CN1131397C - 吸收式致冷装置及该致冷装置所用的热交换器管道 - Google Patents

吸收式致冷装置及该致冷装置所用的热交换器管道 Download PDF

Info

Publication number
CN1131397C
CN1131397C CN99106030A CN99106030A CN1131397C CN 1131397 C CN1131397 C CN 1131397C CN 99106030 A CN99106030 A CN 99106030A CN 99106030 A CN99106030 A CN 99106030A CN 1131397 C CN1131397 C CN 1131397C
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
projection
exchanger pipeline
pipeline
exchanger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN99106030A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1230672A (zh
Inventor
古川雅裕
伊良皆数恭
高桥宏行
佐伯主税
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd, Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Publication of CN1230672A publication Critical patent/CN1230672A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1131397C publication Critical patent/CN1131397C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F25B15/02—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas
    • F25B15/06—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas the refrigerant being water vapour evaporated from a salt solution, e.g. lithium bromide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/42—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being both outside and inside the tubular element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/42—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being both outside and inside the tubular element
    • F28F1/422—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being both outside and inside the tubular element with outside means integral with the tubular element and inside means integral with the tubular element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/01—Geometry problems, e.g. for reducing size
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B37/00—Absorbers; Adsorbers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/02—Evaporators
    • F25B39/026—Evaporators specially adapted for sorption type systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/04—Condensers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62—Absorption based systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

一种将水盐溶液用作吸收剂、将水用作致冷剂的吸收式致冷装置，它包括一个蒸发器、一个吸收器以及一个冷凝器，其中蒸发器、吸收器和冷凝器的热交换器管道的至少一根的内表面上设置有螺旋形状的凸形螺纹，在热交换器管道外表面上有若干排高度为0.2-0.4mm的突起，突起的各个顶部为平面，节距依次为0.4-0.8mm，突起排为螺旋形状，螺旋方向与凸形螺纹的螺旋方向相反，这些排突起的节距为0.7-1.4mm。本发明还提供用上述方式制成的热交换器管道。

Description

吸收式致冷装置及该致冷装置所用的热交换器管道
技术领域
本发明涉及将水盐溶液用作吸收剂、将水用作致冷剂的吸收式致冷装置，该致冷装置包括分别具有热交换器管道的蒸发器、冷凝器以及吸收器，具体地说，涉及安装在蒸发器、冷凝器和吸收器中的热交换器管道。
背景技术
通常，吸收式致冷装置的蒸发器使流过热交换器管道的盐水和致冷剂之间进行热交换，冷凝器使流过热交换器管道的冷却水和致冷剂之间进行热交换。热交换器管道外表面上具有凹凸形状，可以使致冷剂粘附并在表面上扩展，所以促进流过管道的致冷剂和盐水或冷却水之间进行热交换。例如图14和15所示的突起就被认为是凹凸形状。图14所示的热交换器管道1X的外表面上具有若干平行翅片11。这些翅片用来增加管道的外表面积，因而使热交换性能提高。
另一方面，图15所示的热交换器管道1X设有与图14所示的翅片11相同方式设置的翅片12。翅片12的顶端开有沿着与翅片顶端延伸方向垂直的方向延伸的第一槽口13。翅片12的顶端还开有第二槽口14，第二槽口应使顶端的脊部分成两部分。这样就使管道外表面的面积大于图14所示的热交换器管道1X的外表面积。
某些热交换器管道如图15所示，通过使热交换器管道1X的第一槽口13与顶端延伸方向成40-60°而使热交换器的表面积增加。
但是，这些热交换器管道只致力于增加管道的外表面积。为此，当水致冷剂或吸收剂喷射、滴落或流到将水盐溶液(例如溴化锂)用作吸收剂而将水用作致冷剂的吸收式致冷装置的热交换器管道上时，在形状复杂的深凹槽中的液体成为厚厚的一层。
这样形成的厚厚一层的水致冷剂或吸收剂会变成影响传热效率的热阻，所以出现的问题在于使蒸发器的热交换器管道表面上的致冷剂的蒸发性能、冷凝器的热交换器管道表面上的致冷剂蒸汽的冷凝性能、以及吸收器的热交换器管道表面上利用吸收剂吸收致冷剂的吸收性能会分别受到影响。
另一个问题在于水致冷剂或吸收剂堆积在凹槽部分中造成液体在管道外部扩展，因而在管外堆积了厚厚一层水或吸收剂，以致这一层水或吸收剂影响了热传递性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种吸收式致冷装置，其中将热交换器管道外侧的结构做成能够有助于使传热面积增大；考虑到用作致冷剂的水和吸收剂的特性、尤其是它们的表面张力，保证液体的粘附和扩展能使粘附在管道外表面上的液体不会在此堆积，而且不会使热阻增加；通过在大范围内粘附薄薄的一层水致冷剂和吸收剂来提高热交换性能。
本发明提供一种将水盐溶液用作吸收剂、将水用作致冷剂的致冷装置，该致冷装置包括一个蒸发器、一个吸收器以及一个冷凝器，蒸发器可以使水向下淌或流到水平或基本水平安装的热交换器管道的外表面上，吸收器可以使水盐溶液致冷剂向下淌或流到水平或基本水平安装的热交换器管道的外表面上，冷凝器可以使水供应到水平或基本水平安装的热交换器管道的外表面上；其中蒸发器、吸收器和冷凝器的所述热交换器管道的至少一根的内表面上设置有螺旋形状的凸形螺纹，在管道外表面上有若干排高度为0.2-0.4mm的突起，突起的顶部为平面，各突起间的节距依次为0.4-0.8mm，若干排突起为螺旋形状，螺旋方向与凸形螺纹的螺旋方向相反，并且彼此分开的节距为0.7-1.4mm。
根据本发明，通过在热交换器管道的外表面上提供若干预定尺寸的突起可以增加传热面积。同时，由于在管道的外表面上设置浅凹槽部分，所以即使在表面张力比氟利昂大好几倍的致冷剂(水)或吸收剂流到水平安装的热交换器管道上时热交换器管道外表面上也不会堆积过多液体，并使致冷剂得到冷凝。
所以，热交换器管道使粘附到管道外表面上的致冷剂(水)和吸收剂的热阻很小，从而使管道内部流动的流体(例如水)和粘附到管道外表面上的液体之间具有良好的热交换性能。因此，当热交换器管道用作蒸发器中的热交换器管道时，该热交换器管道就使喷洒在其表面上的水致冷剂将热量从管道内流动的水传走，从而水的温度下降，并且水致冷剂迅速蒸发。
此外，当热交换器管道用作冷凝器中的热交换器管道时，该热交换器管道就使致冷剂蒸汽将热量依次传给管道内流动的冷却水，致冷剂蒸汽得到冷凝后迅速向下流动。
另外，当热交换器管道用作吸收器中的热交换器管道时，该热交换器管道就使浓吸收剂将热量迅速传给管道内流动的冷却水，从而使吸收剂温度下降，从蒸发器出来的已变成蒸汽的致冷剂蒸汽易于被温度已经降低的浓吸收剂吸收，变成迅速向下流动的稀释液体。
所以，本发明的吸收式致冷装置的显著效果在于减小了蒸发器、冷凝器和吸收器的尺寸，节省了能源。
此外，在本发明提供的吸收式致冷装置中，热交换器管道外表面上形成的突起的平顶面上有一些凹口或突起。这样就增加了传热面积。
在本发明中，从传热性能的角度来看，热交换器管道外表面上形成的突起的平坦部分在同一排中最好隔开0.2-0.8mm。
此外，热交换器管道外表面上形成的突起最好按下面的要求布置：使矩形突起的长边沿着周边方向定位。
还有，在本发明中，最好设置若干突起排，使热交换器管道外表面上形成的各突起排的最大间隔为最小间隔的1.5-2.5倍。
另外，在本发明提供的吸收式致冷装置中，热交换器管道外表面上形成的突起为与凸形螺纹反向的螺旋形状，突起的螺旋角为50°或更小。
另外，在本发明提供的吸收式致冷装置中，热交换器管道外表面上形成的突起的各个顶部是边长为0.2-0.4mm的多边形平面，突起的各个底多边形平面的边长为0.4-0.7mm。
另外，在本发明提供的吸收式致冷装置中，面向热交换器管道外表面上形成的突起的排列方向的侧面斜率小于面向另一方向的侧面的斜率。这种结构既可以改善排液效率，也可以改善液体在管道外表面上的扩展效率。
在本发明中，热交换器管道轴向方向上的相邻各排的突起彼此最好按非线性地方式布置。因此，热交换器管道内表面上形成的凸形螺纹的高度最好为0.1-0.3mm，螺旋角为40-50°。
此外，在本发明中，热交换器管道内表面上形成的各凸形螺纹的顶部最好是倾斜的，而且大体为平面。
另外，将本发明提供的热交换器管道水平或基本水平安装，以便使管道内部流动的介质与滴落、流到或供应到管道外侧的其它介质之间进行热交换；其中热交换器管道内表面上形成的凸形螺纹为螺旋形状，在管道外表面上依次形成若干排高度为0.2-0.4mm，节距为0.4-0.8mm的突起，突起的顶部为平面，所述若干排突起为与凸形螺纹反向的螺旋形状，各排突起彼此相隔的节距为0.7-1.4mm。
本发明的热交换器管道的外表面上形成的顶部平坦部分上最好具有凹口或凸起。
另外，热交换器管道的外表面上形成的同一排突起的平坦部分最好相隔0.2-0.8mm。
此外，在本发明的热交换器管道中，热交换器管道外表面上形成的突起最好按下面的要求设置：使矩形突起的长边沿着周边方向定位。
另外，在本发明的热交换器管道中，热交换器管道外表面上形成的各排突起最好按下面的要求设置：从一排突起到另一排突起的最大间隔为最小间隔的1.5-2.5倍。
此外，在本发明的热交换器管道中，热交换器管道外表面上形成的突起最好为与凸形螺纹反向的螺旋形状，突起的螺旋角为50°或更小。
另外，在本发明的热交换器管道中，热交换器管道外表面上形成的突起的顶部最好具有边长为0.2-0.4mm的多边形平面，突起底多边形平面的边长为0.4-0.7mm。
此外，在本发明的热交换器管道中，面向热交换器管道外表面上形成的突起的排列方向的侧面斜率小于面向另一方向的侧面的斜率。
在本发明的热交换器管道中，热交换器管道外表面上的并在轴向方向上相邻的各排突起彼此最好按非线性地方式布置。
此外，在本发明的热交换器管道中，热交换器管道内表面上形成的凸形螺纹的高度最好为0.1-0.3mm，螺旋角为40-50°。
此外，在本发明的热交换器管道中，热交换器管道内表面上形成的凸形螺纹的顶部最好是倾斜的，而且大体为平面。
附图说明
下面通过结合附图进行描述将使本发明的上述和其它目的和优点更清楚。
图1为吸收式致冷装置结构的示意图；
图2为本发明优选实施例的热交换器管道的细部说明图；
图3为本发明优选实施例的热交换器管道外表面的细部说明图；
图4为本发明优选实施例的热交换器管道突起的细部横截面图；
图5为本发明优选实施例的热交换器管道突起的细部横截面图；
图6为本发明优选实施例的热交换器管道突起的细部横截面图；
图7为本发明优选实施例的热交换器管道外表面的细部说明图；
图8为说明蒸发器上的传统热交换器管道的总传热系数与本发明热交换器管道的总传热系数之间的关系的图表；
图9为说明吸收器上的光滑管道的总传热系数与本发明热交换器管道的总传热系数之间的关系的图表；
图10为本发明优选实施例的热交换器管道的外表面的细部说明图；
图11(A)，11(B)，和11(C)为本发明优选实施例的热交换器管道突起的示意图；
图12为本发明优选实施例的热交换器管道突起的示意图；
图13为本发明优选实施例的热交换器管道外表面的细部说明图；
图14为传统热交换器管道的部分示意图；和
图15为另一传统热交换器管道的部分示意图。
具体实施方式
下面参考图1-13描述本发明吸收式致冷装置的优选实施例。
图1为吸收式致冷装置结构的示意图，其中将水盐溶液(例如溴化锂)用作吸收剂、将水用作致冷剂。一个具有加热器51(例如燃烧器)的高温发生器52将吸收剂和致冷剂混合物加热，使混合物分离成高温致冷剂蒸汽。该高温致冷剂蒸汽在低温发生器53中加热后进入冷凝器54，致冷剂蒸汽在该冷凝器中由已经通过吸收器55的冷却水冷却后冷凝液化。
液化后的致冷剂在蒸发器56中被流过目标负载的盐水(例如冷却水)的热量蒸发，因而蒸发引起盐水温度下降。蒸发的致冷剂在吸收器55中被从低温发生器53返回的浓吸收剂吸收稀释，再利用吸收剂泵57将其送到高温发生器52，如上所述保持致冷剂循环。
此时，已经在高温发生器52中蒸发和分离出致冷剂的吸收剂变成高浓度吸收剂，高浓度吸收剂在高温热交换器59和低温热交换器58中与来自吸收剂泵57的稀释液体进行热交换。此外，吸收剂在低温发生器53中与致冷剂蒸汽进行热交换。
另外，冷凝器54，吸收器55和蒸发器56分别具有若干热交换器管道1A，1B和1C，如图1所示，这些管道基本水平安装。在冷凝器54中，致冷剂以汽化状态供应给热交换器管道1A。在吸收器55中，吸收剂向下滴落或流向热交换器管道1B，而在蒸发器56中，利用致冷剂泵60使致冷剂向下滴落或流向热交换器管道1C。
本发明的吸收式致冷装置具有热交换器管道1A，1B，和1C(当安装位置不重要时，后面不用A，B和C)，管道外表面和内表面形状如图2，3等所示。
热交换器管道1的形状例如可以是外径为16mm而壁厚为0.7mm的脱氧磷铜管道(JISH3300，C1201-1/2H)。该管道的外表面上由螺旋翅片沿管道轴向以相同节距滚压，并由齿盘沿其周边方向以相同节距挤压。所以，管道的外表面上有一些独立的螺旋突起3。另外，管道内表面上有一个心轴，心轴有一些形成螺旋凸形螺纹2的槽口，同时在管道外表面上形成螺旋突起3。
原生管道不限于脱氧磷铜管道，也可以是各种材料制成的管道，例如铜合金，锂合金或钢。此外，材料硬度不限于半硬度(1/2H)材料，也可以是退火(0)的低硬度材料。
管道内表面上的凸形螺纹2按螺旋形状平行设置若干螺纹丝，例如设置8个，各螺纹丝的间隔基本相等，例如节距大约为5.5mm。每个凸形螺纹2最好成形成螺旋角为40-50°、高度为0.1-0.3mm。此外，每个凸形螺纹2的顶部最好倾斜，而且基本上为平的。
当水，冷却水等的盐水(后面简称为盐水等)流过热交换器管道时，由于考虑到传热性能和流阻，所以已经确定了上述数值。为了通过减小凸形螺纹2的节距和增加凸形螺纹的高度来提高传热性能，可以减少盐水等的流速，从而能够将盐水等扩展到各凸形螺纹2之间。但是，这会使单位时间内的盐水流速减小，所以如果不增大设备的尺寸，就不能保证足够的流速和传热量。
另外，通过增加节距和减高度可以使单位时间内的盐水流速增大。然而，这将引起传热量的减小，如果没有足够的盐水循环到目标负载上，则不能向负载传送足够的热量。
此外，如果螺旋角为40°或更小，则会使盐水等在热交换器管道中的停留时间缩短，因而传热量减少。另外，如果螺旋角大于50°，则会使流阻增加，因而传热量减少。
热交换器管道1的外表面上提供突起排4，这些突起排包括以节距为0.4-0.8mm地成排排列的若干突起3，它们按照螺旋形状平行布置。突起排4包括若干排，例如3排4A，4B和4C，各突起排以节距为0.7-1.4mm地平行布置。在热交换器管道1的外表面(管道的外侧)形成的所述突起排4为与热交换器管道1的内表面(管道的内侧)上形成的凸形螺纹2反向的螺旋形状。
这样，当致冷剂(水)或吸收剂与盐水在管道内和管道外彼此汇流时，传热量增加。具体地说如图7所示，使突起排4的螺旋角θ3大于等于0°或小于等于50°，就可以保证排液效果(未使水层或吸收剂层增厚)，以及液体的扩展。
在这种情况下，各个突起3的形状与平头四边形锥体相似，当用一个平行于四边形锥体底面的平面切割四边形锥体上部时，平头四边形锥体就是四边形锥体的下部，其顶部位于矩形底面正上方。在这种平头四边形锥体中，底部一边的长度最好为0.4-0.7mm，顶部3A一边的长度最好为0.2-0.4mm。突起形状不限于上述形状，也可以是多边形形状。
在这样确定的底部面积和顶部面积之间的关系中，顶部3A的面积减小就使突起顶端面积减小。这样，突起顶端周围的致冷剂(水)或吸收剂容易流入各突起3之间的间隙中，使各突起之间的液体层厚度增加，因而性能降低。另一方面，顶部3A的面积增加就使各突起3之间的间隙变窄，这样液体就不能广泛地扩展。
此外，各个突起3的斜面3B沿着该排突起3的布置方向定位，该斜面的倾斜角度θ1最好等于35-65°。另外，沿着突起排4平行布置方向定位的斜面3C的倾斜角度θ2最好等于60-90°，所以斜面3B的角度小于斜面3C的角度。
因此，面对突起3的空间S1的斜面3C将致冷剂(水)和吸收剂较快地引人空间S1。另一方面，面对突起3的空间S2的斜面3B将致冷剂(水)和吸收剂较慢地引人空间S2。所以，管道外部的液体主要经各突起3的顶部3A、斜面3B和空间S2进入空间S1。
此外，突起3的高度最好能够为0.2-0.4mm。另外，管道外表面上形成的与管道内表面上形成凸形螺纹2的部位相对应的突起3最好比其它部位形成的突起3稍低一些，例如最多约低0.1mm。
还有，尽管所有突起排4A，4B和4C都是通过将各突起3以相同节距排列成排形成的，但如图3所示，各相邻突起排4的突起3彼此间有1/3的相位差。这就使各相邻突起排4的突起彼此按非线性地方式设置。
在上述结构的热交换器管道1中，因为在管道外表面上具有若干预定尺寸的突起3，所以增加了传热面积。但是，管道外表面上没有凹口，各突起3之间的空间处于较大的外侧。这就不会使表面张力比氟利昂大好几倍的致冷剂(水)或吸收剂在热交换器管道1的外表面上停留过久，即使致冷剂(水)或吸收剂粘附在带有水平安装的热交换器管道1的表面上。
为了防止表面张力大的水和吸收剂在热交换器管道1的外表面上过量地停留，突起3的高度不能大于0.4mm。此外，在一排中的各突起3的排列节距最好不小于0.4mm，平行突起排的节距最好不小于0.7mm。
另一方面，当各突起低于0.2mm或使一排各突起以大于0.8mm节距布置，并使各平行突起排4以大于1.4mm节距布置时就可很容易防止过多的水和吸收剂粘附到管道上。但是，这会使热交换器管道的外表面积减少太多，从而传热效率降低，所以并不理想。
热交换器管道1的各排突起4的各相邻突起3的顶部3A最好相隔0.2-0.8mm。这样就可以防止表面张力大的水和吸收剂在热交换器管道1的外表面上过量地停留，并可避免因外表面积过度减少所造成的传热效率降低的问题。
在经过公知的亲水处理(例如脱酯处理)以后再使用热交换器管道1。
上述结构可以使滴落在热交换器管道1外表面上的致冷剂(水)和吸收剂以及在热交换器管道外表面上冷凝的水滴进入相邻突起3之间，经过相对设置的斜面3C包围的宽U型空间S1，在重力作用下向下滴落，同时有一部分通过由相对设置的斜面3B包围的V型空间S2，从而进行横向扩展。将突起3的高度限制在0.4mm或以下，这样当太多的液体粘附到管道上时，液体无困难地流过突起3，并向下或横向进行扩展。
在各突起排4之间形成的U型空间S1的螺旋方向与凸形螺纹2反向，凸形螺纹2将旋转力提供给流过热交换器管道1的盐水等，从而可以对水产生搅动，将热平衡一直保持不变。所以，流过热交换器管道1的盐水等的流动方向与向下流过U型空间S1的致冷剂(水)和吸收剂的方向相反，从而热交换效率比液体在管道内外以同一方向旋转流动的热交换器管道的高。
热交换器管道1内表面上形成的凸形螺纹2的螺旋角小于40°，即使螺纹丝的高度为0.3mm，这些凸形螺纹对管道内流动的盐水等的旋转和搅动影响不大。另一方面，当凸形螺纹2的螺旋角大于50°时，对流动盐水等的搅动影响较大，此时即使螺纹丝的高度为0.1mm，盐水等的流阻也会变得相当大。所以螺旋角最好能在40°-50°之间。
另外，凸形螺纹2基本做成平面形状，这样可以防止管道壁厚增加，使所形成的凸形螺纹2的那部分具有良好的传热性能。此外，使凸形螺纹2的基本为平面的顶部倾斜。这样，如果使盐水等从下侧向凸形螺纹2流动时，则流阻减小，而如果使盐水等从上侧向凸形螺纹2流动时，则搅动效果加强。
此外，流过V型空间S2以沿横向方向扩展的致冷剂(水)和吸收剂没有沿直接的横向方向进行扩展，而是按照螺旋形方式进行扩展，这样，因为各空间S2是非线性地布置的，所以致冷剂以及吸收剂在各个高度上都能与液体混合得很好。其效果在于使温度平均，传热性能比其结构使液体仅沿直接的横向方向扩展的热交换器管道的高。
另外，在内表面上形成凸形螺纹2的位置处的外表面上的突起3比在其它位置的突起3低。所以，该位置处的厚度没有增加，因而该位置的传热性能比具有相同高度的所有突起3的热交换器管道的高。
当具有上述结构的热交换器管道1水平安装在将大的表面张力的致冷剂(水)或盐吸收剂用作致冷剂并且水致冷剂从上部进行喷洒的吸收式致冷装置的蒸发器56内部时，薄薄的一层水粘附到热交换器管道1的外表面上，这一层水使管道保持小的热阻。所以，粘附到热交换器管道1的外表面上的水致冷剂可以将热量从管道内流动诸如盐水等的液体传走，并且迅速蒸发。
图8所示的是热交换器管道用作蒸发器的热交换器管道时，本发明热交换器管道的总传热系数与图15所示的传统热交换器管道的总传热系数的比较。它假定外表面上没有突起的热交换器管道是蒸发器56的热交换器管道1C，当致冷剂以0.51/min.m的速率喷洒到热交换器管道1上时，总传热系数为100％。例如本发明的热交换器管道的结构为：在管道内表面上形成有高度为0.2mm的凸形螺纹2，其螺旋角为43°；通过将突起3排列成数排形成若干突起排4，这些突起具有平顶部分3A，它是长为0.3mm高为0.3mm的矩形，其形状为与所述凸形螺纹反向的螺旋形状，其螺旋角为3°、节距为0.6mm，这些突起排排列成节距为0.9mm的若干突起排4。从该比较结果清楚地看到，本发明的热交换器管道的总传热系数比管道外表面上没有突起的热交换器管道的大，也比图15所示的热交换器管道的大。
此外，当将本发明上述结构的热交换器管道1水平安装在吸收式致冷装置的冷凝器54中利用管道内流动的冷却水吸热使致冷剂蒸汽的水蒸汽冷凝时，通过将热量传给管道内流动的冷却水后已经得到冷凝的水致冷剂不会在管道1的外表面上过量地聚集，成为热阻。所以，致冷剂蒸汽逐步将热传给管道内流动的冷却水后得到冷凝，因为管道外表面上设有浅槽，所以冷凝了的水会迅速向下流动。
还有，如果将本发明上述结构的热交换器管道1水平安装在吸收式致冷装置的吸收器55中使来自低温发生器53的浓吸收剂向下喷洒到管道上时，有一层薄薄的浓吸收剂粘附到热交换器管道1的外表面上，从而保持低的热阻。为此，粘附到热交换器管道1的外表面上的浓吸收剂吸取液体(例如管道内流动的冷却水)的热量，使其温度下降。温度已经下降的浓吸收剂吸收来自蒸发器56的致冷剂蒸汽。这样，因吸收了致冷剂而在管道外表面上产生的稀释液体由于管道外表面上所设的浅槽而迅速向下流动。
图9所示的是热交换器管道用作吸收器的热交换器管道时，图8所示试验的本发明热交换器管道的总传热系数与外表面上没有突起的热交换器管道的总传热系数的比较结果。它假定外表面上没有突起的热交换器管道是吸收器55的热交换器管道1B，当吸收剂以0.9l/min.m的速率喷洒到热交换器管道1B上时，总传热系数为100％。从该比较结果清楚地看到，本发明的热交换器管道的总传热系数比管道外表面上没有突起的热交换器管道的大许多。
热交换器管道1的各个突起3的形状可以与平头四边形锥体相似，当用一个平行于四边形锥体底面的平面切割四边形锥体上部时，平头四边形锥体就是四边形锥体的下部，四边形锥体的顶部位于矩形底面的正上方，矩形底面的长边比短边长1.5-2.5倍；如图10所示，各个突起可以设置成使长边在突起3所排列的方向上，而使短边在各突起排4平行布置的方向上。
通过在热交换器管道1的突起3的顶部3A上设置例如图11(A)和11(B)所示的十字形的凹口部分5以及图11(C)所示的半球形凹口部分5以增大突起3的表面积，就可以进一步提高传热性能。这些凹口部分5的深度最好为顶部3A高度的20-90％。
如图12所示，也可通过在热交换器管道1的突起3的顶部3A上设置半球形突起部分6增加突起3的表面积，这些突起部分的范围为顶部3A高度的20-90％。
如图13所示，设置在热交换器管道1的外表面上的突起排4最好按下面的方式布置：从一个突起排到另一突起排的最大间隔为最小间隔的1.5-2.5倍。例如，它们之间的比例关系如下：如果突起排4A和4B之间的间隔为0.15mm，则突起排4B和4C之间的间隔可为0.25mm，突起排4C和下一个突起排4A之间的间隔可为0.35mm。
突起排4之间的最大间隔和最小间隔或U型空间S1的宽度之间的比值为1.5-2.5会产生一个力，该力使粘附到管道外表面上的致冷剂(水)和吸收剂沿着热交换器管道1的轴向方向保持不均匀，因而向下的流速也不均匀。其好处在于液体沿横向方向不规则地扩展，并且液体在管道外表面上产生均匀的热分布。
虽然已对本发明的优选实施例作了描述和说明，但应理解的是，本发明并不局限于此，本领域的普通技术人员可以在不超出权利要求书限定的本发明的范围内作出各种修改和变化。

Claims (22)

1.一种将水盐溶液用作吸收剂、将水用作致冷剂的吸收式致冷装置，所述吸收式致冷装置包括一个蒸发器、一个吸收器以及一个冷凝器，所述蒸发器可以使水向下淌或流到水平或基本水平安装的热交换器管道的外表面上，所述吸收器可以使水盐溶液向下淌或流到水平或基本水平安装的热交换器管道的外表面上，所述冷凝器可以使水供应到水平或基本水平安装的热交换器管道的外表面上；其中所述蒸发器、吸收器和冷凝器的热交换器管道的至少一根的内表面上设置有螺旋形状的凸形螺纹，在热交换器管道外表面上有若干排高度为0.2-0.4mm的突起，突起的各个顶部为平面，各突起之间的节距依次为0.4-0.8mm，所述若干排突起为螺旋形状，螺旋方向与凸形螺纹的螺旋方向相反，这些排突起彼此分开的节距为0.7-1.4mm。
2.根据权利要求1所述的吸收式致冷装置，其特征在于，在所述热交换器管道外表面上形成的突起的各个平顶部分别有一个凹口或突起。
3.根据权利要求1所述的吸收式致冷装置，其特征在于，热交换器管道外表面上形成的同一排突起的平顶部分隔开0.2-0.8mm。
4.根据权利要求1-3之一所述的吸收式致冷装置，其特征在于，热交换器管道外表面上形成的突起为平头四边形锥体，它具有矩形平面，该矩形平面的长边沿着周边方向定位。
5.根据权利要求1-3之一所述的吸收式致冷装置，其特征在于，各排突起按下面的要求设置：使热交换器管道外表面上形成的各排突起之间的最大间隔为最小间隔的1.5-2.5倍。
6.根据权利要求1-3之一所述的吸收式致冷装置，其特征在于，热交换器管道重外表面上形成的突起为与所述凸形螺纹反向的螺旋形状，突起的螺旋角为50°或更小。
7.根据权利要求1-3之一所述的吸收式致冷装置，其特征在于，所述热交换器管道的外表面上形成的突起的各个顶部具有边长为0.2-0.4mm的多边形平面，所述突起的各底多边形平面的边长为0.4-0.7mm。
8.根据权利要求4所述的吸收式致冷装置，其特征在于，面向所述热交换器管道外表面上形成的突起的排的布置方向的侧面的斜率小于与突起的排的布置方向平行的侧面的斜率。
9.根据权利要求1-3之一所述的吸收式致冷装置，其特征在于，所述热交换器管道轴向方向上的相邻各排的突起彼此按非线性地方式布置。
10.根据权利要求1-3之一所述的吸收式致冷装置，其特征在于，热交换器管道内表面上形成的凸形螺纹的高度为0.1-0.3mm，螺旋角为40-50°。
11.根据权利要求1-3之一所述的吸收式致冷装置，其特征在于，热交换器管道内表面上形成的各凸形螺纹的顶部是倾斜的，而且大体为平面。
12.一种水平或基本水平安装的热交换器管道，该管道用于使热交换器管道内流动的介质与滴到、流到或供应到热交换器管道外表面上的介质之间进行热交换，其中热交换器管道的内表面上设置有螺旋形状的凸形螺纹，在热交换器管道外表面上有若干排高度为0.2-0.4mm的突起，突起的各个顶部为平面，各突起之间的节距依次为0.4-0.8mm，所述若干排突起为螺旋形状，螺旋方向与所述凸形螺纹的螺旋方向相反，这些排突起彼此分开的节距为0.7-1.4mm。
13.根据权利要求12所述的热交换器管道，其特征在于，在所述热交换器管道外表面上形成的突起的各个平顶部分别有一个凹口或突起。
14.根据权利要求12所述的热交换器管道，其特征在于，热交换器管道外表面上形成的同一排突起的平顶部分隔开0.2-0.8mm。
15.根据权利要求12-14之一所述的热交换器管道，其特征在于，热交换器管道外表面上形成的突起为平头四边形锥体，它具有矩形平面，该矩形平面的长边沿着周边方向定位。
16.根据权利要求12-14之一所述的热交换器管道，其特征在于，各排突起按下面的要求设置：使所述热交换器管道外表面上形成的各排突起之间的最大间隔为最小间隔的1.5-2.5倍。
17.根据权利要求12-14之一所述的热交换器管道，其特征在于，所述热交换器管道外表面上形成的突起为与所述凸形螺纹反向的螺旋形状，突起的螺旋角为50°或更小。
18.根据权利要求12-14之一所述的热交换器管道，其特征在于，所述热交换器管道的外表面上形成的突起的各个顶部具有边长边0.2-0.4mm的多边形平面，所述突起的各底各多边形平面的边长为0.4-0.7mm。
19.根据权利要求15所述的热交换器管道，其特征在于，面向所述热交换器管道外表面上形成的突起的排的布置方向的侧面的斜率小于与突起的排的布置方向平行的侧面的斜率。
20.根据权利要求12-14之一所述的热交换器管道，其特征在于，所述热交换器管道轴向方向上的相邻各排的突起彼此按非线性地方式布置。
21.根据权利要求12-14之一所述的热交换器管道，其特征在于，热交换器管道内表面上形成的凸形螺纹的高度为0.1-0.3mm，螺旋角为40-50°。
22.根据权利要求12-14之一所述的热交换器管道，其特征在于，热交换器管道内表面上形成的所述凸形螺纹的顶部是倾斜的，而且大体为平面。
CN99106030A 1998-03-31 1999-03-31 吸收式致冷装置及该致冷装置所用的热交换器管道 Expired - Lifetime CN1131397C (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP86027/1998 1998-03-31
JP8602798 1998-03-31
JP115398/1998 1998-04-24
JP11539898 1998-04-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1230672A CN1230672A (zh) 1999-10-06
CN1131397C true CN1131397C (zh) 2003-12-17

Family

ID=26427191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN99106030A Expired - Lifetime CN1131397C (zh) 1998-03-31 1999-03-31 吸收式致冷装置及该致冷装置所用的热交换器管道

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6098420A (zh)
KR (1) KR100518695B1 (zh)
CN (1) CN1131397C (zh)
MY (1) MY122331A (zh)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6182743B1 (en) * 1998-11-02 2001-02-06 Outokumpu Cooper Franklin Inc. Polyhedral array heat transfer tube
WO2001007771A1 (en) * 1999-07-27 2001-02-01 Brinton Keith A Engine cooling system and method for making same
DE19963353B4 (de) * 1999-12-28 2004-05-27 Wieland-Werke Ag Beidseitig strukturiertes Wärmeaustauscherrohr und Verfahren zu dessen Herstellung
US6761212B2 (en) * 2000-05-25 2004-07-13 Liebert Corporation Spiral copper tube and aluminum fin thermosyphon heat exchanger
US6318117B1 (en) * 2000-08-22 2001-11-20 American Standard International Inc. Absorption chiller with counter flow generator
US7096931B2 (en) * 2001-06-08 2006-08-29 Exxonmobil Research And Engineering Company Increased heat exchange in two or three phase slurry
JP2002372390A (ja) * 2001-06-12 2002-12-26 Kobe Steel Ltd 流下液膜式蒸発器用伝熱管
US6612808B2 (en) * 2001-11-29 2003-09-02 General Electric Company Article wall with interrupted ribbed heat transfer surface
US20030213441A1 (en) * 2002-06-03 2003-11-20 Brinton Keith A. Engine cooling system and method for making same
KR100562565B1 (ko) * 2003-03-06 2006-03-22 엘에스전선 주식회사 냉동기의 만액식 증발기
KR100546837B1 (ko) * 2004-06-05 2006-01-26 엘에스전선 주식회사 흡수식 냉동기의 전열관 배열구조
DE102006008083B4 (de) * 2006-02-22 2012-04-26 Wieland-Werke Ag Strukturiertes Wärmeaustauscherrohr und Verfahren zu dessen Herstellung
CN101932893B (zh) * 2008-01-11 2013-07-03 江森自控科技公司 热交换器
JP2010121867A (ja) * 2008-11-20 2010-06-03 Sony Corp 熱輸送装置、電子機器及び熱輸送装置の製造方法
CH703820A1 (de) * 2010-09-21 2012-03-30 Alstom Hydro France Luftgekühlter generator.
CN102095273B (zh) * 2011-03-01 2013-06-05 李华玉 双发生-双吸收系统与回热式第二类吸收式热泵
CN102519166B (zh) * 2011-11-29 2014-03-12 李华玉 分段吸收第一类吸收式热泵
KR101897829B1 (ko) * 2012-03-15 2018-09-12 삼성에스디아이 주식회사 절연부재를 구비하는 배터리 팩
CN102944132A (zh) * 2012-11-30 2013-02-27 王益 一种组合式蒸发器和冷凝器以及其控制方法
EP2999927B1 (en) * 2013-05-23 2020-01-08 United Technologies Corporation Gas turbine engine combustor liner panel
US20150211807A1 (en) * 2014-01-29 2015-07-30 Trane International Inc. Heat Exchanger with Fluted Fin
CN104101246A (zh) * 2014-06-26 2014-10-15 江苏天潭科技材料有限公司 一种热交换内螺纹管及其生产方法
KR102099307B1 (ko) * 2017-10-11 2020-04-09 두산중공업 주식회사 라이너 냉각을 촉진하는 난류 생성 구조 및 이를 포함하는 가스 터빈용 연소기

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3847212A (en) * 1973-07-05 1974-11-12 Universal Oil Prod Co Heat transfer tube having multiple internal ridges
US4660630A (en) * 1985-06-12 1987-04-28 Wolverine Tube, Inc. Heat transfer tube having internal ridges, and method of making same
JPS62186179A (ja) * 1986-02-07 1987-08-14 東京瓦斯株式会社 滴下液分散用伝熱管
JPS62206356A (ja) * 1986-03-05 1987-09-10 東京瓦斯株式会社 滴下液分散用伝熱管
JPH0723818B2 (ja) * 1987-06-03 1995-03-15 日立電線株式会社 吸収器用伝熱管
JPH0726772B2 (ja) * 1988-12-27 1995-03-29 三洋電機株式会社 吸収器用伝熱管
JPH03291495A (ja) * 1990-04-09 1991-12-20 Furukawa Electric Co Ltd:The 吸収器用伝熱管
US5573062A (en) * 1992-12-30 1996-11-12 The Furukawa Electric Co., Ltd. Heat transfer tube for absorption refrigerating machine
JP3480514B2 (ja) * 1993-07-07 2003-12-22 株式会社神戸製鋼所 流下液膜式蒸発器用伝熱管
JP3315785B2 (ja) * 1993-12-14 2002-08-19 株式会社神戸製鋼所 吸収器用伝熱管
US5690167A (en) * 1994-12-05 1997-11-25 High Performance Tube, Inc. Inner ribbed tube of hard metal and method
JP3231565B2 (ja) * 1994-12-09 2001-11-26 株式会社神戸製鋼所 吸収器用伝熱管
JPH09152290A (ja) * 1995-11-29 1997-06-10 Sanyo Electric Co Ltd 吸収式冷凍機
JP3388677B2 (ja) * 1996-07-03 2003-03-24 株式会社神戸製鋼所 吸収器用伝熱管
JPH10267460A (ja) * 1997-01-27 1998-10-09 Kobe Steel Ltd 吸収器用伝熱管
JPH10318691A (ja) * 1997-03-17 1998-12-04 Kobe Steel Ltd 流下液膜式蒸発器用伝熱管

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990078416A (ko) 1999-10-25
US6098420A (en) 2000-08-08
MY122331A (en) 2006-04-29
CN1230672A (zh) 1999-10-06
KR100518695B1 (ko) 2005-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1131397C (zh) 吸收式致冷装置及该致冷装置所用的热交换器管道
CN1228603C (zh) 向下流动的液膜式蒸发器用传热管
CN1158499C (zh) 板式热交换器
CN1155793C (zh) 汽化热传导管
CN1158409A (zh) 热交换器
US5960870A (en) Heat transfer tube for absorber
CN1128331C (zh) 吸收器用的热交换管及其生产方法
JP2000193345A (ja) 吸収式冷凍機及びそれに使用する伝熱管
JPH01134180A (ja) 吸収器用伝熱管
CN1628235A (zh) 冰箱热交换器及制造该热交换器的制冷剂管的方法
CN1251164A (zh) 吸收式制冷装置吸收器
CN1105276C (zh) 吸收式冷热水机的高温再生器及其吸收式冷热水机
CN1111696C (zh) 吸收制冷机
CN200941018Y (zh) 立式管内非饱和蒸发直接冷却设备
JP2004360945A (ja) 流下液膜式熱交換器用伝熱管
CN1139769C (zh) 液体分配装置、流下液膜式热交换器及吸收式冷冻机
CN1098442C (zh) 气冷吸收式空调机
JPH09152289A (ja) 吸収式冷凍機
CN101040157A (zh) 冰箱
JPH06307788A (ja) 伝熱壁及び伝熱管並びに熱交換器及び吸収冷暖房機
CN1091244C (zh) 一种吸收器用传热管
CN1221100A (zh) 吸收式制冷机
CN113513934B (zh) 一种基于双动力驱动强化传热的重力热管
CN211503800U (zh) 一种降膜换热管、降膜换热器和空调器
CN112944978A (zh) 一种降膜换热管、降膜换热器和空调器

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 19991006

Assignee: Matsushita refrigeration (Dalian) Co., Ltd.

Assignor: Sanyo Electric Co., Ltd.

Contract record no.: 2015990000484

Denomination of invention: Absorption chiller and heat exchanger tube used same

Granted publication date: 20031217

License type: Common License

Record date: 20150623

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20031217