一种迎风侧锐角形非对称浅压痕翅片及齿轮箱冷却系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种迎风侧锐角形非对称浅压痕翅片及齿轮箱冷却系统，属于热量交换设备技术领域。该翅片包括翅道，翅道表面形成有若干个间隔设置的凸痕，所述凸痕为非对称三角形形状，凸痕的迎风侧的内角为锐角，凸痕的内角为锐角；翅道的长宽比为6:1，凸痕的迎风侧与翅道表面形成的夹角为5

【技术实现步骤摘要】
一种迎风侧锐角形非对称浅压痕翅片及齿轮箱冷却系统


[0001]本技术属于热量交换设备
，具体涉及一种迎风侧锐角形非对称浅压痕翅片及齿轮箱冷却系统。

技术介绍

[0002]冷却器翅片的基本作用是支撑翅道，传导热量，建立热、冷介质的换热载体和换热条件。设计翅片的形式需要兼顾换热能力、制造成本、冷却器的运行寿命、流程阻力、换热效率和设备体积以及安装方式等条件。
[0003]传统的翅形设计往往最关注的是换热强度和生产成本，以提高单位面积的换热能力和减小设备的重量为首要条件进行设计开发，基于这些考虑，现有的冷却器的翅形比较单一，没有根据配套主设备运行环境的变化和应用场景的变化而改进翅形设计，翅片设计会选择沿程阻力高，结构复杂的翅型，这样可以实现单位面积尽可能高的换热强度，同时也可以缩小冷却器的体积。但是这种设计的冷却器在投入使用后，尤其是在一些高载工况的设备配套时，翅形内部阻力大，容易被冷介质携带的各种污染物阻塞翅道，大概率会出现翅道内部的快速阻塞的问题，风阻持续上升，导致翅道内通流冷介质流量越来越小，冷却器的工作功率快速减低，使得冷却效果无法满足主设备的运行需要。这样的翅形在污染后，因为内部的结构复杂，多采用开窗或压开形的设计，无法通过彻底的清洗重新恢复其通畅性，反而会逐步堵塞严重，运行的阻塞会导致冷却器的功率大幅度下降，甚至于导致冷却器报废。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种迎风侧锐角形非对称浅压痕翅片及齿轮箱冷却系统，解决传统翅片易被污染阻塞，导致冷却器功率降低的问题。
[0005]为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]本技术公开了一种迎风侧锐角形非对称浅压痕翅片，包括翅道，翅道表面形成有若干个间隔设置的凸痕，所述凸痕为非对称三角形形状，凸痕的迎风侧的内角为锐角，凸痕的内角为锐角。
[0007]优选地，所述翅道的长宽比为6:1。
[0008]进一步优选地，所述翅道的宽度按照冷却器的整体尺寸进行配置。
[0009]优选地，所述翅片采用铝制材料制成。
[0010]优选地，凸痕的高度不超过翅道宽度的1/3。
[0011]进一步优选地，凸痕的长度为5～9mm。
[0012]优选地，凸痕的高度和宽度的比值为0.08～0.14。
[0013]优选地，凸痕的迎风侧的内角为5
°
～10
°
。
[0014]优选地，凸痕的内角为60
°
～75
°
。
[0015]本技术还公开了一种齿轮箱冷却系统，包括多个上述翅片。
[0016]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0017]本技术提供的一种迎风侧锐角形非对称浅压痕翅片，翅片本体为敞开式低延阻翅形，翅片上的凸痕设计兼顾通过性和导热能力的综合性能，将翅道的通畅性和防污染能力作为设计核心指标，从设计方面解决翅形设计结构复杂和运行环境不能有效耦合的缺点。该翅片结构简单、外形平滑且换热当量高，翅形和翅道结构会根据应用场景和配套设备的运行特点进行二次配置，保证冷却器的尽可能长的运行时间和稳定的运行能力。新设计的迎风侧锐角形凸痕翅片的优点是延程内阻小，空气激振力便于控制，可以在不同截面的翅道内调整凸痕的数量和高度，这样可以非常容易实现最佳的结构配置条件，实现较佳的应用效果。迎风侧锐角形凸痕在加工时比较容易实现，迎风侧锐角形的设计是保证迎风面的角度可以更小，在确定凸痕总高度的情况下保证迎风角度最小，这样不容易引起污染物的积存，能够保证翅片的长期使用的可靠性。新的翅形设计的迎风侧锐角形凸痕，这种翅形第一个优点是减少了翅道表面的折角影响，减少沿程阻力。凸痕凸起和平直的翅道侧面在断面上形成了一个对称的喷嘴形式，让冷介质发生气流扰动，破坏边界层流的效应，让空气流束产生激振。这样可以使得空气实现混热效果，混热的频率越高越充分，翅道的导热能力越强。迎风侧锐角形的凸痕的第二个优点是迎风面角度可以做到最小，这样不容易出现空气的高速流动转折而产生污染物的聚集现象。迎风侧锐角形的凸痕的形式优点是引起的空气扰动峭度小，这样就不容易在凸痕前形成流场涡流，凸痕的背风侧是一个斜边，可以根据设计条件调整斜度，这个凸痕是一个非对称的形状，这样的设计可以避免空气流动出现层膜效应。流场涡流是流畅内阻的主要因素之一，迎风侧锐角形的凸痕形状能最大限度减小流场涡流。迎风侧锐角形凸痕的第三个优点是利于清洗，流道内没有阴角结构，整个流道内形状平滑，污染物的积存条件弱。如果发生了需要清洗的污染物积存，迎风侧锐角形凸痕是很容易进行清洗的，从入口侧进行清洗，可以采用清洗剂加清水冲洗的方式，也可以采用机械手段进行直接清扫，都可以将污染物彻底清理干净，冷却器的能力完全恢复。此外，凸痕间隔设置能够保证翅道截面积，能够保证空气的流量，同时凸痕的形状可以让空气产生激振，避免流场内形成绝热的边界层流现象，凸痕可以破坏层流现象，增加换热能力。因为激振效应的存在，空气在翅道内流动时，受到凸痕的扰动影响，空气流动会出现扰动和混流，而这种混流会增加延程内阻。为了控制激振能力和混流的相互作用，保证翅道的通畅、换热效果好、不易积存污垢、便于清理等设计目的的实现，要对凸痕的形式和布置间距进行专门的设计。由于在特定的运行阶段和环境中，空气中混杂着很多灰尘、植物毛絮纤维，还有齿轮箱和其他润滑机械的油液挥发物，这些污染物混合经过冷却器的外翅道，会在外翅道的通道内形成污染和积存。实验验证采用了本技术的翅片，运行数年后可以观察到翅道内没有积存的团状植物纤维，也没有积存的明显的污垢，翅道内积存的灰尘也很少。该翅片能够应用于空
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水冷、空
‑
油冷、空
‑
空冷换热器等领域，特别是应用于齿轮箱冷却系统中，选配风量更大的风扇会获得更好的冷却效果，从而能够保证翅片常年的清洁，保证齿轮箱冷却系统长时间的冷却效果。
[0018]进一步地，迎风侧锐角形的突起高度不超过翅道宽度的1/3，这种迎风侧锐角形的凸痕是单方向的，迎风方向是锐角的斜边，空气顺着斜边流动。在冷却器清洗时，从迎风方向可以方便的实现压力水透洗或者是机械方法的清扫，彻底解决了以往弯曲式和压开式翅形的缺点，使得冷却器的服役时间明显的延长。
附图说明
[0019]图1为本技术的迎风侧锐角形非对称浅压痕翅片的翅道的示意图；
[0020]图2为本技术的迎风侧锐角形非对称浅压痕翅片的立体图；
[0021]图3为本技术的迎风侧锐角形非对称浅压痕翅片安装于齿轮箱冷却系统中的示意图。
[0022]其中：1
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翅道；2
‑
凸痕；3
‑
迎风侧；4
‑
齿轮箱；5
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润滑油泵；6
‑
过滤器；7
‑
冷却器；8
‑
冷却器风扇。
具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种迎风侧锐角形非对称浅压痕翅片，其特征在于，包括翅道(1)，翅道(1)表面形成有若干个间隔设置的凸痕(2)，所述凸痕为非对称三角形形状，凸痕(2)的迎风侧(3)的内角为锐角，凸痕(2)的内角为锐角。2.根据权利要求1所述的一种迎风侧锐角形非对称浅压痕翅片，其特征在于，所述翅道(1)的长宽比为6:1。3.根据权利要求2所述的一种迎风侧锐角形非对称浅压痕翅片，其特征在于，所述翅道(1)的宽度按照冷却器的整体尺寸进行配置。4.根据权利要求1所述的一种迎风侧锐角形非对称浅压痕翅片，其特征在于，所述翅片采用铝制材料制成。5.根据权利要求1～4任意一项所述的一种迎风侧锐角形非对称浅压痕翅片，其特征在于，凸痕(2)的高度不超过翅道(1)宽度的1/3。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓，闫伟，鲍然，吴海军，丰林，辛宇明，王德海，李军峰，李长志，刁姝文，潘鹏，
申请(专利权)人：华电吉林大安风力发电有限公司，
类型：新型
国别省市：