CN205090858U - 铺设丝网的蒸发换热管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铺设丝网的蒸发换热管，它包括带有入口端和出口端的管体，所述管体的内表面设置有：若干条周向间隔分布且其长度沿着所述管体的轴向延伸的直线肋以及形成于各直线肋之间的直线槽道，所述管体内设置有至少一层圆筒状的金属丝网，该金属丝网的外周面与所述直线肋的顶部相接触而覆盖在所述直线槽道上方，从而在金属丝网和直线槽道之间形成与所述管体的中心管腔相隔开的通道。本实用新型能够进一步提高螺纹换热管的换热效率。

Description

铺设丝网的蒸发换热管

技术领域

本实用新型涉及一种换热管，尤其是一种铺设丝网的蒸发换热管。

背景技术

内螺纹管是目前得到广泛应用的高效蒸发换热管。一般制冷空调器的蒸发器内采用这种内螺纹蒸发换热管可以减小体积，提升换热效果，提高制冷机系统的效率。为了继续提高内螺纹管的换热效率，近年来在原有的内螺纹管基础上不断推出新的形式的肋片形状，中国专利：CN02232596.4提出在管内的螺旋齿上，沿齿顶脊上开有规则/不规则间距的切断脊式沟槽用以加大传热面积，从而提高换热效果。中国专利：CN2262302.7提出在传热管内排列有高度不等的螺旋主齿，其中在较高螺旋主齿顶部加工出具有微小突起。由于管内的螺旋齿为高低错落排列，有利于对传热流体的扰动，从而使传热达到强化。这些对螺旋齿的改进改善了换热状况，但是换热效果提高的幅度有限。垂直管内流体流动沸腾过程中，壁面处不断生成汽泡并且与主流的液体进行掺混，形成两相流。两相流依据其汽相与液相所占比例的不同，呈现出不同的状态，称为两相流流型。两相流的流型与换热系数关系密不可分，不同流型的换热系数不同，因而可认为，控制两相流流型及各种流型的转换，会改善内螺旋换热管的换热效果。

实用新型内容

本实用新型目的是：针对上述内螺纹管的不足，提出一种铺设丝网的蒸发换热管，以进一步提高螺纹换热管的换热效率。

本实用新型的技术方案是：一种铺设丝网的蒸发换热管，包括带有入口端和出口端的管体，所述管体的内表面设置有：若干条周向间隔分布且其长度沿着所述管体的轴向延伸的直线肋以及形成于各直线肋之间的直线槽道，所述管体内设置有至少一层圆筒状的金属丝网，该金属丝网的外周面与所述直线肋的顶部相接触而覆盖在所述直线槽道上方，从而在金属丝网和直线槽道之间形成与所述管体的中心管腔相隔开的通道。

本实用新型在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述金属丝网共有一层或两层。

所述金属丝网布置在所述管体的入口端，金属丝网的轴向长度由所述管体的入口处向内一直延伸至设定位置。

所述设定位置为该内螺纹蒸发换热管工作时其内的流体产生泡状流型与弹状流型的临界转变点位置。

所述直线槽道的横截面呈梯形。

所述直线槽道的槽深为0.15～0.4mm。

所述管体的内表面共设置有40～80条所述直线槽道。

所述圆筒状的金属丝网由80～200目的铜网卷制而成。

本实用新型的优点是：本实用新型通过在管内槽道顶部设置金属丝网的手段，控制壁面附近的两相流流型及其流型转化，实际工作状态下，管外对换热管进行加热时，直槽道内会产生气泡，但是由于金属丝网的限制，使气泡不能立即与主流掺混，而是在浮力的作用下沿槽道内向上运动，在流动过程中，汽泡不断被加热，体积膨胀，压迫槽道内的液膜变薄，实现壁面上薄液膜蒸发换热，从而提高了换热管的沸腾换热系数，大大提升了换热管管的换热效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例这种内螺纹蒸发换热管的结构示意图，图中箭头表示其在实际应用时流体的流动方向；

图2为图1的A-A向剖视图；

其中：1-管体，2-直线肋，3-金属丝网，4-直线槽道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

图1和图2示出了本实用新型这种内螺纹蒸发换热管的一个具体实施例，与传统内螺纹蒸发换热管相同的是，它也包括带有入口端(即流体的流入端)和出口端(即流体的流出端)的管体1。

本实施例的关键改进在于：所述管体1的内表面设置有许多条沿着管体的轴向延伸布置的直线肋2，并且这些直线肋2沿着管体1的内圆周方向间隔分布，从而在任意相邻的两条直线肋2之间均形成有一条直线槽道4，管体1内设置有至少一层圆筒状的金属丝网3，该金属丝网3的外周面与所述直线肋2的顶部相接触而覆盖在所述直线槽道4上方，从而在金属丝网3和直线槽道4之间形成与所述管体1的中心管腔相隔开的通道。

所述金属丝网3的层数一般为一层或两层最佳，本例具体为一层。

而且本例将所述金属丝网3布置在所述管体1的入口端，金属丝网3的轴向长度由所述管体1的入口处向内一直延伸至设定位置，该设定位置为最好该内螺纹蒸发换热管工作时其内的流体产生泡状流型与弹状流型的临界转变点位置。

为了进一步提高该换热管的管热效率，本例将所述直线槽道4的横截面设置成梯形形状，直线槽道4的槽深优选为0.15～0.4mm，本例具体为0.3mm。管体1的内表面一般设置40～80条直线槽道4最佳，本例具体为35条。圆筒状的金属丝网3一般由80～200目(本例为100目)的铜网卷制而成，其轴向长度为200mm。

本例通过在换热管内直线槽道顶部设置铜丝网的手段，控制壁面附近的两相流流型及其流型转化，实现壁面上薄液膜蒸发换热，从而提升了换热管的换热效果。具体原理如下：当液体刚进入换热管入口处时，工作介质是含有少量气体的液体，由于管外的加热，在壁面产生气泡，并且与管内主流液体发生掺混，形成汽-液两相流。随着工质沿程的被加热，气泡不断增加，相继出现流型顺序大致为，泡状流，弹状流，搅拌流，环状流，雾状流。其中以环状流的换热系数最佳。其机理是当管内的气泡足够多后，形成长的气泡，然后大的气泡连接在一起后，流型转换成环状流。环状流的特点是液体被压缩到壁面附近，气泡继续受热膨胀，对壁面上的液膜不断进行压缩，挤薄，当液薄变薄后，降低了壁面与两相流之间传热热阻，提高沸腾换热系数。本实用新型在管内壁设置圆桶状金属铜丝网后，该网将竖直换热管分成两个区域，即换热管壁上直线槽道与丝网之间通道区域以及管体的中心流区。当液相液体流入本换热管时，壁面上产生汽泡，由于网管的限制，汽泡不能与主流的液体混合，仅可以在槽道内与丝网形成的间隙区内运动，并且由于换热管竖直安置，在浮力作用下向上快速运动。因而对换热管壁面附近流场造成扰动，从而强化传热；另一方面，丝网与槽道之间的通道区间狭小，气泡碰撞概率增加，小汽泡容易聚合成为大汽泡，大汽泡受热膨胀，挤压汽泡与壁面之间存在的薄液膜，提高沸腾换热系数。尽管此时管内中心区(即换热管的中心管腔)的两相流依然处在泡状流状态，但是壁面附近已经达到了环状流状态，因而提高了换热系数。此外，一般内螺纹管采用螺旋翅片，但是考虑垂直安置换热管后，汽泡受到浮升力的作用加快了气泡的运动，这种情况下，螺旋齿片会对汽泡的运动产生阻碍作用，采用直槽道就避免了这种现象。不言而喻，当换热管内中心区的主流流型已经进入弹状流或者其他流型后，则丝网的作用就不大了。因此，按照两相流的经典理论，计算弹状汽泡的浮升速度与表观速度的大小，确定泡状流型与弹状流型的临界转变点，同时也就是确定了筒状丝网的长度。

Claims (8)

1.一种铺设丝网的蒸发换热管，包括带有入口端和出口端的管体(1)，其特在在于所述管体(1)的内表面设置有：若干条周向间隔分布且其长度沿着所述管体的轴向延伸的直线肋(2)以及形成于各直线肋之间的直线槽道(4)，所述管体(1)内设置有至少一层圆筒状的金属丝网(3)，该金属丝网(3)的外周面与所述直线肋(2)的顶部相接触而覆盖在所述直线槽道(4)上方，从而在金属丝网(3)和直线槽道(4)之间形成与所述管体(1)的中心管腔相隔开的通道。

2.如权利要求1所述的铺设丝网的蒸发换热管，其特征在于：所述金属丝网(3)共有一层或两层。

3.如权利要求1所述的铺设丝网的蒸发换热管，其特征在于：所述金属丝网(3)布置在所述管体(1)的入口端，金属丝网(3)的轴向长度由所述管体(1)的入口处向内一直延伸至设定位置。

4.如权利要求3所述的铺设丝网的蒸发换热管，其特征在于：所述设定位置为该内螺纹蒸发换热管工作时其内的流体产生泡状流型与弹状流型的临界转变点位置。

5.如权利要求1所述的铺设丝网的蒸发换热管，其特征在于：所述直线槽道(4)的横截面呈梯形。

6.如权利要求4所述的铺设丝网的蒸发换热管，其特征在于：所述直线槽道(4)的槽深为0.15～0.4mm。

7.如权利要求1所述的铺设丝网的蒸发换热管，其特征在于：所述管体(1)的内表面共设置有40～80条所述直线槽道(4)。

8.如权利要求1所述的铺设丝网的蒸发换热管，其特征在于：所述圆筒状的金属丝网(3)由80～200目的铜网卷制而成。