CN202329345U - 一种新型的管内沸腾换热的强化管 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种新型的管内沸腾换热的强化管，属于制冷系统中常用冷排管蒸发器和各种干式蒸发器中的水平换热管。其特征是：有一个光滑圆管，光滑圆管的内壁有不对称齿状低肋片，光滑圆管内插入扭带形的插入件。由于本实用新型管内壁为不对称齿状低肋片和管中扭带形插入件的组合。在实际运行中，有效克服了蒸发管中的局部干壁、管底沉油、沉垢等现象。在相同运行工况下，强化管蒸发器的热流密度有显著的提高，在相同的制冷量下，较光管蒸发器可节省管材用量30％以上，较低肋片管蒸发器可节省管材10％以上，强化管中的压力损失与光管和低肋片管基本持平。本实用新型不仅结构简单，使用方便且可靠，而且社会和经济效益显著。

Description

一种新型的管内沸腾换热的强化管
技术领域
本实用新型涉及制冷系统中常用冷排管蒸发器和各种干式蒸发器中的水平换热管，具体的说是一种新型的管内沸腾换热的强化管。
背景技术
水平管内沸腾换热的换热器应用十分广泛，如冷库制冷系统中的冷排管蒸发器、冷藏运输制冷装置中各种干式蒸发器等。作为换热器主要传热元件的管件，采用强化传热管，既能有效地节约能源、减少金属材料消耗、节约成本，又能降低设备重量和外形尺寸，故高效强化传热管的开发和应用已成为当今换热器发展的一大热点。
从包括中国专利在内的有关资料检索表明，目前网站上已有相当多的相关信息；而中国专利也有多项强化管相关的专利。例如《D型强化传热管》具有高效、节能、冻结质量好等优点，可完全代替目前冷库中广泛使用的光滑传热管。但从已公开的产品和技术分析，单纯低肋化的强化管，存在肋化扩展传热面不足，管内流体流动的湍流度不够，可能出现局部传热面的干壁、管底沉油、沉垢等，而妨碍于传热过程进一步强化。
制冷剂在水平管内流动沸腾换热，存在如下几种换热过程：单相液体对流换热、欠热泡核沸腾换热、饱和泡核沸腾换热、湿蒸汽对流换热、缺液蒸汽对流换热，因此此换热是一种复杂的换热过程。强化管内沸腾换热，通常分为主动式和被动式两种。主动式强化传热需要消耗外部能量，被动式强化传热则不需要消耗外部能量，是换热器强化传热主要采用的方法。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的是要提供一种结构简单，使用方便且可靠的被动式强化传热方法的管内沸腾换热的强化管。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型的管内沸腾换热的强化管，其特征是：有一个光滑圆管，光滑圆管的内壁有不对称齿状低肋片，光滑圆管内插入扭带形的插入件。
所述的不对称齿状低肋片，为纵向肋片。该肋片可与基管一次挤压成型。这是一种无切削的先进加工工艺，具有造价低，易于推广的优点。这种低肋片的结构特点是肋根面积比肋顶面积大得多，而有利于肋根产生汽化核心；不对称的肋片侧面有利于汽泡迅速从壁面脱离，强化了泡核沸腾。同时，这种低肋化片的肋化系数可达到2.0以上，成倍增加传热面积，有效提高了传热效率。
所述的扭带形的插入件，为有轴或无轴的螺旋片。螺旋片可以是一根的；也可以是不同旋向1～10根的；可以采用等螺距或不等螺距的螺旋片。制冷剂在插入件的导流作用下，使其产生旋转运动并引起二次流，促进径向混合，在离心力影响下使管中心流体和壁面边界层流体混合，造成一个温度比较均匀、速度变化比较明显的核心区域，同时在换热壁面附近造成一个温度和速度变化均比较明显的边界层区域，从而达到强化传热的效果。并有效消除干壁、管底沉油、沉垢现象。
本实用新型的有益效果是：由于本实用新型是一种新型的管内沸腾换热的强化管，其管内壁为不对称齿状低肋片和管中扭带形插入件的组合。在实际运行中，有效克服了蒸发管中的局部干壁、管底沉油、沉垢等现象。在相同运行工况下，强化管蒸发器的热流密度有显著的提高，在相同的制冷量下，较光管蒸发器可节省管材用量30％以上，较低肋片管蒸发器可节省管材10％以上，强化管中的压力损失与光管和低肋片管基本持平。本实用新型不仅结构简单，使用方便且可靠，而且社会和经济效益显著。
附图说明
以下结合附图及实施例对本实用新型进行进一步的描述。
图1是本实用新型的结构视图。
图2是本实用新型轴向结构的全剖视视图。
图3是本实用新型图1A部分的放大视图。
图4是本实用新型圆管内的插入件为等螺距螺旋插入件(右旋)的结构视图。
图5是本实用新型圆管内的插入件为右旋、左旋螺旋插入件组合的结构视图。
图6是本实用新型圆管内的插入件为有轴螺旋插入件的结构视图。
图中1光滑圆管，2不对称齿状低肋片，3插入件。
具体实施方式
实施例1：
有一个光滑圆管1，光滑圆管1的内壁有不对称齿状低肋片2，光滑圆管1内插入扭带形的插入件3。其中，光滑圆管1内的插入件3为右旋不等螺距螺旋插入件。

Claims (2)

1.一种新型的管内沸腾换热的强化管，其特征是：有一个光滑圆管，光滑圆管的内壁有不对称齿状低肋片，光滑圆管内插入扭带形的插入件。
2.根据权利要求1所述的一种新型的管内沸腾换热的强化管，其特征是：所述的不对称齿状低肋片，为纵向肋片；低肋片的结构是肋根面积比肋顶面积大。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102997740A (zh) * 2011-09-09 2013-03-27 杨伟光 一种新型的管内沸腾换热的强化管
CN104457392A (zh) * 2014-09-01 2015-03-25 无锡特莱姆气体设备有限公司 一种具有扰流功能的汽化器

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