CN203704751U - 管外双重强化冷凝传热管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种提高换热性能的管外双重强化冷凝传热管，包括管体，与管体相连的翅片，所述翅片沿螺旋线盘绕在管体外表面；所述翅片包括两种类型翅片，该两种类型翅片沿轴向间隔设置。本实用新型的管外双重强化冷凝传热管，由两种形状翅片组成，该两种翅片都能很好的增强传热效率，首先它们都增大了换热面积，增加了尖锐部分，提高了换热效率；同时还可以利用变化的表面张力，以及转折的变化使冷凝液膜摊薄，并使冷凝液膜快速下滴。本实用新型结合了两种形状翅片的优点，使传热效率得到进一步提升。不同翅型间隔布置使换热管整体表面张力变化，减弱冷凝器管束效应；管内设有内齿，增强管内换热。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种传热管，尤其是一种管外双重强化冷凝传热管。
背景技术
传热管是换热器的核心部件，其换热性能的高低决定了换热器的性能高低。近年来，随着制冷空调领域技术的发展，推动了蒸发器和冷凝器制造技术的不断更新，围绕两器用传热管的设计、制造技术，也在不断更新发展。
卧式壳管式冷凝器中，制冷剂在管外凝结换热，形成液膜，冷凝液膜的存在增大了传热热阻，因此会造成温差损失导致制冷效率降低，影响了传热管的换热性能。为了提高传热管的换热性能，需要采取强化传热技术。
传统技术是通过机加工在传热管外表面形成翅片，再在齿顶压出间隙，形成锯齿。再利用锯齿减薄液膜，增强换热，虽然能提高强化效果，但对不断提高两器性能的需要来讲，还需进一步提高传热管的换热性能。
实用新型内容
本实用新型提供了一种提高换热性能的管外双重强化冷凝传热管。
实现本实用新型目的的管外双重强化冷凝传热管，包括管体，与管体相连的翅片，所述翅片沿螺旋线盘绕在管体外表面；所述翅片包括两种类型翅片，该两种类型翅片沿轴向间隔设置；
一种类型翅片包括设置在管体外表面的螺旋状第一翅片，在第一翅片上部间隔地挤压出第二翅片，所述第二翅片为多个，周向均匀地分布在第一翅片上，并与第一翅片大致垂直；所述第一翅片远离管体端窄于近管体端，所述第一翅片的横截面为上窄下宽形状；
另一种类型翅片包括螺旋线方向设置在管体外表面上的均匀分布的多个第三翅片，所述第三翅片的顶部设有轴向的平台，所述平台下方设有突出的齿牙，所述平台与齿牙之间圆弧过渡；所述第三翅片的平台沿周向相互平行。
所述第一翅片的底部垂直横截面为矩形，所述第一翅片的顶部垂直横截面梯形。
所述第二翅片设置在第一翅片高度的1/3~2/3处，其垂直横截面为梯形。
沿周向相邻的两个所述第三翅片间形成周向翅槽，沿轴向相邻的两个所述第三翅片和第一翅片间形成轴向翅槽。
所述第三翅片的平台与齿牙的垂直距离为0.1~0.7mm，所述平台的周向宽度为0.1~0.7mm。
所述翅片的螺旋角范围为0.3~1.5°。
所述管体的内表面设有螺旋状内齿，所述内齿形状为齿顶与齿底圆滑过渡的类三角形，齿顶角范围为20~70°。
所述内齿与轴向夹角范围为30~60°，内螺纹头数为6~60头，内齿高度为0.1~0.6mm。
本实用新型的管外双重强化冷凝传热管的有益效果如下：
本实用新型的管外双重强化冷凝传热管，由两种形状翅片组成，该两种翅片都能很好的增强传热效率，首先它们都增大了换热面积，增加了尖锐部分，提高了换热效率；同时还可以利用变化的表面张力，以及转折的变化使冷凝液膜摊薄，并使冷凝液膜快速下滴。本实用新型结合了两种形状翅片的优点，使传热效率得到进一步提升。不同翅型间隔布置使换热管整体冷凝液表面张力变化，减弱冷凝器管束效应；管内设有内齿，增强管内换热。
附图说明
图1为本实用新型的管外双重强化冷凝传热管的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的管外双重强化冷凝传热管，包括管体3，与管体3相连的翅片1，所述翅片1沿螺旋线盘绕在管体3外表面；所述翅片1的螺旋角范围为0.3~1.5°，所述翅片1包括两种类型翅片，该两种类型翅片沿轴向间隔设置；
一种类型翅片4包括设置在管体3外表面的螺旋状第一翅片6，在第一翅片6上部间隔地挤压出第二翅片7，所述第二翅片7为多个，周向均匀地分布在第一翅片6上，并与第一翅片6大致垂直；所述第一翅片6远离管体3端窄于近管体3端，所述第一翅片6的横截面为上窄下宽形状；
另一种类型翅片5包括螺旋线方向设置在管体3外表面上的均匀分布的多个第三翅片8，所述第三翅片8的顶部设有轴向的平台9，所述平台9下方设有突出的齿牙10，所述平台9与齿牙10之间圆弧过渡；所述第三翅片8的平台9沿周向相互平行。
所述第一翅片6的底部垂直横截面为矩形，所述第一翅片6的顶部垂直横截面梯形。所述第二翅片7设置在第一翅片6高度的1/3~2/3处，其垂直横截面为梯形。
沿周向相邻的两个所述第三翅片8间形成周向翅槽t3，沿轴向相邻的两个所述第三翅片8和第一翅片6间形成轴向翅槽U1。所述第三翅片8的平台9与齿牙10的垂直距离H3为0.1~0.7mm，所述平台9的周向宽度L1为0.1~0.7mm。
所述管体3的内表面设有螺旋状内齿2，所述内齿2形状为齿顶与齿底圆滑过渡的类三角形，齿顶角范围为20~70°。所述内齿2与轴向夹角范围为30~60°，内螺纹头数为6~60头，内齿2高度为0.1~0.6mm。
本实用新型的传热管是经过管外三组特制刀片组在管壁上进行滚轧加工制成，管体外翅片为连续设置于传热管外表面的螺旋翅片，螺旋角0.3~1.5°。传热管可以采用铜、铜合金、不锈钢或者低碳钢等金属材料制成，优选的，本实施例的传热管由铜材料制成。当然，本领域技术人员也可采用其它适合的材料制作传热管，本发明无须对此作出限制。
在第一翅片的一侧设置第二翅片可使传热管的换热面积进一步增大，同时第一翅片和第二翅片的转折可削薄冷凝液膜，减少传热热阻，使蒸汽的冷凝传热过程趋于理想；此外，第一翅片和管体、第二翅片和第一翅片均为弧形连接设计，可以疏导冷凝液膜快速流脱传热管的表面，从而减小冷凝传热热阻，降低温差损失，达到改善和提高凝结传热性能的目的。
第三翅片的平台和齿牙的存在，一方面增大了换热面积，另一方面从独立翅片顶端到平台，形成多处尖锐状和转折，强化了换热效果。
两种翅片形状都能强化冷凝传热效果，把两者结合到一起，能互补优势，使冷凝传热效果得到进一步的提升。同时，两种不同翅片间隔布置能使轴向翅片间冷媒的表面张力变化，使冷媒下落趋势增强，改善管束效应，能进一步增强冷凝换热。
管体内设有内齿，增强管内紊流，使管内换热性能提高。
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种管外双重强化冷凝传热管，其特征在于：包括管体，与管体相连的翅片，所述翅片沿螺旋线盘绕在管体外表面；所述翅片包括两种类型翅片，该两种类型翅片沿轴向间隔设置；
一种类型翅片包括设置在管体外表面的螺旋状第一翅片，在第一翅片上部间隔地挤压出第二翅片，所述第二翅片为多个，周向均匀地分布在第一翅片上，并与第一翅片大致垂直；所述第一翅片远离管体端窄于近管体端，所述第一翅片的横截面为上窄下宽形状；
另一种类型翅片包括螺旋线方向设置在管体外表面上的均匀分布的多个第三翅片，所述第三翅片的顶部设有轴向的平台，所述平台下方设有突出的齿牙，所述平台与齿牙之间圆弧过渡；所述第三翅片的平台沿周向相互平行。
2.根据权利要求1所述的管外双重强化冷凝传热管，其特征在于：所述第一翅片的底部垂直横截面为矩形，所述第一翅片的顶部垂直横截面梯形。
3.根据权利要求1所述的管外双重强化冷凝传热管，其特征在于：所述第二翅片设置在第一翅片高度的1/3~2/3处，其垂直横截面为梯形。
4.根据权利要求1所述的管外双重强化冷凝传热管，其特征在于：沿周向相邻的两个所述第三翅片间形成周向翅槽，沿轴向相邻的两个所述第三翅片和第一翅片间形成轴向翅槽。
5.根据权利要求1所述的管外双重强化冷凝传热管，其特征在于：所述第三翅片的平台与齿牙的垂直距离为0.1~0.7mm，所述平台的周向宽度为0.1~0.7mm。
6.根据权利要求1～5任一所述的管外双重强化冷凝传热管，其特征在于：所述翅片的螺旋角范围为0.3~1.5°。
7.根据权利要求1～5任一所述的管外双重强化冷凝传热管，其特征在于：所述管体的内表面设有螺旋状内齿，所述内齿形状为齿顶与齿底圆滑过渡的类三角形，齿顶角范围为20~70°。
8.根据权利要求7所述的管外双重强化冷凝传热管，其特征在于：所述内齿与轴向夹角范围为30~60°，内螺纹头数为6~60头，内齿高度为0.1~0.6mm。
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