CN104374224A - 强化蒸发传热管 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种传热效率高的强化蒸发传热管，包括一体成型的管体和翅片，所述翅片沿螺旋方向盘绕在管体的外圆周表面；所述翅片通过刀具成型为统一朝管体轴向方向弯曲倾斜，所述翅片与管体之间的空隙形成蒸发用的空穴；所述翅片沿管体周向方向设有多个翅槽，所述翅槽将空穴分割成多个小孔。本发明的强化蒸发传热管，翅片利用刀具形成统一弯曲倾斜的形状，翅片不会扭曲变形，空穴结构形状均匀一致，使气泡的形成和生长过程一致，从而稳定了传热管的蒸发性能，提高了传热管的换热效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种传热管，尤其是一种强化蒸发传热管。
背景技术
随着强化传热技术的发展，现如今表面多孔管已被各空调企业熟知并应用。外表面加工出来的空穴能够成为冷媒形成气泡的场所，空穴的形状和大小对维持气泡的产生以及气泡的生长有直接的影响。出于加工的方便性，外翅片形状常加工为T型。如专利CN200510134630.9《一种电制冷用满液式铜蒸发换热管》及专利 CN200910135786.7《蒸发器传热管》翅片均为T型翅片（如图1），翅片间形成蒸发换热的空穴。在降膜蒸发器中所用换热管CN102121805A《降膜蒸发器用强化传热管》翅片也为T型翅片，传统T型翅片易形成，得到广泛采用。但是T型翅片的加工过程是将垂直的翅片通过滚光刀的压制从而形成翅片顶部平坦，这样在强行压平过程中垂直翅片（图1中2）可能弯曲，且弯曲形状不规则不一致，造成空穴形状、大小不一致，不能保证蒸发效果，甚至使蒸发换热性能下降。
发明内容
本发明提供了一种传热效率高的强化蒸发传热管。
实现本发明目的的强化蒸发传热管，包括一体成型的管体和翅片，所述翅片沿螺旋方向盘绕在管体的外圆周表面；所述翅片通过刀具成型为统一朝管体轴向方向弯曲倾斜，所述翅片与管体之间的空隙形成蒸发用的空穴；所述翅片沿管体周向方向设有多个翅槽，所述翅槽将空穴分割成多个小孔。
所述翅片倾斜角度为30~90°。
所述翅片沿管体轴向每英寸设有26～60个，螺旋角为0.3～2.5°。
所述翅槽沿周向分布60～160个，所述小孔周向间距为0.05～0.5 mm，所述小孔高为0.1～0.8 mm。
所述管体的内表面设有内齿，所述内齿为螺纹状，所述内齿的轴向截面为梯形，所述内齿的齿顶角范围为10～120°。
所述内齿与管体的轴线夹角范围为20～70°，内齿条数为6～90个，内齿的高度为0.1～0.6 mm。
本发明的强化蒸发传热管的有益效果如下：
本发明的强化蒸发传热管，翅片利用刀具形成统一弯曲倾斜的形状，翅片不会扭曲变形，空穴结构形状均匀一致，使气泡的形成和生长过程一致，从而稳定了传热管的蒸发性能，提高了传热管的换热效率。
附图说明
图1为现有的蒸发传热管的结构示意图。
图2为本发明的强化蒸发传热管实施例1的结构示意图。
图3为本发明的强化蒸发传热管实施例2的结构示意图。
图4为换热管蒸发换热性能试验设备的结构示意图。
图5为蒸发换热性能曲线图。
具体实施方式
实施例1
如图2所示，本发明的强化蒸发传热管，包括一体成型的管体1和翅片2，所述翅片2沿螺旋方向盘绕在管体1的外圆周表面；所述翅片2通过刀具成型为统一朝管体1轴向方向弯曲倾斜，所述翅片2与管体1之间的空隙形成蒸发用的空穴3；所述翅片2沿管体1周向方向设有多个翅槽4，所述翅槽4将空穴3分割成多个小孔。
所述翅片2沿管体1轴向每英寸设有50个，螺旋角为1°，所述小孔的高度H2为0.4mm，所述翅槽4为150个，所述小孔的周向间距T2为0.1mm；所述翅片的倾斜角度β为45°。
所述管体1内表面设有内齿5，所述内齿5条数为52，所述内齿5的高度H1为0.35 mm，与管体轴线夹角为45°，齿顶角γ为30°。
实施例2
如图3所示，本实施例的强化蒸发传热管与实施例1的基本结构和原理相同，不同的是：所述翅片的倾斜角β为90°。与现有的传热管直接用压光刀压平翅片比较，翅片垂直部分不会变形，空穴形状规则。
本发明的强化蒸发传热管，翅片的间隙所形成的许多空穴，提供了制冷剂蒸发时的汽化核心，从而强化了蒸发换热；空穴沿螺旋相连形成的环形通道，利于制冷剂环向流动，增强制冷剂蒸发时汽液相的扰动，从而增强换热效果；采用周向翅槽将圆周上的螺旋翅片贯穿分割成分成多个小孔，使每个小孔间存在轴向和周向间隙，利于制冷剂进入小孔，保证制冷剂蒸发时制冷剂能够源源不断的补入，和制冷剂蒸汽的排出，使蒸发能持续进行，形成连续不断的蒸发过程。
用实施例1的传热管和附图1的现有传热管进行比较试验。
本发明的传热管与现有的传热管的管体外径为25.32mm，传热段的管壁厚为0.635mm，空穴底部的宽度为0.406mm，翅片高0.6mm。现有的传热管的翅片、翅槽、内齿的尺寸与实施例1相同。
试验设备如图4所示，T为铂电阻温度传感器，AP为绝压变送器，F为智能电磁流量计，11为冷凝器、12为蒸发器、13为冷凝器试件，14蒸发器试件，15为冷却水管路，16为加热水管路。该试验设备由氟利昂蒸气回路和冷却水、加热水回路组成。冷凝器试验管内有冷却水流过，蒸发器试验管内有加热水流过。通过加热水回路使蒸发器产生氟利昂蒸气，然后上升至冷凝器内，在冷却水回路作用下，氟利昂蒸气在试验管外凝结为液体，然后在重力作用下流回蒸发器内。冷凝器、蒸发器均为水平放置的不锈钢圆筒体，被测管件分别置于筒体中。
根据实际测试数据统计，本发明与现有技术相比蒸发换热性能如图5所示，曲线a为本发明换热管的换热曲线，曲线b为现有换热管的换热曲线。采用冷媒R134a时，本发明的蒸发传热管的换热传热性能比现有的蒸发换热管的换热传热性能提高约10%。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种强化蒸发传热管，其特征在于：包括一体成型的管体和翅片，所述翅片沿螺旋方向盘绕在管体的外圆周表面；所述翅片通过刀具成型为统一朝管体轴向方向弯曲倾斜，所述翅片与管体之间的空隙形成蒸发用的空穴；所述翅片沿管体周向方向设有多个翅槽，所述翅槽将空穴分割成多个小孔。
2.根据权利要求1所述的强化蒸发传热管，其特征在于：所述翅片倾斜角度为30~90°。
3.根据权利要求1或2所述的强化蒸发传热管，其特征在于：所述翅片沿管体轴向每英寸设有26～60个，螺旋角为0.3～2.5°。
4.根据权利要求1或2所述的强化蒸发传热管，其特征在于：所述翅槽沿周向分布60～160个，所述小孔周向间距为0.05～0.5 mm，所述小孔高为0.1～0.8 mm。
5.根据权利要求1或2所述的强化蒸发传热管，其特征在于：所述管体的内表面设有内齿，所述内齿为螺纹状，所述内齿的轴向截面为梯形，所述内齿的齿顶角范围为10～120°。
6.根据权利要求5所述的强化蒸发传热管，其特征在于：所述内齿与管体的轴线夹角范围为20～70°，内齿条数为6～90个，内齿的高度为0.1～0.6 mm。
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