CN203534300U - 螺旋槽重力热管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种降膜热管，包括由端盖、热管基体形成的密闭腔体及封闭于密闭腔体内的工作流体，热管基体内壁有螺旋槽，螺旋槽形成的沟槽在热管基体内壁交叉分布，并呈左右旋向地成对出现；所述的螺旋槽与热管基体轴线的夹角β为-60°≤β≤-10°。本实用新型的技术效果为：热管基体内壁设有螺旋槽，螺旋槽形成了降膜的沟槽有利于强化传热，增加了管内的换热面积，同时用螺旋槽的表面结构来强化重力热管的传热，增强了对边界的扰动，有效破坏边界层，减少换热热阻，提高了换热效率。
Description
技术领域
本实用新型属于强化传热管领域，具体涉及一种螺旋槽重力热管。
背景技术
热管是一种高效的强化传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。目前传统热管采用无缝钢管制成，内壁平滑，换热面积小，且内壁常常容易形成厚边界层，造成热管内容易产生热阻，影响了传热效率和传热能力。
为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种热管结构[申请号：CN200720178173.8]，包括传热管基体、管外菱形肋和管内螺旋沟槽，传热管基体、管外菱形肋和管内螺旋沟槽为一体化结构，管外菱形肋彼此间断，并沿轴向成螺旋状分布构成整个管壁外表面的三维扩展表面，管内螺旋沟槽交叉分布在传热管基体内，并呈左右旋向地成对出现。本实用新型虽然增大了换热面积，但也使管的摩擦系数增大，管内流动的压力损失也会增大，从而影响了热管的传热性能。
实用新型内容
为了解决现有技术中热管换热面积小、容易形成边界层、管内流动的压力损失大造成传热效率和传热能力低的缺陷，本实用新型提供了一种螺旋槽重力热管。
本实用新型的技术方案为：
一种螺旋槽重力热管，包括端盖、热管基体形成的密闭腔体及封闭于密闭腔体内的工作流体，为了有效增加换热面积、防止生成厚边界层，热管基体内壁设有螺旋槽，螺旋槽在热管基体内壁交叉分布，并呈左右旋向地成对出现；所述的螺旋槽与热管基体轴线的夹角β为-60°≤β≤-10°；所述的螺旋槽的横截面槽深与热管基体内径的比值为0.05～0.15；所述的螺旋槽宽与热管基体内径的比值为0.15～0.3。
优选的是，所述的螺旋槽与热管基体轴线的夹角β为-60°≤β≤-25°。
优选的是，所述的螺旋槽与热管基体轴线的夹角β为-60°≤β≤-40°。
最为优选的是，所述的螺旋槽与热管基体轴线的夹角β为-45°。
优选的是，所述的热管基体外壁涂有绝缘层，绝缘层的厚度为0.08-1mm，用来防水垢、防酸、防水。
优选的是，所述的热管基体和管内的螺旋槽为一体化结构。
优选的是，所述的热管基体横截面为圆形或椭圆形，其具有流动阻力小，不易结垢、振动小和寿命长等优点。
优选的是，所述的端盖与热管基体两端采用无缝焊接在一起。
优选的是，所述的热管基体内径为2-200mm。
优选的是，所述的热管基体长度为1mm-100m。
本实用新型的技术效果为：
热管基体内壁设有螺旋槽，螺旋槽形成了降膜的沟槽有利于强化传热，增加了管内的换热面积，同时用螺旋槽的表面结构来强化重力热管的传热，增强了对边界的扰动，有效破坏边界层，减少换热热阻，提高了换热效率。另外，本实用新型适用范围广，在同样换热条件下，结构紧凑，节约金属材料。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式：
实施例1：
如图1、图2所示，一种螺旋槽重力热管，包括由端盖1、热管基体2形成的密闭腔体及封闭于密闭腔体内的工作流体，热管基体2内壁设置螺旋槽3。热管基体2为金属无缝管，至少为铜、铝、碳钢、不锈钢或合金钢中的一种，其具有耐高温、耐压强的特点，可以最大限度的传递热量，确保加热效率，同时还可以提升安全系数。热管基体2外壁涂有绝缘层，绝缘层的厚度为0.08-1mm，用来防水垢、防酸、防水。端盖1与热管基体2两端采用无缝焊接在一起。热管基体2横截面为圆形或椭圆形，内径为2-200mm，长度为1mm-100m。工作流体为热敏性、粘度不大的溶液，如溴化锂溶液。工作流体在热管基体内受热沸腾汽化，生成的蒸汽在管内高速上升，在热管基体的冷凝段凝结成液体，在重力的作用下沿螺旋槽3成膜状向下流动，迅速与蒸发液结合，加速了蒸发冷凝过程，强化了传热。同时管内换热面积增大，也增强了对边界的扰动，提高了换热效率。螺旋槽3与热管基体轴线的夹角β4为-10°，螺旋槽3的横截面槽深5与热管基体2内径的比值为0.05，螺旋槽3槽宽6与热管基体2内径的比值为0.15时，管内工作流体的流速为0.3mm/s，换热系数为3.73，传热效率提高了24.57％。
实施例2：
与实施例1的区别之处在于：螺旋槽3与热管基体轴线的夹角β4为-30°，螺旋槽3的横截面槽深5与热管基体2内径的比值为0.08，螺旋槽3槽宽6与热管基体2内径的比值为0.2时，管内工作流体的流速为0.45mm/s，换热系数为5.0，传热效率提高了24.78％。
实施例3：
与实施例1的区别之处在于：螺旋槽3与热管基体轴线的夹角β4为-45°，螺旋槽3的横截面槽深5与热管基体2内径的比值为0.1，螺旋槽3槽宽6与热管基体2内径的比值为0.25时，管内工作流体的流速为0.7mm/s，换热系数为10.5，传热效率提高了25.25％。
实施例4：
与实施例1的区别之处在于：螺旋槽3与热管基体轴线的夹角β4为-60°，螺旋槽3的横截面槽深5与热管基体2内径的比值为0.15，螺旋槽3槽宽6与热管基体2内径的比值为0.3时，管内工作流体的流速为0.5mm/s，换热系数为7.28，传热效率提高了25.02％。
Claims (10)
1.一种螺旋槽重力热管，包括端盖、热管基体形成的密闭腔体及封闭于密闭腔体内的工作流体，其特征在于：热管基体内壁有螺旋槽，螺旋槽形成的沟槽在热管基体内壁交叉分布，并呈左右旋向地成对出现；所述的螺旋槽与热管基体轴线的夹角β为60°≤β≤10°；所述的螺旋槽的横截面槽深与热管基体内径的比值为0.05～0.15；所述的螺旋槽宽与热管基体内径的比值为0.15～0.3。
2.如权利要求1所述的螺旋槽重力热管，其特征在于：所述的螺旋槽与热管基体轴线的夹角β为-60°≤β≤-25°。
3.如权利要求1所述的螺旋槽重力热管，其特征在于：所述的螺旋槽与热管基体轴线的夹角β为-60°≤β≤-40°。
4.如权利要求1所述的螺旋槽重力热管，其特征在于：所述的螺旋槽与热管基体轴线的夹角β为-45°。
5.如权利要求1-4任一所述的螺旋槽重力热管，其特征在于：所述的热管基体外侧涂有绝缘层，绝缘层的厚度为0.08-1mm。
6.如权利要求1-4任一所述的螺旋槽重力热管，其特征在于：所述的热管基体和管内的螺旋槽为一体化结构。
7.如权利要求1-4任一所述的螺旋槽重力热管，其特征在于：所述的端盖与热管基体两端通过无缝焊接在一起。
8.如权利要求1-4任一所述的螺旋槽重力热管，其特征在于：所述的热管基体横截面为圆形或椭圆形。
9.如权利要求8所述的螺旋槽重力热管，其特征在于：所述的热管基体内径为2-200mm。
10.如权利要求8所述的螺旋槽重力热管，其特征在于：所述的热管基体长度为1mm-100m。
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| CN106512451A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-03-22 | 吉林惠利现代轻工装备有限公司 | 一种加热蒸发装置 |
| CN108745261A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-11-06 | 西安交通大学 | 一种多单元金属氢化物蓄热反应器 |
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