.根据权利要求1所述的一种整体钎焊的翅片管结构，其特征在于：所述翅片单元中，首尾散热片的一侧边沿通过弧形弯曲部(2.3)与基管管壁固定并且另一侧边沿通过U型弯曲部(2.2)与基管管壁固定。
3.根据权利要求2所述的一种整体钎焊的翅片管结构，其特征在于：所述翅片单元中，中间散热片的两侧边沿均通过U形弯曲部与基管管壁固定。
4.根据权利要求3所述的一种整体钎焊的翅片管结构，其特征在于：所述翅片单元中，U型弯曲部将两个相邻的散热片前后连接。
5.根据权利要求4所述的一种整体钎焊的翅片管结构，其特征在于：所述翅片单元中的所有散热片由同一个金属片弯制而成。

一种整体钎焊的翅片管结构\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种空冷凝汽器，具体是一种整体钎焊的翅片管结构。\n背景技术\n[0002] 目前用于A架型空冷凝汽器的大扁管型翅片管，主要包括以下两种结构：结构一(参见图8、图9)、翅片管与翅片管之间是互相分离的，但是翅片管两端焊接管板成为一个整体；结构二(参见图10、图11)、在相邻翅片管的翅尖处钎焊有一铝板5，数根翅片管通过铝板连接为一个整体，同时在翅片管两端焊接管板。上述两种结构的缺陷在于：\n[0003] 第一种结构中，由于相邻的翅片管不直接相连，造成整体刚度较低，翅片管容易受侧向力影响而产生变形；同时，翅片管之间存在间隙，而间隙处阻力小，因此部分空气会从间隙处漏出，降低了换热效果；\n[0004] 第二种结构解决了第一种结构刚度较低以及漏风问题，但同时也产生了另外两个问题：\n[0005] 1、翅片管之间的铝板导致了空气摩擦面的增加，通过有限元分析发现，在其它条件相同的情况下，与第一种翅片管结构相比，第二种翅片管结构增加了约30％的静压；\n[0006] 2、铝板成本较高，但换热效果提升很少；根据换热原理，温差是换热的原动力，翅片的翅根处温度高，翅尖处温度接近环境温度，铝板位于翅尖处，与环境温度接近，因此换热效果比较差；因此，换热效果的提升与静压上升导致的功耗增大相比，已是负优化。\n实用新型内容\n[0007] 本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种整体钎焊的翅片管结构，该结构应具有刚度高、密封效果好、空气侧风阻不升高的特点。\n[0008] 本实用新型的技术方案是：\n[0009] 一种整体钎焊的翅片管结构，包括若干平行布置的基管；其特征在于：所述基管的两侧管壁均设有翅片单元，相邻两个基管之间共用一个翅片单元。\n[0010] 所述翅片单元包括若干平行布置并且垂直于基管中轴线的散热片。\n[0011] 所述翅片单元中，相邻两个散热片之间形成用于换热的气流通道。\n[0012] 所述翅片单元的所有散热片固定为一体。\n[0013] 所述基管为扁管。\n[0014] 所述翅片单元中，首尾散热片的一侧边沿通过弧形弯曲部与基管管壁固定并且另一侧边沿通过U型弯曲部与基管管壁固定。\n[0015] 所述翅片单元中，中间散热片的两侧边沿均通过U形弯曲部与基管管壁固定。\n[0016] 所述翅片单元中，U型弯曲部将两个相邻的散热片前后连接。\n[0017] 所述翅片单元中的所有散热片由同一个金属片弯制而成。\n[0018] 本实用新型的有益效果是：\n[0019] 本实用新型通过增加翅片的高度，使得相邻两个基管之间直接通过翅片相连，在保证翅化比不变的同时，不仅提升了管束刚度，简化了整体结构，而且可以解决漏风问题；\n根据有限元分析结果，该结构的能耗比甚至有所提升，即换热量增加的同时，能耗降低。\n附图说明\n[0020] 图1是本实用新型的立体结构示意图。\n[0021] 图2是本实用新型的主视结构示意图。\n[0022] 图3是本实用新型的俯视结构示意图。\n[0023] 图4是本实用新型的右视结构示意图。\n[0024] 图5是本实用新型的基管的立体结构示意图。\n[0025] 图6是本实用新型的翅片单元的立体结构示意图。\n[0026] 图7是本实用新型的焊接位置的示意图。\n[0027] 图8是现有的一种翅片管的立体结构示意图。\n[0028] 图9是图8中的C部放大结构示意图。\n[0029] 图10是现有的另一种翅片管的立体结构示意图。\n[0030] 图11是图10中的D部放大结构示意图。\n具体实施方式\n[0031] 以下结合说明书附图，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。\n[0032] 如图1所示，一种整体钎焊的翅片管结构，包括基管1以及翅片单元2。所述基管互相之间平行布置，每个基管的两侧均设有翅片单元，相邻两个基管之间共用一个翅片单元。\n所述基管采用扁管，翅片单元固定在扁管的两侧管壁1.1上。图中显示，本实用新型共设有3个基管以及4个翅片单元。\n[0033] 所述翅片单元包括若干散热片2.1，这些散热片为金属制成并且互相之间平行布置；散热片还垂直于基管中轴线。图1中箭头A表示基管中介质流动方向，基管中轴线平行于箭头A。\n[0034] 所述翅片单元的所有散热片连为一体，如图6所示，每个散热片的两侧边沿设有弯曲部；其中，位于翅片单元首尾位置的两个散热片的其中一侧边沿设有U型弯曲部2.2并且另一侧边沿设有弧形弯曲部2.3，这两个散热片分别通过U型弯曲部与弧形弯曲部固定在两侧的基管管壁上；位于翅片单元中间位置的散热片的两侧边沿均设有U型弯曲部，这些散热片均通过U型弯曲部与两侧的基管管壁固定；所述U型弯曲部将两个相邻的散热片前后连接。\n[0035] 对于设置在相邻两个基管之间的翅片单元，每两个相邻散热片之间形成一条用于换热的气流通道，图1中箭头B表示气流通道的空气流动方向，气流通道由两个散热片、基管管壁以及U形弯曲部围合而成。\n[0036] 所述翅片单元由同一块散热片(金属片)经过连续弯曲制成。所述翅片单元通过钎焊与基管管壁固定。如图7所示，散热片的U形弯曲部以及弧形弯曲部均通过钎焊与基管管壁固定，弧形弯曲部的外弧面与基管管壁之间为焊接位置(图7中标识3所示)，U形弯曲部的外弧面与基管管壁之间为焊接位置(图7中标识4所示)。\n[0037] 本实用新型的基管不做改动，基管间距不变，相邻基管之间通过钎焊翅片单元进行连接固定，翅片单元被相邻两个基管共享，加长了翅片单元各散热片的高度(高度为图2的水平方向)，散热片的高度是原先结构的两倍，并且保持翅化比不变。\n[0038] 本实用新型对三种翅片管作了有限元对比分析研究如下；\n[0039] 一、翅片管研究的参数设置：\n[0040] 1.流体为常物性的不可压缩理想气体的稳态问题。\n[0041] 2.翅片为铝和基管为碳钢，设置其导热系数为常数，AL为227(w/m‑k)，碳钢为\n59.35(w/m‑k)，忽略接触热阻；\n[0042] 3.设计工况为30℃的室外温度，即空气侧进风温度为30℃；\n[0043] 4.翅片管迎面风速为2.5m/s，定义进口边界为速度边界条件；\n[0044] 5.设定汽轮机背压为20kPa，为简化计算，翅片管内壁为定温边界，温度为60℃；\n[0045] 6.对三种结构的翅片管建模，将三种翅片管命名为翅片管A(本实用新型),[0046] 翅片管B(图8、图9所示),翅片管C(图10、图11所示)；\n[0047] 三种翅片管的基管部分均相同，仅翅片的形状不同。\n[0048] 二、在翅片模型添加空气域；\n[0049] 为保证计算的稳定和可靠性，避免入口效应和出口处回流现象，延长了进出口流道。\n[0050] 三、边界条件设置如下：\n[0051] 1.入口为速度型进口，速度为2.5m/s，出口为压力型出口；\n[0052] 2.基管内壁为定温壁面，温度设置为60℃；\n[0053] 3.空气域除了进出口壁面，其余为周期性边界。\n[0054] 四、获得对比数据如下：\n[0055]\n[0056] 综合性能评价指标\n[0057] 依据学术界和行业中普遍采用的评价方法，给出等流动阻力评价指标ηr[0058]\n[0059] 式中：\n[0060] W：单位翅片的换热量；\n[0061] ΔP：翅片的管外气体流动阻力。\n[0062] 该值可用于不同片型之间的优劣比较，哪种片型的数值大，即意味着哪种片型(等流动阻力)综合性能更好。\n[0063] 将三种翅片的换热量及压降带入公式，可以得到：\n[0064]\n[0065] 由此可见翅片管A的能效指标最高，即结构最优。\n[0066] 本实用新型的优势在于：\n[0067] 1，刚度提升；基管之间通过钎焊翅片单元成为一个整体，相对于单根翅片管，提升了翅片管的刚度；\n[0068] 2，降低成本；由于刚度提升，可以降低支撑结构的使用量，即降低了制造成本；\n[0069] 3，换热效果提升；基管之间无间隙，提高了空气与翅片单元之间的换热效果；\n[0070] 4，静压不升高；由于不增加空气摩擦面，因此静压不会提高，即能耗不增加。