CN106642829A - 一种吸收式机组用蒸发管及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种吸收式机组用蒸发管，管体外表面沿螺旋线设置有翅片；所述翅片形状为立方体、长方体、梯形或菱形等凸起形状，并与轴线成一定夹角；所述轴线为管体中心轴线。本申请管体上的凸起形状有利于能使水滴延展性增强，特别是与轴向成一定角度的螺旋分布能增强沿周向方向的延展性，从而进一步拉薄水膜，降低热阻，增强换热。
Description
技术领域
本发明涉及传热管，特别是吸收式机组用蒸发管及制备方法。
背景技术
目前，吸收式制冷机组由于不直接用电能，可以采用废热来制冷供热，在能源紧张的今天，越来越受人们的重视。同时，其不采用氟利昂做制冷剂，利于环保。随着强化传热技术的发展，吸收式制冷机组也向高效及小型化发展。由于吸收式机组筒体内为真空，液位高度对性能影响较大，因此吸收式机组里的蒸发器采用喷淋蒸发(降膜蒸发)的方式。
在早期，吸收式机组蒸发器里基本用光管进行换热，但光管传热效率低，目前蒸发器里大都采用强化传换热管增强换热。如专利ZL200510132042.1公布了《一种溴冷机组蒸发器用铜蒸发换热管》，该种强化管外表面为平行分布的大量梯形翅片，翅片与轴线平行，翅片能增大换热面积，增强液滴的延展性，能提高蒸发传热效率。但是，现有管型的强化作用主要是增强了液滴沿轴向的延展，但液滴在周向上的延展分布不足，这使得蒸发效率不能进一步提高。
另外，现有强化传热管已应用多年，其中一部分管仅在翅片数目、高度有所变化，管的光管部与翅片之间仍存在一定数量的过渡段，从而相应存在一定数目的不完整翅片，降低了管材散热面积利用率；而其中又一部分管虽然利用翅片的诸如弯曲或锯齿状的不规则形状及其错落布置方式强化了传热，但加工工艺相对复杂。现亟需一种能克服以上缺陷，进一步增强换热的、且加工简单的新型翅状结构的传热管。
发明内容
本发明的目的是提供一种易于加工的、且易于在表面轴向和周向均能均匀摊薄液滴形成蒸发膜的蒸发管，该蒸发管专门适用于降膜蒸发且使得管外蒸发换热性能提高。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种吸收式机组用蒸发管，管体外表面沿螺旋线设置有翅片；所述翅片与轴线成一定夹角；所述轴线为管体中心轴线；所述翅片形状为立方体、长方体、梯形或菱形。
优选地，所述翅片为凸起。
优选地，所述凸起的高度为0.1～0.5mm，长度为0.1～3mm，宽度为0.1～3mm。
优选地，所述凸起与轴线夹角为15°～80°。
优选地，所述管体外表面每英寸设置的翅片数为9～44个。
优选地，所述吸收式机组用蒸发管为一体成型的翅片和管体。
优选地，所述翅片之间的间距为0.1～0.4mm。
本发明的另一方面为一种吸收式机组用蒸发管的制备方法，先用特制模具加工出与轴线有一定夹角的连续翅片，再用另一反向滚轮滚压切断整体翅片，形成独立的翅片。
本发明的有益效果：
本发明目的的吸收式机组用蒸发管，包括一体成型的翅片和管体，管外翅片成螺旋布置。每个翅片形状为立体的梯形或立方体凸起，与轴线成一定夹角。立方体凸起不仅能增加换热面积，增强亲水性，同时能将滴落在管外表面的水滴分隔，从而减薄水膜厚度；凸起形状有利于能使水滴延展性增强，特别是与轴向成一定角度的螺旋分布能增强沿周向方向的延展性，从而进一步拉薄水膜，降低热阻，增强换热。
附图说明
图1为本发明吸收式机组用蒸发管立体示意图。
具体实施方式
为了更好地说明本发明，下面结合本发明的附图中对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
图1为本发明吸收式机组用蒸发管立体示意图。如图所示，本发明的吸收式机组用蒸发管包括：管体1和与管体1一体成型的翅片2，翅片2螺旋设置在管体1的外表面，翅片2与管体1轴向成一定夹角α。
翅片2可利用两次滚压的方式形成如正方体或长方体或菱形或梯形等多种形状。其中，所述翅片2可利用专用机床一体加工成型。其具体加工过程为：先用特制模具加工出与轴线有一定夹角的连续翅片，再用另一反向滚轮滚压切断整体翅片，形成一个个独立的翅片2。
采用滚压加工不会增加传热管的制造材料，既节约了生产成本，简化了工艺，又能增加传热管的强度和换热面积。同时，该加工方式不存在过渡段，增加了强化传热面积。
如图1的具体实施例，管体1外径为15.88mm，壁厚为0.56mm，翅片2的高度h为0.32mm，翅片2长度a为0.25mm，宽度b为0.3mm，与轴线夹角α为45°，β约为45°，间距L1约0.2mm，间距L2约为0.15mm。
由于在吸收式机组蒸发器内，液滴在传热管外表面的延展性越好即亲水性越强，则也表示蒸发器传热效率越高。因此，本领域普通技术人员常采用亲水性实验来观测传热管的性能高低。常用测量方法是，将传热管外表面润湿水平放置，用滴管在距离样管正上方约50mm处，连续将红色墨水交替滴于样管之上。在同根样管上每滴红墨水间隔约30mm。红墨水的宽度即表示液滴在传热管上的延展能力，具体而言，红墨水在轴向和周向上越宽，传热管性能越好。
对于形状为长方体或正方体的凸起翅片，不同轴向夹角a下的液膜滴淋情况如下：
| 轴向夹角a | 轴向液膜宽度mm | 周向液膜宽度mm |
| 0°\90°(旧管型) | 12 | 7 |
| 20°(新管型) | 14 | 9 |
| 45°(新管型) | 18 | 16 |
| 65°(新管型) | 17 | 15 |
基于对以上亲水性实验结果的观察，能够发现本发明的蒸发管周向上亲水性要远远优于现有的蒸发管。
上述本发明实施例中，考虑到金属材料的传热性能和性价比，所述蒸发管优选采用铜材料制成，也可以选用铜合金、铝、铝合金、低碳钢、铜铝复合等金属材料。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种吸收式机组用蒸发管，其特征在于，管体外表面沿螺旋线设置有翅片；所述翅片与轴线成一定夹角；所述轴线为管体中心轴线；所述翅片形状为立方体、长方体、梯形或菱形。
2.根据权利要求1所述的吸收式机组用蒸发管，其特征在于，所述翅片为凸起。
3.根据权利要求2所述的吸收式机组用蒸发管，其特征在于，所述凸起的高度为0.1～0.5mm，长度为0.1～3mm，宽度为0.1～3mm。
4.根据权利要求2所述的吸收式机组用蒸发管，其特征在于，所述凸起与轴线夹角为15°～80°。
5.根据权利要求1所述的吸收式机组用蒸发管，其特征在于，所述管体外表面每英寸设置的翅片数为9～44个。
6.根据权利要求1所述的吸收式机组用蒸发管，其特征在于，所述吸收式机组用蒸发管为一体成型的翅片和管体。
7.根据权利要求1所述的吸收式机组用蒸发管，其特征在于，所述翅片之间的间距为0.1～0.4mm。
8.权利要求1-7任一所述的吸收式机组用蒸发管的制备方法，其特征在于，先用特制模具加工出与轴线有一定夹角的连续翅片，再用另一反向滚轮滚压切断整体翅片，形成独立的翅片。
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