CN2539948Y - 断续齿内螺纹无缝高效传热管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型向人们提供了一种断续齿内螺纹无缝高效传热管，采用改进管内螺纹的形状结构，即在管内表面制有多条带螺纹升角的螺旋形等高螺纹齿，该齿型横截面为三角形/梯形。沿齿顶脊上开有规则/不规则间距的切断脊式沟槽，由此加大了传热管内表面积，促使液、气两相物态转换平稳，提高热交换效率，使用性能可靠。适用于空调、制冷器、等热交换器中。
Description
技术领域
本实用新型涉及热交换中的管件，只在管件内部采用增加传热面结构，按国际专利分类是属于F28F 1/40。
背景技术
在现有技术中，热交换传热管内表面积的大小起着尤为重要的作用，在管内进行液、汽两相物态转换影响总传热系数的主要因素有材质、螺旋角、齿顶角、齿高、内表面积与液体汽化核心的多少有关。管壁的传热性能由传热管的材质特性所决定，而管内液流汽化速度和汽化核心的数量则与管内壁齿形结构有关。国家知识产权局公开了一种“混合制冷剂用传热管”(ZL9512170.9)专利，是在管内采用主、副槽，而其二槽的螺旋方向是相反，沿主槽顶被副槽切断开而成凸起台，其长度大于宽度，即副槽的宽度小。另外一份“在管内的表面上具有沟槽的热交换管”(ZL9810004.1)专利，是管内表面制有第1和第2沟槽，其沟槽宽度各不相同，周而复始地按顺序排列。而通常惯用的是等高齿内螺纹和高低齿内螺纹，制冷剂液体在管内螺纹内的蒸发强化，是源于环流效应(即制冷剂在流动时，由于螺纹间的毛细现象与表面张力作用，使液体聚集在螺纹的沟槽里，由液体的流速产生一个离心力使之趋向与沿沟槽环流)和内螺纹齿型的扰流效应。在蒸发器开始部分的传热管内，液面高度高于螺纹齿齿高，其高于部分因管内压力作用，使之轴向运动速度较快；而低于齿高部分因环流效应使轴向运动速度较慢，由于流体的快慢不一被剧烈地搅动，液体明显表现出紊流效应，扰流效应减小了流体内部与流体表面的温差，提高了汽化速度，随着制冷剂在蒸发器内的不断汽化，液面逐渐低落于螺纹齿高，扰流效应随之减弱，汽化核心的数量显着减少，汽化速度降低，传热性能也就大大降低。
发明内容
本实用新型旨在加大传热管内表面积，以改进其结构形式，改善两相物态转换的环流效应和扰流效应，保持汽化速度基本不变，促使提高热交换效率及其工作稳定性。一种断续齿内螺纹无缝高效传热管，管内表面开有螺纹，其特征在于管内表面制有多条带βf螺纹升角的螺旋形等高螺纹齿，该齿型横截面为三角形，沿齿顶脊上开有规则间距的切断脊式沟槽。螺旋升角βf＝7°～35°，齿型横截面的齿顶角αf＝30°～85°，αc＝40°～90°断续齿型横截面也可为梯形；沟槽间距也可以是不规则的，沟槽可以是和螺纹齿的螺旋角βf大小相等、旋向相反、排列交替、内直径为小于或等于螺纹齿的齿根圆的切断三角形或倒梯形沟槽，即沟槽螺旋槽βc＝-βf＝7°～35°。沟槽深Hc与螺纹齿高Hf之比Hc/Hf＝0.3～1.1，齿高也可以高低不等。内表面螺旋齿条数n1与开口槽形成的连线条数n2，其之比n1/n2＝0.2～1.5。本实用新型增大了管内表面积，开口沟槽参予流体力学流动特性，所以在制冷剂流动时始终处于紊流状态，增加汽化速度。更重要的是在蒸发器后期部分，当液面高度低于内表面螺纹齿高度(Hf)时，由于有开口槽的存在，保障了在汽化过程中不随液面高度的降低而减弱，保持了全过程紊流效应，搅流效应明显提高了传热管的传热性能；由于汽化核心易形成于棱角和尖点部位，使得本实用新型的汽化核心大幅度增加，齿尖是最佳汽化核心，今将齿尖螺旋向脊线改变成折线，且以沟槽构成两组折线，由此产生的棱角亦是最佳汽化核心，这样，汽化核心将比原内螺纹管增加了2～4倍，更有价值的是该两组折线形成的汽化核心。因本实用新型的特别结构，是始终深入在流体内部，且使汽化核心分布在不同的高度，底层汽泡在脱离液体的运动中，可能产生与上层气泡相撞、而有助于上层气泡的脱离。另外，该产品的结构形式决定了汽化核心分布差异较大，故而气阻效应有明显降低。再者，应用无缝管生产技术，保证了内表面结构形式的完整性，消除了由焊缝造成的热阻增大等质量问题及形状错位的缺陷。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步描述
图1是本实用新型结构放大局部示意图。
图中：βf代表齿型螺旋角；αf代表齿型横截面的齿顶角；αe代表沟槽夹角；βe代表沟槽螺旋角
具体实施方式
参看图1，断续齿内螺纹无缝高效传热管，在传热管内圆周上均分偶数份，将奇数起点以左螺旋角βf＝20°制出三角螺旋齿，该齿顶角αf＝40°；再把偶数起点以右螺旋角βc＝20°切入与螺旋齿交叉，开出三角形沟槽，沟槽角αc＝40°；沟槽深与螺纹齿高之比Hc/Hf＝1。此获取传热性能好的高效传热管，而且性能稳定，工作可靠。
Claims (7)
1、一种断续齿内螺纹无缝高效传热管，管内表面开有螺纹，其特征在于管内表面制有多条带βf螺纹升角的螺旋形等高螺纹齿，该齿型横截面为三角形，沿齿顶脊上开有规则间距的切断脊式沟槽。
2、根据权利要求1所述的无缝高效传热管，其特征在于螺纹齿的螺旋升角βf＝7°～35°，齿型横截面的齿顶角αf＝30°～85°，沟槽夹角αc＝40°～90°，
3、根据权利要求1所述的无缝高效传热管，其特征在于断续齿型横截面也可为梯形；
4、根据权利要求1所述的无缝高效传热管，其特征在于沟槽间距也可以是不规则的；沟槽夹角αc＝40°～90°，
5、根据权利要求1所述的无缝高效传热管，其特征在于沟槽可以是和螺纹齿的螺旋角βf大小相等、旋向相反、排列交替、内直径为小于或等于螺纹齿的齿根圆所切断三角形或倒梯形沟槽，即沟槽螺旋槽βc＝-βf＝7°～35°；
6、根据权利要求1所述的无缝高效传热管，其特征在于沟槽深Hc与螺纹齿高Hf之比Hc/Hf＝0.3～1.1，齿高也可以是高低不等，
7、根据权利要求1所述的无缝高效传热管，其特征在于内表面螺旋齿条数n1与开口槽形成的连线条数n2，其之比n1/n2＝0.2～1.5。
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