一种带有扰流片的锅炉水冷壁强化传热管.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110260292A(43)申请公布日2019.09.20(21)申请号201910652113.2(22)申请日2019.07.18(71)申请人上海锅炉厂有限公司地址200245上海市闵行区华宁路250号申请人西安交通大学(72)发明人肖峰高琴黄建荣许秀启罗勇军曲默丰杨冬(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人王艾华(51)Int.Cl.F22B37/10(2006.01)F28F9/24(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种带有扰流片的锅炉水冷壁强化传热管(57)摘要本发明公开了一种带有扰流片的锅炉水冷壁强化传热管，包括管体、沿管体轴向方向布置的扰流片和沿管体轴向方向螺旋布置的内肋。其中扰流片采用不锈钢片扭制而成，扭转角度为90°，迎风侧焊接在管体内壁，且在管体内沿轴向方向以间隔1000～1300mm的距离排布；内肋截面的形状为非等腰梯形，且下底面与管体内壁面平滑连接，侧面与下底面的夹角α为60～70°，β为20～30°。本发明采用扰流片与非等腰梯形截面内肋相配合的方式，增大了近壁面流体与主流流体之间的传热效率，减少了内肋背风侧流体旋流的发生，即降低了局部温度，从整体上提高了内螺纹管的传热性能，确保锅炉水冷壁安全运行。CN110260292ACN110260292A权利要求书1/1页1.一种带有扰流片的锅炉水冷壁强化传热管，其特征在于，包括管体(1)、沿管体(1)轴向方向布置的扰流片(2)和沿管体(1)轴向方向螺旋布置的内肋(3)；所述的扰流片(2)由片材扭制而成，多个扰流片(2)在管体(1)内沿轴向间隔设置，且每个扰流片(2)的迎风与管体(1)内壁连接；所述的内肋(3)截面形状为非等腰梯形。2.根据权利要求1所述的一种带有扰流片的锅炉水冷壁强化传热管，其特征在于，所述的扰流片(2)采用不锈钢片扭制而成，扭转角度为90°。3.根据权利要求1所述的一种带有扰流片的锅炉水冷壁强化传热管，其特征在于，所述的扰流片(2)在管体(2)内沿轴向方向以间隔1000～1300mm的距离排布。4.根据权利要求1所述的一种带有扰流片的锅炉水冷壁强化传热管，其特征在于，所述的扰流片(2)迎风侧高度a大于背风侧高度b。5.根据权利要求4所述的一种带有扰流片的锅炉水冷壁强化传热管，其特征在于，所述的扰流片(2)迎风侧高度a略小于管体(1)内径D，背风侧高度b为6.根据权利要求1所述的一种带有扰流片的锅炉水冷壁强化传热管，其特征在于，所述的扰流片(2)长度L为400～500mm，厚度s为3～5mm。7.根据权利要求1所述的一种带有扰流片的锅炉水冷壁强化传热管，其特征在于，非等腰梯形的内肋(3)迎风面边长小于背风面边长。8.根据权利要求1所述的一种带有扰流片的锅炉水冷壁强化传热管，其特征在于，非等腰梯形的内肋(3)下底面与管体(1)内壁面平滑连接。9.根据权利要求1所述的一种带有扰流片的锅炉水冷壁强化传热管，其特征在于，所述的内肋(3)下底面长w为4～6mm，高H为0.9～1.2mm，侧面与下底面的夹角α为60～70°，β为20～30°。10.根据权利要求1所述的一种带有扰流片的锅炉水冷壁强化传热管，其特征在于，所述的内肋(3)螺旋升角γ为30～50°，截距P为15～25mm。2CN110260292A说明书1/3页一种带有扰流片的锅炉水冷壁强化传热管技术领域[0001]本发明涉及锅炉水冷壁管强化换热领域，具体涉及到一种带有扰流片的锅炉水冷壁强化传热管。背景技术[0002]一次能源以煤炭为主且多为劣质煤种，其中由于发电而消耗的煤炭量占据煤炭总量的比例非常巨大。与传统的火电技术相比，超超临界循环流化床燃烧技术具有效率高，煤种适应性强以及污染物排放少等诸多优点而被广泛使用。为了保证超超临界循环流化床运行的稳定性和安全性，其水冷壁推荐采用内螺纹管来推迟膜态沸腾的发生，从而最大程度避免爆管等危险事故。[0003]然而，传统的超临界锅炉水冷壁所采用的内螺纹管的内肋截面形状多为矩形或等腰梯形，由于内肋的旋流作用，流体在内肋的背风侧存在流速降低甚至流动停滞等现象，宏观表现为内肋背风侧根部温度明显高于内肋顶部温度，容易造成内螺纹管壁面局部温度过高而发生损坏。此外，传统的内肋仅强化了管体近壁面处的流动和换热情况，而忽略了与中心流体之间的热交换效率。因此，设计一种能够避免内肋背风侧根部温度过高并提高壁面处流体与中心流体之间的传热效率的水冷壁内螺纹管显得十分重要。[0004]通过检索，中国专利(CN202852785U)公开了一种带有扰流片的锅炉水冷壁强化传热管，包括管体和螺纹齿，螺纹齿沿着管体内壁以螺旋前进的方式布置，螺纹齿在管体横截面上