本發明專利技術提供了一種自除垢的直板型封閉式結構的翅片管換熱器，所述換熱器包括自動防垢裝置，所述的自動防垢裝置由產生超音頻脈沖信號的主機及其電源以及防垢部件組成，防垢部件具有換能器和波導，換能器通過電線與此主機相連接并將超音頻脈沖信號轉換成超音頻脈沖振動，所述波導與此換能器相連接。本發明專利技術將換熱器自動進行除垢，減少熱阻，使其達到換熱效率最大化，以節約能源，達到環保節能的目的。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術提供了一種自除垢的直板型封閉式結構的翅片管換熱器，所述換熱器包括自動防垢裝置，所述的自動防垢裝置由產生超音頻脈沖信號的主機及其電源以及防垢部件組成，防垢部件具有換能器和波導，換能器通過電線與此主機相連接并將超音頻脈沖信號轉換成超音頻脈沖振動，所述波導與此換能器相連接。本專利技術將換熱器自動進行除垢，減少熱阻，使其達到換熱效率最大化，以節約能源，達到環保節能的目的。【專利說明】一種自除垢的直板型封閉式結構的翅片管換熱器
本專利技術屬于換熱器領域，尤其涉及一種供暖用的換熱器。
技術介紹
石化、煉油、鋼鐵、火電等許多企業，在生產過程中大量使用冷卻和循環水以進行熱交換。熱交換器和連通其它裝置的管道，由于水中存在的多種酸、堿、鹽離子和其他有機雜質，在高熱狀態下很容易在其內壁形成結垢，垢層越積越厚，使熱交換效率大大降低，對熱能造成很大浪費。另外，結垢對熱交換器的安全生產造成嚴重威脅。所以必須定期對熱交換器和管道進行除垢。目前普遍采用的方法是人工或化學清洗。化學清洗是在循環和冷卻水中加入化學試劑，通過化學反應將污垢剝離。這種方法的缺點是:①造成循環、冷卻水的二次污染，②清洗成本高。人工清洗更是費工費時，且效率低下。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于提供一種新的自除垢封閉式翅片管換熱器。為了實現上述目的，本專利技術的技術方案如下:一種自除垢的直板型封閉式結構的翅片管換熱器，包括上集管、下集管和連接上集管和下集管的翅片管，所述翅片管包括圓形基管和第一翅片、第二翅片，第一翅片和第二翅片設置在基管的外部并且第一翅片和第二翅片的延長線相交于基管的圓心所在的基管的中心軸線，第一翅片和第二翅片沿著通過基管的中心軸線的第一平面鏡像對稱；所述翅片管包括第三翅片和第四翅片，所述第三翅片、第四翅片沿著第二平面分別與第一翅片和第二翅片鏡像對稱，所述第二平面與第一平面垂直而且經過基管的中心軸線；所述第一翅片和第二翅片之間設置第一連接片，所述第三翅片和第四翅片之間設置第二連接片，第一連接片和第二連接片為直線型金屬板；所述相鄰基管的第一連接片在一個平面上，相鄰基管的第二連接片在一個平面上，第一連接片和第二連接片所在的平面互相平行，第一翅片、第二翅片與相鄰翅片管的第三翅片和第四翅片形成空間；所述基管為直管，所述相鄰的基管的中心軸線互相平行。所述第一翅片和第二翅片之間的夾角為A，第一翅片和第二翅片的長度為L，基管的外半徑為R，上述三者的關系滿足如下公式:Sin (A/2) =a X (L/R) 2+b X (L/R) +c其中，A單位為角度，60° <A〈110°，L 的尺寸為 mm，15mm〈L〈80mm，R 的單位為 mm, 10mm〈R〈80mm，a、b、c為系數，a的范圍為0.038-0.04，b的范圍為0.26-0.27，c的范圍為0.34_0.35 o系數的優化結果是:a為0.0397，b為0.02684，c為0.03477。優選的是，相鄰基管中心軸線之間的距離為dX(L+R)Xsin(A/2)，其中d為系數，范圍為1.05-1.2。所述基管和翅片的材料是鋁合金，所述鋁合金的組分的質量百分比如下:3.0%Cu, 1.9% Mg, 1.6% Ag，0.6% Mn，0.25% Zr,0.3% Ce，0.23% Ti，0.38% Si，其余為 Al。所述基管的管內部設置防腐層，基管的外部涂覆耐磨層，防腐層、基管以及耐磨層的熱膨脹系數依次增加。所述換熱器還包括控制系統，所述控制系統根據室內溫度控制進入換熱器中水的流速。所述控制系統包括:溫度傳感器、流量控制器和中央控制器，流量控制器控制進入換熱器的流速；所述溫度傳感器用于測量室內溫度，當室內溫度達到第一溫度時，中央控制器控制流量控制器達到第一流速，當室內溫度達到高于第一溫度的第二溫度時，中央控制器控制流量控制器達到低于第一流速的第二流速，當室內溫度達到高于第二溫度的第三溫度時，中央控制器控制流量控制器達到低于第二流速的第三流速，當室內溫度達到高于第三溫度的第四溫度時，中央控制器控制流量控制器達到低于第三流速的第四流速；當室內溫度達到高于第四溫度的第五溫度時，中央控制器將流量控制器關閉，阻止水進入換熱器。所述防腐層由如下成分組成:片狀鋅粉8.3 %，氧化鋁為8 %，硼酸為7.3 %，丙烯酸為0.7 %，潤濕分散劑為0.4%，增稠劑為0.15%，消泡劑為0.23%，余量的水。所述潤濕分散劑為平平加系列中的SA-20，所述的增稠劑選用羥乙基纖維素；所述的消泡劑選用磷酸三丁酯。在基管的軸向上靠近上集管和下集管的部分沒有翅片。基管靠近下集管的部分的沒有翅片的部分的長度要大于靠近上翅片的沒有翅片部分的長度。換熱器還包括自動防垢裝置，所述的自動防垢裝置由產生超音頻脈沖信號的主機及其電源以及防垢部件組成，防垢部件具有換能器和波導，換能器通過電線與此主機相連接并將超音頻脈沖信號轉換成超音頻脈沖振動，所述波導與此換能器相連接；所述波導與換熱器上集管連接。所述自動防垢裝置設置在換熱器的上集管的進水口處的側壁上。所述波導為多個，分布在換熱器的不同部分。與現有技術相比較，本專利技術具有如下的優點:I)本專利技術提供了一種新的翅片管，而且因為翅片管的翅片的延伸線與基管的中心軸線重合，從而使得換熱效果達到最好。2)本專利技術通過多次試驗，設計了不同管徑、不同高度、夾角的翅片進行試驗，從而得到一個最優的翅片優化結果，并且通過試驗進行了驗證，從而證明了結果的準確性。3)通過對鋁合金的組分的質量百分比的合理分配，提高翅片管的高耐熱性和高導熱性。4)防腐層、基管以及耐磨層的熱膨脹系數依次增加，保證在通熱水的時候，各層的膨脹率相同，保證各層的緊密結合，防止脫落。5)通過控制系統，自動控制進入換熱器的水的流速，保持室溫達到一個穩定的數值。6)通過在基管的軸向上靠近上集管和下集管的部分沒有翅片，保證了基管下部的空氣能夠順利進行翅片管的空隙中，達到了好的抽吸效果，同時也能保證空氣技術的向上部對流，增加對流換熱的效果。7)通過基管靠近下集管的部分的沒有翅片的部分的長度要大于靠近上翅片的沒有翅片部分的長度，可以增加對流效果。8)能夠進行自動防垢除垢。【專利附圖】【附圖說明】圖1是本專利技術換熱器的示意圖；圖2是翅片管的橫截面示意圖；圖3是換熱器控制系統的示意圖；圖4是圖3從左側看的示意圖。圖5是防垢裝置第一實施例示意圖；圖6是圖5中防垢部件的放大示意圖；圖7是本專利技術防垢裝置第二實施例示意圖；圖8是本專利技術防垢裝置第二實施例的局部示意圖；圖9是本專利技術防垢裝置第三實施例的示意圖圖10是主機的電路流程圖。附圖標記如下:I上集管，2基管中沒有翅片的部分，3下集管，4翅片管，5基管，6水第一翅片，7空隙部分，8第一連接片，9第二翅片，10第四翅片，11第三翅片，12第二連接片，13中央控制器，14流量控制器，15溫度傳感器，16溫度傳感器，17換熱器，18電源，19主機，20電線，21換能器，22波導，23電壓整形電路，24電子開關電路，25輸出匹配電路，26防垢部件，27傳導桿，28磁致伸縮裝置，29屏蔽裝置，30磁化器，31永磁鐵，32固定裝置，33屏蔽外殼，34高頻振蕩分頻電路，35脈沖觸發電路，36振動傳感器。【具體實施本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種自除垢的直板型封閉式結構的翅片管換熱器，包括上集管、下集管和連接上集管和下集管的翅片管，所述翅片管包括圓形基管和第一翅片、第二翅片，第一翅片和第二翅片設置在基管的外部并且第一翅片和第二翅片的延長線相交于基管的圓心所在的基管的中心軸線，第一翅片和第二翅片沿著通過基管的中心軸線的第一平面鏡像對稱；所述翅片管包括第三翅片和第四翅片，所述第三翅片、第四翅片沿著第二平面分別與第一翅片和第二翅片鏡像對稱，所述第二平面與第一平面垂直而且經過基管的中心軸線；所述第一翅片和第二翅片之間設置第一連接片，所述第三翅片和第四翅片之間設置第二連接片，第一連接片和第二連接片為直線型金屬板；第一翅片、第二翅片與相鄰翅片管的第三翅片和第四翅片形成空間；所述基管為直管，所述相鄰的基管的中心軸線互相平行。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：田茂誠，張冠敏，冷學禮，范明秀，朱軍，
申請(專利權)人：山東大學，
類型：發明
國別省市：
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