CN212692657U - 一种管壳式换热器用蒸发管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的技术方案是，一种管壳式换热器用蒸发管，它包括管体，所述主翅片螺旋缠绕在管体的外表面；所述相邻的主翅片之间形成通道，所述主翅片顶部形成有一个凹槽和至少一个凹槽分翅片，所述凹槽两侧为凹槽分翅片的第一部分和第二部分，所述凹槽分翅片的第一部分大于凹槽分翅片的第二部分，所述通道、主翅片及凹槽分翅片的第一部分以及相邻主翅片上的凹槽分翅片的第二部分形成第一沸腾腔体，所述凹槽和所述凹槽分翅片的第一部分形成第二沸腾腔体。本实用新型可形成多个沸腾空腔，有利于增加换热面积，增加沸腾效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及管壳式换热器用蒸发管，特别是一种适用于管壳式换热器上使用的蒸发管。
背景技术
对于换热管制造行业来说，要提高制冷空调设备的能效，主要是通过开发高效传热管提高换热器的换热效率来实现。尤其是制冷和空调系统中所用的蒸发管，其制冷剂在管外沸腾时的沸腾换热热阻与管内强制对流换热热阻相当大，甚至大于管内强制对流换热的热阻，因此，强化管外沸腾换热对提高蒸发管的传热性能可以起到显著效果。
关于泡核沸腾机理的研究表明：蒸发管的换热能力可以铜管在传热管外表面形成翅片得以提高。现有技术中，通过改进蒸发管和冷却介质接触的内表面可以提高换热能力。改进换热管内表面的一个例子可以参见美国专利3847212公开了在换热管内表面形成脊状凸起的方法。
现有技术中，还通过改进翅片提高换热能力。如美国专利4660630公开了通过对管子外表面上的翅片切凹槽或开槽以形成泡核沸腾空腔或空隙。这种结构允许气泡向外穿过空腔，达到或穿过更窄的表面开口，更加强化了传热。又如中国专利95246323.7和03207498.0公开的蒸发器用热交换管，其外表面为顶部压成T性螺旋翅片，形成具有开口略小的沟槽结构或空穴结构，以构造出形成汽化核心的场所，从而达到强化沸腾换热的效果。
现有技术中，还有通过进一步改进外表面翅片提高换热能力。如中国专利200910002853.8公开了通过倾斜管外翅片造成管外翅片分翅片的一部分分割通道形成双泡核结构。这种结构通过第二沸腾空腔的独特位置增强了流经传热管的冷却介质和传热管浸入其中的制冷剂之间的传热。
以上现有技术对提高蒸发沸腾传热都起到了很好的效果，但在沸腾换热机理中，沸腾过程需要制冷剂液体的补充和生成气体的排放才是沸腾换热的关键。制冷剂液体补充不足会形成沸腾过程“干涸”的现象从而导致沸腾恶化，制冷剂气体排放不便会形成空穴内压过高，从而导致汽化饱和温度变高，降低传热效果。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种结构合理、使用效果好的管壳式换热器用蒸发管。
本实用新型的技术方案是，一种管壳式换热器用蒸发管，它包括管体，其特征在于：所述主翅片螺旋缠绕在管体的外表面；所述相邻的主翅片之间形成通道，所述主翅片顶部形成有一个凹槽和至少一个凹槽分翅片，所述凹槽两侧为凹槽分翅片的第一部分和第二部分，所述凹槽分翅片的第一部分大于凹槽分翅片的第二部分，所述通道、主翅片及凹槽分翅片的第一部分以及相邻主翅片上的凹槽分翅片的第二部分形成第一沸腾腔体，所述凹槽和所述凹槽分翅片的第一部分形成第二沸腾腔体。本方案中所述的凹槽分翅片第一部分更利于将制冷剂液体引入第一沸腾腔体，所述凹槽分翅片第二部分更利于将制冷剂气体引出第一沸腾腔体。
所述主翅片与轴向夹角为5~30°。
所述主翅片沿管体轴向每英寸设有26～60个，螺旋角为0.3～2.5°。
所述凹槽沿周向分布60～160个。
所述管体的内表面设有内齿，所述内齿为螺纹状，所述内齿的轴向截面为梯形，所述内齿的齿顶角范围为10～120°。
所述内齿与管体的轴线夹角范围为20～70°，内齿条数为6～90个，内齿的高度为0.1～0.6 mm。
一种管壳式换热器用蒸发管的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
第1步、在管体上先形成螺旋主翅片，同时形成主翅片之间的通道；
第2步、再通过滚花刀在主翅片顶部形成凹槽和分翅片，凹槽由于延伸所致形成凹槽翅片的第一部分和第二部分；
第3步、通过斜置刀具压弯主翅片约5~30°，同时缩短凹槽翅片的第二部分，通道、主翅片及至少凹槽翅片的第一部分形成第一沸腾腔体；
第4步、通过滚压刀具压平分翅片形成封闭腔体， 凹槽和所述分翅片及至少所述凹槽翅片的第一部和或第二部分形成第二沸腾腔体。
所述的第2步也可先通过斜置刀具压弯主翅片5~30°。
所述的第3步再通过滚花刀在主翅片顶部形成凹槽和分翅片，凹槽由于延伸所致形成凹槽翅片的第一部分和第二部分，同时形成的所述凹槽翅片的第一部分大于第二部分，进而形成由所述通道、主翅片及凹槽分翅片的第一部分以及相邻主翅片上的凹槽分翅片的第二部分形成第一沸腾腔体，所述的凹槽和所述凹槽分翅片的第一部分形成第二沸腾腔体。
本实用新型的有益效果是：
1、可以形成了多个沸腾空腔，有利于增加换热面积，增加沸腾效果。
2、第二沸腾腔上部与制冷剂液体接触，利于引导制冷剂液体由第二沸腾腔进入第一沸腾腔，防止过冷液体直接淹没汽化核心。同时第二沸腾腔的存在可引导部分制冷剂气体由第一沸腾腔进入第二沸腾腔，有利于制冷剂气体的排放，防止空穴压力过高降低传热效果的现象发生。
3、形成的凹槽分翅片第一部分引导制冷剂液体由第二沸腾腔进入第一沸腾腔，防止过冷液体直接淹没汽化核心；形成的凹槽分翅片第二部分将引导部分制冷剂气体由第一沸腾腔进入第二沸腾腔，有利于制冷剂气体的排放，防止空穴压力过高降低传热效果的现象发生。
4、第二沸腾腔体独立于第一沸腾腔之外，亦可起到增加汽化核心的作用。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图，
图2是本实用新型的局部剖面图，
图3是本实用新型的加工方法实施工序流程图。
具体实施方式
结合附图详细表述本申请的技术方案：
实施例1
一种管壳式换热器用蒸发管包括一体成型的管体1和主翅片2，所述主翅片2螺旋缠绕在管体的外表面；所述相邻的主翅片1之间形成通道4，所述主翅片顶部被滚花形成一个凹槽5和至少一个分翅片6，所述凹槽两侧为凹槽分翅片的第一部分51和第二部分52，所述凹槽翅片的第一部分51大于第二部分52，所述通道4、主翅片2及凹槽分翅片的第一部分51以及相邻主翅片上的凹槽分翅片的第二部分52形成第一沸腾腔体7；所述凹槽5和所述凹槽分翅片的第一部分51形成第二沸腾腔体8，所述凹槽分翅片第一部分51更利于将制冷剂液体引入第一沸腾腔体7，所述凹槽分翅片第二部分52更利于将制冷剂气体引出第一沸腾腔体7。
所述的所述主翅片与轴向夹角为5°；
所述主翅片沿管体轴向每英寸设有26个，螺旋角为0.3°；
所述凹槽沿周向分布60个；
所述管体的内表面设有内齿3，所述内齿为螺纹状，所述内齿的轴向截面为梯形，所述内齿的齿顶角范围为10°；
所述内齿与管体的轴线夹角范围为20°，内齿条数为6个，内齿的高度为0.1mm。
实施例2，
如实施例1所述的一种管壳式换热器用蒸发管，其具体的结构参数如下：
所述主翅片与轴向夹角为30°。
所述主翅片沿管体轴向每英寸设有60个，螺旋角为2.5°。
所述凹槽沿周向分布160个。
所述管体的内表面设有内齿，所述内齿为螺纹状，所述内齿的轴向截面为梯形，所述内齿的齿顶角范围为120°。
所述内齿与管体的轴线夹角范围为70°，内齿条数为90个，内齿的高度为0.6 mm。
实施例3，
如实施例1所述的一种管壳式换热器用蒸发管，其具体的结构参数如下：
所述主翅片与轴向夹角为25°。
所述主翅片沿管体轴向每英寸设有46个，螺旋角为1.8°。
所述凹槽沿周向分布90个。
所述管体的内表面设有内齿，所述内齿为螺纹状，所述内齿的轴向截面为梯形，所述内齿的齿顶角范围为110°。
所述内齿与管体的轴线夹角范围为60°，内齿条数为56个，内齿的高度为0.4 mm。
实施例4，
加工出实施例1所述的一种管壳式换热器用蒸发管的加工方法为：如图1和图2所示的换热管其外径为19mm，壁厚为1.13mm，采用轧管机并用挤压加工的方式，管内和管外同时一体化加工。如图2，第一步铜管滚轧刀具9a在管外侧形成主翅片2和通道4；第二步使用专用圆盘滚花刀9b从主翅片2顶部向下滚压，形成翅片凹槽5和两个分翅片6，凹槽5由于延伸所致形成凹槽翅片的第一部分51和第二部分52；第三步通过斜置刀具9c压弯主翅片约5~30°，同时形成凹槽分翅片的第二部分52，进而形成由所述通道、主翅片及凹槽分翅片的第一部分以及相邻主翅片上的凹槽分翅片的第二部分形成第一沸腾腔体7；第四步，通过滚压刀具9d压平分翅片形成封闭腔体，所述的凹槽5和所述凹槽分翅片的第一部分51形成第二沸腾腔体8。
如图1和图3所示。第二沸腾腔体8位于第一沸腾腔体7的斜上方，所述通道4、主翅片2及凹槽分翅片的第一部分51以及相邻主翅片上的凹槽分翅片的第二部分52形成第一沸腾腔体7；所述凹槽5和所述凹槽分翅片的第一部分51形成第二沸腾腔体8。
上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种管壳式换热器用蒸发管，它包括管体，其特征在于：主翅片螺旋缠绕在管体的外表面；所述相邻的主翅片之间形成通道，所述主翅片顶部形成有一个凹槽和至少一个凹槽分翅片，所述凹槽两侧为凹槽分翅片的第一部分和第二部分，所述凹槽分翅片的第一部分大于凹槽分翅片的第二部分，所述通道、主翅片及凹槽分翅片的第一部分以及相邻主翅片上的凹槽分翅片的第二部分形成第一沸腾腔体，所述凹槽和所述凹槽分翅片的第一部分形成第二沸腾腔体。
2.如权利要求1所述的一种管壳式换热器用蒸发管，其特征在于：所述主翅片与轴向夹角为5~30°。
3.如权利要求1所述的一种管壳式换热器用蒸发管，其特征在于：所述主翅片沿管体轴向每英寸设有26～60个，螺旋角为0.3～2.5°。
4.如权利要求1所述的一种管壳式换热器用蒸发管，其特征在于：所述凹槽沿周向分布60～160个。
5.如权利要求1所述的一种管壳式换热器用蒸发管，其特征在于：所述管体的内表面设有内齿，所述内齿为螺纹状，所述内齿的轴向截面为梯形，所述内齿的齿顶角范围为10～120°。
6.如权利要求5所述的一种管壳式换热器用蒸发管，其特征在于：所述内齿与管体的轴线夹角范围为20～70°，内齿条数为6～90个，内齿的高度为0.1～0.6 mm。
Priority Applications (1)
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| CN202021956255.2U CN212692657U (zh) | 2020-09-09 | 2020-09-09 | 一种管壳式换热器用蒸发管 |
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| CN212692657U true CN212692657U (zh) | 2021-03-12 |
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| CN202021956255.2U Active CN212692657U (zh) | 2020-09-09 | 2020-09-09 | 一种管壳式换热器用蒸发管 |
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- 2020-09-09 CN CN202021956255.2U patent/CN212692657U/zh active Active
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