CN101762205A - 一种降膜蒸发器用翅片管 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种降膜蒸发器用翅片管，它包括在内部具有通道的管体、设在管体外侧表面上的翅片，翅片管的外侧表面上设有经喷砂处理形成的粗糙层。这样当制冷剂喷吹在翅片管的粗糙层上时，粗糙层的流动阻力大，对制冷剂的附着力较大，使得制冷剂可以在粗糙层上形成液膜，与管内流动的液体进行换热，蒸发换热面积大，而且，粗糙表面可以扰动流体边界层，从而提高了降膜蒸发的效率，强化了伴随降膜蒸发现象中的沸腾作用，增加了气泡的生成，进一步提高换热管的换热效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种翅片管，具体涉及一种降膜蒸发器用翅片管。
背景技术
降膜蒸发器是制冷系统中的重要部件，蒸发器的性能优劣在很大程度上取决于降膜蒸发器内传热铜管的热交换性能。在降膜蒸发器中，制冷剂被喷吹在传热管表面，在传热管外表面上形成液膜，当热流体从传热管内流过时，热量从热流体传递给管外的制冷剂，导致制冷剂蒸发产生蒸汽，实现传热管内热流体的换热。为了提高传热管的换热能力，有人采用翅片管替代光管，通过在管体上设置翅片，一方面，可以增加换热面积，进而增加换热效果；另一方面，液体可以在翅片间形成弯液面，在毛细力的作用下，减薄翅片表面的液膜厚度，因而增加换热效果。现有的翅片管，翅片管的外侧表面通常是光滑的，例如螺旋翅片管中，呈螺旋分布的翅片的外表面是光滑的，管体上位于螺旋翅片间的表面上也是光滑的，如图2所示，我们知道，同等条件下，光滑换热面没有粗糙换热面的换热效率高，因为粗糙表面可以破坏流体的边界层，增加流体与表面之间的换热。为此，有人曾在翅片的侧表面上开设有多个凹槽，以增加翅片侧表面的凹凸不平，提高翅片管的换热效率，但是在降膜蒸发器中，制冷剂是喷吹在传热管表面上与管内流体进行换热的，则上面所述的通过在翅片侧面开设凹槽的翅片管在使用时，由于外表面的流动阻力小，则制冷剂在喷洒到传热管表面后很容易脱离，导致换热时的蒸发面积很小，换热效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高换热效率的降膜蒸发器用翅片管。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种降膜蒸发器用翅片管，包括在内部具有通道的管体、设在所述管体外侧表面上的翅片，所述翅片管的外侧表面上设有经喷砂处理形成的粗糙层。
所述翅片沿着所述管体的轴向呈螺旋状分布在所述管体上，所述翅片的外表面、所述管体上位于所述翅片螺旋间的表面上设有所述粗糙层。
螺旋状分布的所述翅片的螺旋间距为0.79mm-1.59mm。
所述翅片管包括两端的安装部、设在所述两端的安装部之间的换热部，所述换热部的外侧具有所述的翅片，所述安装部的外侧表面是光滑的，所述换热部的外侧表面上设有所述粗糙层。
所述粗糙层的厚度为0.005-0.10mm。
形成所述粗糙层的砂粒的直径为0.02-0.20mm。
所述管体内部的通道内壁上开设有沿该管体的轴向呈螺旋状分布的槽道。
在所述管体的横截面上所述槽道的数目为1-50条。
所述槽道的深度为0.1-0.5mm。
由于本发明采用了以上的技术方案，其优点在于：当制冷剂喷吹在翅片管的粗糙层上时，粗糙层的流动阻力大，对制冷剂的附着力较大，使得制冷剂可以在粗糙层上形成液膜，与管内流动的液体进行换热，蒸发换热面积大，而且，粗糙表面可以扰动流体边界层，从而提高了降膜蒸发的效率，强化了伴随降膜蒸发现象中的沸腾作用，增加了气泡的生成，进一步提高换热管的换热效率。
附图说明
附图1为本发明的主视示意图，未示出翅片和粗糙层；
附图2为螺旋翅片管纵剖时的局部放大图(其中翅片管的外侧表面上是光滑的)；
附图3为本发明横剖时的局部放大图；
附图4为本发明的俯视局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图来进一步阐述本发明。
一种降膜蒸发器用翅片管，包括在内部具有通道4的管体1、设在管体1外侧表面上的翅片2，翅片管的外侧表面上设有经喷砂处理形成的粗糙层3，翅片管表面的喷砂处理工艺是本领域已知的技术，将翅片管放入喷砂箱内，砂粒材料可为玻璃或钢质材料，通过喷砂处理对翅片管的外侧表面进行打毛，并在表面上形成砂粒粗糙层。当制冷剂喷吹在翅片管的粗糙层上时，粗糙层的流动阻力大，对制冷剂的附着力较大，使得制冷剂可以在粗糙层上形成液膜，充分换热，不仅如此，粗糙层的粗糙表面可以破坏制冷剂的边界层，增加制冷剂流体与粗糙表面之间的换热，尤其当翅片表面上的液膜厚度被拉薄时，粗糙表面对制冷剂的扰动增强，从而可以更大地提高换热效率；同时，制冷剂在降膜蒸发过程中，往往伴有沸腾现象出现，即在过热度达到一定程度时，换热面上出现气泡，出现沸腾，气泡的出现，更加强了对流体边界层的扰动，提高换热效果，粗糙的表面容易生成气泡，强化沸腾换热，换热效率进一步提高。
本领域的技术人员知晓翅片管上翅片的结构和形式也多种，如有螺旋翅片管、纵向翅片管等，本发明的发明点喷砂粗糙层可以设在本领域技术人员知晓的各种形式的翅片管上，螺旋翅片管的结构如图1-4所示，翅片2沿着管体1的轴向呈螺旋状分布在管体1上，翅片的螺旋间距为0.79mm-1.59mm，翅片高度为0.2-1.6mm，在翅片2的外表面、管体1上位于翅片2螺旋间的表面上均设有粗糙层3。在纵向翅片管中，翅片有多个，每个翅片的长度方向沿管体的轴向方向延伸，多个翅片沿着管体的周向相间隔排列在管体上，则在每个翅片的外表面上、相邻两个翅片间的管体的外表面上通过喷砂形成粗糙层3，带有粗糙层的翅片管应用在降膜蒸发器中时，可以显著提高换热效率。
在附图1-4中显示的翅片管在换热时是水平设置的，翅片管包括两端的安装部5、设在两端的安装部5之间的换热部6，换热部6的外侧具有翅片2，安装部5的外侧表面是光滑的，该光滑的端部用于将翅片管安装在蒸发器的支撑结构中，光滑端部的长度为10-100mm，换热部的外侧表面上设有粗糙层。粗糙层的厚度为0.005-0.10mm，在这个厚度范围内，粗糙层可以稳定地连接在翅片管上换热部的外侧表面上，提高换热效率，防止粗糙层脱落。形成粗糙层的砂粒的直径与翅片间的螺旋间距有关，如当螺旋间距为0.8mm时，砂粒的直径选用0.1mm，当螺旋间距变大或者变小时，相应地，选用直径较大或者较小的砂粒，防止选用的砂粒直径不合适，影响换热效果，如果选用的砂粒的直径太小，则在喷砂后会在翅片管的外侧表面上形成更加光滑的光滑表面，这样会适得其反，砂粒的直径可为0.02-0.20mm。
在图2中，在管体1内部的通道4内壁上开设有沿该管体1的轴向呈螺旋状分布的槽道7，在管体1的横截面上槽道7的数目为1-50条，槽道7的深度为0.1-0.5mm。管体1的内壁上的螺旋槽道7可以使管内流动的液体产生周向流动速度，从而起到减薄边界层的作用，减低了管内换热的热阻，也能提高换热效率。
综上，本发明的翅片管，通过喷砂处理形成的粗糙层表面通过扰动流体边界层的作用，提高了降膜蒸发的效率，强化了伴随降膜蒸发现象中的沸腾作用，增加了气泡的生成，进一步提高换热管的换热效率。
Claims (9)
1.一种降膜蒸发器用翅片管，包括在内部具有通道的管体、设在所述管体外侧表面上的翅片，其特征在于：所述翅片管的外侧表面上设有经喷砂处理形成的粗糙层。
2.根据权利要求1所述的翅片管，其特征在于：所述翅片沿着所述管体的轴向呈螺旋状分布在所述管体上，所述翅片的外表面、所述管体上位于所述翅片螺旋间的表面上设有所述粗糙层。
3.根据权利要求2所述的翅片管，其特征在于：螺旋状分布的所述翅片的螺旋间距为0.79mm-1.59mm。
4.根据权利要求1所述的翅片管，其特征在于：所述翅片管包括两端的安装部、设在所述两端的安装部之间的换热部，所述换热部的外侧具有所述的翅片，所述安装部的外侧表面是光滑的，所述换热部的外侧表面上设有所述粗糙层。
5.根据权利要求1-4所述的翅片管，其特征在于：所述粗糙层的厚度为0.005-0.10mm。
6.根据权利要求1-4所述的翅片管，其特征在于：形成所述粗糙层的砂粒的直径为0.02-0.20mm。
7.根据权利要求1所述的翅片管，其特征在于：所述管体内部的通道内壁上开设有沿该管体的轴向呈螺旋状分布的槽道。
8.根据权利要求7所述的翅片管，其特征在于：在所述管体的横截面上所述槽道的数目为1-50条。
9.根据权利要求7所述的翅片管，其特征在于：所述槽道的深度为0.1-0.5mm。
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|---|---|---|---|
| CN200910263771A CN101762205A (zh) | 2009-12-31 | 2009-12-31 | 一种降膜蒸发器用翅片管 |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104319070A (zh) * | 2014-11-12 | 2015-01-28 | 国家电网公司 | 一种主变压器散热系统 |
| CN108534586A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-09-14 | 河南新科隆电器有限公司 | 一种螺旋翅片管及包含其的kl型翅片热交换器 |
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2009
- 2009-12-31 CN CN200910263771A patent/CN101762205A/zh active Pending
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