本發(fā)明屬于換熱器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種翅片管及換熱器。
背景技術(shù)：
在管殼式換熱器中，存在著管內(nèi)介質(zhì)換熱效率高，但管外介質(zhì)換熱效率低的情形，在這種情形下，可通過拓展管外的換熱面積，從而達(dá)到提高整體換熱效率的目的。
目前，隨著產(chǎn)品功率越來越高，又存在設(shè)備使用場地尺寸限制、制造難度等因素，必需要提高單管的換熱效率。現(xiàn)有的低肋翅片管換熱效率已達(dá)到極限，密度不足，沒法提升換熱效率。當(dāng)換熱量大的時候，只能增加換熱管的數(shù)量或長度，一方面導(dǎo)致設(shè)備設(shè)計(jì)越來越大也越來越重，甚至尺寸超出了場地限制，非常不經(jīng)濟(jì)，另一方面，過長換熱管制造難度非常大，成本高昂。
此外，現(xiàn)有低肋翅片管的翅片為等厚的，在加工過程擠壓力大，刀具容易磨損，不利于加工，且翅片厚度均勻性差。
因此，需要一種新的技術(shù)以解決現(xiàn)有技術(shù)中的翅片管的換熱效率不足、加工時刀具容易磨損的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明提供了一種翅片管及換熱器，其能夠有效地提高換熱效率，減少刀具加工時的磨損，保證翅片的均勻性。
本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
一種翅片管，包括管體和與所述管體一體連接的翅片，所述翅片沿所述管體軸線方向呈螺旋狀設(shè)置在所述管體的外表面；
所述翅片的厚度由所述管體的表面向遠(yuǎn)離管體軸線的方向逐漸減?。?/p>
所述翅片的軸向間隙的寬度(b-a)大于所述翅片的*小厚度(a)的2倍。
作為本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述翅片的截面呈等腰梯形，所述等腰梯形的斜邊與上底的垂線的夾角為2～4°。
作為本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述翅片與所述管體的外表面的連接處圓滑設(shè)置。
作為本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述翅片的*小厚度為0.15～0.26mm。
作為本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述翅片的軸向間距為0.70～0.90mm。
作為本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述翅片的高度為1.2～1.4mm。
作為本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述翅片沿軸向每英寸設(shè)置大于27翅。
一種換熱器，包括如上所述的翅片管。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明的翅片管中，翅片與管體連為一體，不僅沒有熱阻，也避免由于焊接或脹接的翅片在長時間運(yùn)行后的出現(xiàn)的翅片松動問題；翅片的間隙寬度大于翅片的*小厚度的2倍，這個設(shè)置確保介質(zhì)兩個翅片間流動不會停滯，從而保證能夠獲得*大的換熱效率；翅片的厚度由所述管體的表面向遠(yuǎn)離管體軸線的方向逐漸減小，即翅片的截面由根部到頂部是逐漸變窄的，這種設(shè)計(jì)有利于工藝加工，降低加工難度，降低刀具磨損，在刀具加工時更加容易保證翅片均勻性。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明的技術(shù)作進(jìn)一步地詳細(xì)說明：
圖1是本發(fā)明的翅片管的剖視圖；
圖2是本發(fā)明的翅片管的局部視圖；
圖3是圓柱繞流示意圖；
圖4是本發(fā)明的翅片厚度與總換熱效率的關(guān)系圖；
圖5是本發(fā)明的翅片間距與總換熱效率的關(guān)系圖；
圖6是本發(fā)明的翅片高度與總換熱效率的關(guān)系圖。
附圖標(biāo)記：
1-翅片管；10-管體；20-翅片。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整的描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、方案和效果。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。附圖中各處使用的相同的附圖標(biāo)記指示相同或相似的部分。
需要說明的是，如無特殊說明，當(dāng)某一特征被稱為“固定”、“連接”在另一個特征，它可以直接固定、連接在另一個特征上，也可以間接地固定、連接在另一個特征上。此外，本發(fā)明中所使用的上、下、左、右等描述僅僅是相對于附圖中本發(fā)明各組成部分的相互位置關(guān)系來說的。
實(shí)施例1：
參照圖1至圖6，一種翅片管1，包括管體10和與所述管體10一體連接的翅片20，所述翅片20沿所述管體10軸線方向呈螺旋狀設(shè)置在所述管體10的外表面。管體10內(nèi)可供流體進(jìn)行流動，通過翅片20與管體10外的流體進(jìn)行熱量交換。在實(shí)際生產(chǎn)中，整個翅片管1是由一根光管加工形成，在光管的外表面加工形成翅片20和管體10。翅片20與管體10連為一體，不僅沒有熱阻，也避免由于焊接或脹接的翅片20在長時間運(yùn)行后的出現(xiàn)的翅片20松動問題。
其中，所述翅片20的厚度由所述管體10的表面向遠(yuǎn)離管體10軸線的方向逐漸減小，即翅片20的截面由根部到頂部是逐漸變窄的，這種設(shè)計(jì)有利于工藝加工，降低加工難度，降低刀具磨損，在刀具加工時更加容易保證翅片20均勻性。
如圖3所示，通過理論推導(dǎo)計(jì)算獲得在各種流速、粘度和雷諾數(shù)等參數(shù)下圓柱繞流的*小邊界層厚度，為了確保介質(zhì)在兩個翅片20間流動不會停滯，翅片管1的*小翅片20間隙必須要大于兩倍的邊界層厚度，即所述翅片20的軸向間隙的寬度(即圖2中b-a)大于所述翅片20的*小厚度a的2倍，通過這個設(shè)置，增加了翅片20的密度，進(jìn)一步提升換熱效率。圖2中，b為翅片20的間距，a為翅片20的*小厚度，b-a為翅片20的軸線間隙的寬度。
具體地，所述翅片20的截面呈等腰梯形，為了保證翅片20的根部之間有足夠的間隙使介質(zhì)通過，所述等腰梯形的斜邊與上底的垂線的夾角α為2～4°，即通過限制斜邊的傾角來確保換熱效率。該夾角α在具體的使用中可設(shè)置為2°、3°或4°，其中以4°為佳。采用梯形截面的翅片20設(shè)計(jì)，在刀具加工時更加容易保證翅片20均勻性。
優(yōu)選地，所述翅片20與所述管體10的外表面的連接處圓滑設(shè)置，即翅片20的根部是圓滑的，這種設(shè)置進(jìn)一步降低加工難度，降低刀具磨損，同時也保證整個翅片管1的外形的美觀性。
翅片20的厚度a是影響翅片20換熱效率的一項(xiàng)重要因素，由圖4可知，隨著翅片20厚度a的增加，翅片20的總換熱效率是不斷降低的，尤其是到了0.26mm以后，換熱效率更是急速下降。因此，為了確保翅片20具有較好的換熱效率，所述翅片20的*小厚度a為0.15～0.26mm，可以是這個范圍內(nèi)的任意厚度，優(yōu)選為0.15mm，此時換熱效率*高。
在翅片20的軸向間隙的寬度(即b-a)大于2倍翅片20的*小厚度a的條件進(jìn)一步探索換熱效率與間距的關(guān)系，由圖5可知，隨著翅片20的軸向間距b的增大，翅片20的總換熱效率是不斷下降的，尤其是翅片20的軸向間b距增加到0.9mm以后，總換熱效率下降更加明顯，因此，為了確保翅片20具有較好的換熱效率，所述翅片20的軸向間距b為0.70～0.90mm，可以是這個范圍內(nèi)的任意值，優(yōu)選為0.70mm，此時換熱效率*高。
通過對翅片20厚度a和間距b的設(shè)置，可以大大提升翅片20的密度，從而提升了換熱效率，優(yōu)選地，所述翅片20沿軸向每英寸設(shè)置大于27翅。
除了翅片20的厚度a、軸向間距b以外，翅片20的高度h也會影響翅片20的換熱效率，由圖6可知，隨著翅片20的高度h的增加，翅片20的總換熱效率是不斷提高的，翅片20高度h在高于1.2mm后，總換熱效率的增加相對平穩(wěn)，但是在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)翅片20的高度h超過1.4mm后再增加高度會導(dǎo)致制造困難?；诖耍龀崞?0的高度為1.2～1.4mm，可以是這個范圍內(nèi)的任意高度，優(yōu)選為1.4mm，此時換熱效率*高。
實(shí)施例2：
一種換熱器，包括如實(shí)施例1所述的翅片管1。將實(shí)施例的翅片管1用在換熱器上，可以極大提升換熱器的換熱效率，滿足越來越高的使用需求。
本發(fā)明所述的翅片管及換熱器的其它內(nèi)容參見現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，故凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
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