CN101126613B - 冷凝器用换热管 - Google Patents

Abstract

一种冷凝器用换热管，包括内腔壁上具有螺纹槽道的管体，管体的外周面有呈螺旋状分布的翅片，相邻的两个翅片之间形成槽道，翅片的顶部上设置有多个相间隔排列的第一凹槽和第二凹槽，相邻的第一凹槽和第二凹槽之间的翅片部分形成锯齿形突出，所述的翅片顶部上的第一凹槽的槽长度方向、第二凹槽的槽长度方向与管体轴向方向之间分别具有一个夹角。翅片侧面设有沿换热管周向延伸的不少于一个的凹槽。翅片顶部的第一凹槽和第二凹槽形成八字形结构，这种结构可以产生更多的毛细力，驱动凝结液的流动，减薄液膜厚度以达到提高凝结换热效果。设置在翅片侧面的凹槽可以增加表面粗糙度，通过对冷凝液流动产生的扰动以提高换热效果。

Description

冷凝器用换热管

技术领域

本发明涉及一种冷凝器用换热管。

背景技术

随着制冷、空调技术的迅速发展，冷凝器用换热管的设计也在不断的更新。冷凝器用换热管存在一个共同的现象：当管内流动低温流体，管外侧的蒸汽与管壁接触后，发生相变，形成凝结液体，同时释放出潜热，与管内的低温流体进行热交换。通常条件下，冷凝液体连续流动，覆盖换热管的外表面，构成液膜。由于冷凝管的壁面与蒸汽之间存在液膜，所以蒸汽在液膜外表面进行冷凝，所释放的潜热必须通过液膜才能传给管壁及管内的低温流体，液膜越厚，热阻越大，冷凝传热效果越差。目前最常用的解决方法是在换热管上加工翅片或者在翅片上加工凹槽，这样增加了换热面积并且可以使冷凝液快速滴落，但没有更好的疏导冷凝液自传热管表面流走，即没有加快排液速度，所以不能显著减薄液膜，也无法改善和提高冷凝器用换热管的性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种冷凝器用换热管，通过尽快排泄冷凝液体使得换热管的传热效率进一步提高。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种冷凝器用换热管，它包括具有内腔的管体，所述的管体的外周面沿轴向具有呈螺旋状分布的翅片，所述的相邻的两个翅片之间形成槽道，所述的翅片的顶部上设置有多个第一凹槽和第二凹槽，所述的第一凹槽与第二凹槽沿翅片的螺纹延展方向依次相间隔排列，所述的相邻的第一凹槽和第二凹槽之间的翅片部分形成锯齿形突出，所述的翅片顶部上的第一凹槽的槽长度方向与管体轴线之间的夹角为α，α为0～90度，所述第二凹槽的槽长度方向与管体轴线之间的夹角为β，β为0～90度。

所述的翅片的侧面上设有沿换热管周向延伸的不少于一个的凹槽。

所述的翅片顶部上的第一凹槽的槽长度方向与管体轴线之间的夹角α为20～70度，所述第二凹槽的槽长度方向与管体轴线之间的夹角β为20～70度。

每一圆周翅片上所述的第一凹槽、第二凹槽的个数分别为60～250个。

所述的第一凹槽、第二凹槽的槽深分别为A，A为0.05～0.40毫米。

所述的翅片的侧面凹槽的深度为B，B为0.01～0.05毫米。

所述的相邻的两个翅片之间的间距为F，F为0.45～1.00毫米。

所述的翅片的高度为C，C为0.20～1.50毫米。

所述的管体的内腔壁上具有螺纹槽道。

所述的管体的内腔壁上的螺纹槽道在横截面上的数目为10～75条。

所述的内腔壁上螺纹槽道的槽深为D，D为0.10～0.60毫米。

所述的内腔壁上螺纹槽道具有螺旋角度γ，γ为18～55度。

本发明涉及冷凝换热管外表面结构的改进，与现有技术相比具有如下优点：

由于翅片顶部上具有不同方向的凹槽，改变了二维效果，相邻凹槽与翅片表面相互交叉构成多个角区，其中的液体与蒸汽的界面呈现弯月面，在毛细力的作用下弯月面下的液体压力低于周边液体，可以加速翅片上的液体流动，达到减薄液膜厚度的效果，进而达到增加冷凝换热的效果。

附图说明

附图1为本发明的局部主剖视图(其中圆圈部分为部分翅片顶部的放大图)；

附图2为本发明放大后的俯视图；

附图3为附图2沿E-E方向的剖视图；

其中：1、管体；2、翅片；3、螺纹槽道；4、第一凹槽；5、第二凹槽；6、锯齿形突出；7、槽道；8、凹槽。

具体实施方式

下面结合附图来进一步阐述本发明所述的冷凝器用换热管。

参见附图1、附图2、附图3所示，一种冷凝器用换热管，它包括具有内腔的管体1，所述的管体1的外周面沿轴向具有呈螺旋状分布的翅片2，所述的管体1的内腔壁上具有螺纹槽道3，所述的相邻的两个翅片2之间形成槽道7，所述的翅片2的顶部上设置有多个第一凹槽4和第二凹槽5，所述的第一凹槽4与第二凹槽5沿翅片2的螺纹延展方向依次相间隔排列，所述的相邻的第一凹槽4和第二凹槽5之间的翅片2部分形成锯齿形突出6，所述的翅片2顶部上的第一凹槽4的槽长度方向、第二凹槽5的槽长度方向与管体1轴线之间的夹角α、β，α、β分别为45度。

所述的翅片2上至少有一个侧面设有沿换热管周向延伸的不少于一个的凹槽8。

所述的翅片2顶部上的第一凹槽4、第二凹槽5是挤压形成的。

参见附图3，每一圆周翅片上所述的第一凹槽4、第二凹槽5的个数分别为60～250个。所述的第一凹槽4、第二凹槽5的槽深分别为A，A数值为0.15毫米。所述的翅片侧面凹槽8的深度为B，B为0.02毫米。所述的相邻的两个翅片2之间的间距为F，F为0.55毫米。所述的翅片2的高度为C，C为0.80毫米。所述的管体1的内腔壁上的螺纹槽道3在横截面上的槽道数目为45条。所述的螺纹槽道3的槽深为D，D数值为0.35毫米。参见附图1，所述的螺纹槽道3具有螺旋角度γ，γ为40度。

翅片2顶部上的第一凹槽4和第二凹槽5形成八字形结构，根据毛细力驱动流动原理，即利用液体弯月面下产生与外部压力之间的毛细压差驱动液体流动的原理，这种结构可以产生更多的毛细力，驱动凝结液的流动，尽快排液，以达到减薄液膜厚度提高凝结换热效果。翅片顶部的凹槽也增加了与蒸汽接触的表面积，可以进一步提高换热管的换热效率。在相同条件下，液体在流过光滑表面时不如流过粗糙表面时的换热效果好，原因是粗糙表面对液膜产生的扰动促进了液体与表面之间的换热，因此在翅片的侧面设置凹槽8以提高换热效率。管体1的内腔壁上的螺纹槽道3可以使管内流动产生周向流动速度，起到减薄边界层的作用，减低了管内换热的热阻，以进一步提高换热效果。

Claims (12)

1.一种冷凝器用换热管，它包括具有内腔的管体(1)，所述的管体(1)的外周面上具有沿管体(1)的轴向呈螺旋状分布的翅片(2)，在所述相邻两个翅片(2)之间形成槽道(7)，所述的翅片(2)的顶部上设置有多个第一凹槽(4)和第二凹槽(5)，所述的第一凹槽(4)与第二凹槽(5)沿翅片(2)的螺纹延展方向依次相间隔地排列，所述的相邻的第一凹槽(4)和第二凹槽(5)之间的翅片(2)部分形成锯齿形突出(6)，其特征在于：所述的翅片(2)顶部上的第一凹槽(4)的槽长度方向与管体(1)轴线之间的夹角为α，α为0～90度，所述第二凹槽(5)的槽长度方向与管体(1)轴线之间的夹角为β，β为0～90度，所述第一凹槽(4)的槽长度方向与在螺旋延展方向上相邻设置的所述第二凹槽(5)的槽长度方向呈八字形设置。

2.根据权利要求1所述的冷凝器用换热管，其特征在于：所述的翅片(2)的侧面上开设有沿换热管周向延伸的至少一个凹槽(8)。

3.根据权利要求1所述的冷凝器用换热管，其特征在于：所述的翅片(2)顶部上的第一凹槽(4)的槽长度方向与管体(1)轴线之间的夹角α为20～70度，所述第二凹槽(5)的槽长度方向与管体(1)轴线之间的夹角β为20～70度。

4.根据权利要求1所述的冷凝器用换热管，其特征在于：每一圆周的翅片(2)上所述的第一凹槽(4)、第二凹槽(5)的个数分别为60～250个。

5.根据权利要求1所述的冷凝器用换热管，其特征在于：所述的第一凹槽(4)和所述的第二凹槽(5)的槽深均为A，A数值为0.05～0.40毫米。

6.根据权利要求2所述的冷凝器用换热管，其特征在于：所述的翅片(2)侧面上的凹槽(8)的槽深为B，B为0.01～0.05毫米。

7.根据权利要求1所述的冷凝器用换热管，其特征在于：所述的相邻的两个翅片(2)之间的距离为F，F为0.45～1.00毫米。

8.根据权利要求1所述的冷凝器用换热管，其特征在于：所述的翅片(2)从底部到顶部之间的高度为C，C为0.20～1.50毫米。

9.根据权利要求1所述的冷凝器用换热管，其特征在于：所述的管体(1)的内腔壁上具有沿管体(1)的轴向呈螺旋状分布的螺纹槽道(3)。

10.根据权利要求9所述的冷凝器用换热管，其特征在于：所述的螺纹槽道(3)在所述管体(1)的横截面上的槽道数目为10～75条。

11.根据权利要求10所述的冷凝器用换热管，其特征在于：所述的螺纹槽道(3)的槽深为D，D数值为0.10～0.60毫米。

12.根据权利要求10所述的冷凝器用换热管，其特征在于：所述的螺纹槽道(3)具有螺旋角度γ，γ为18～55度。

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