CN2765128Y - 制冷换热器用穿孔型翅片 - Google Patents

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王厚华
高建卫
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苏华
范亚明
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Abstract

一种制冷换热器用穿孔型翅片涉及翅片管式换热器，特别适用于冷风机蒸发器、冰箱蒸发器等结霜工况下工作的翅片管式制冷换热器。翅片片垂直地紧套在管外径为D0的制冷剂基管上，制冷剂在基管内流动，被冷却介质沿翅片宽度W方向横向外掠，相邻两基管之间的管间距为Pt，在每一翅片上，以基管的每一圆通孔的圆心为轴，对称开有四个直径均为D的圆通孔，孔管距离均为X，1/2孔间距均为Y，使X/D0＝0.855－0.865，D0＝0.51－0.52，D/D0＝0.54－0.56，Pt/D0＝2.9－3.1，W/D0＝2.44－3.35，与制冷换热器常用的平翅片相比较，该穿孔型翅片换热高效、节能、紧凑、结构简单、节省金属材料。

Description

制冷换热器用穿孔型翅片
技术领域：
本实用新型涉及翅片管式换热器，特别适用于冷风机蒸发器、冰箱蒸发器等结霜工况下工作的翅片管式制冷换热器。
背景技术：
由于积霜等原因，目前国内生产的矩形翅片管式制冷换热器均采用表面结构未经任何处理的平翅片。平翅片虽然具有结构简单紧凑、容易加工、利于除霜等优点，但其对流换热效果差，由其组成的翅片管式制冷换热器体积大，耗材耗电。
发明内容：
本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种制冷换热器用穿孔型翅片，该翅片具有高效换热、节能、节省金属材料。
为实现上述实用新型的目的，其技术方案是：
翅片垂直地紧套在管外径为D0的制冷剂基管上，制冷剂在基管内流动，被冷却介质沿翅片宽度W方向横向外掠，相邻两制冷剂基管之间的管间距为Pt，在每一翅片上，以基管的每一圆通孔的圆心为轴，对称开有四个直径均为D的圆通孔，孔管距离均为X，1/2孔间距均为Y，使X/D0＝0.855-0.865，Y/D0＝0.51-0.52，D/D0＝0.54-0.56，Pt/D0＝2.9-3.1，W/D0＝2.44-3.35。
本发明与现有技术相比，具有以下技术效果。
1、高效换热、节能
经与长度、宽度、翅片厚度、翅片间距、翅片管管排数均相等的平翅片管式换热器做对比性试验后证实：
干工作状况下，在最窄通道截面风速Umax＝1-8m/s的范围内，穿孔型翅片管风侧当量换热系数h0增加了22.6-30.4％，平均增幅达29.5％，而压降ΔP最大增幅不超过8％。
结霜工作状况下，在最窄通道截面风速Umax＝0.5m/s，同等试验条件下，使用该强化翅片后，冰箱的实际制冷系数εe提高了6.83％，传热系数k提高了11.53％，换热量Q提高了6.02％，风侧对流换热系数h提高了18.84％，冰箱节电6.39％，显著降低耗电量。
若提高风速，强化传热效果将更加显著。
经多次结霜工作状况下的试验观察，制冷系统连续运行7小时后，约7％的翅片表面严重结霜，但迎风面圆通孔仅被霜层堵塞3/4左右，背风面圆通孔仅有轻微堵塞现象；制冷系统连续运行12小时后，约33％的翅片表面严重结霜，迎风面圆通孔几乎全被霜层堵塞，背风面圆通孔孔径减小一半左右。由于制冷换热器均设有自动除霜系统，每隔一段时间自动除霜一次，因此，该翅片在结霜工作状况下仍能保持明显的强化传热特征。
2、该翅片紧凑、结构与加工工艺简单、整机节省金属材料
该翅片的紧凑性类似于平翅片，加工工艺中仅需改造轧制模具即可一次成型。经比较，在相同换热量下，使用该翅片可明显地节省金属材料，减小换热器体积及其重量。
附图说明：
图1为翅片表面结构型式图，
图2为翅片与制冷剂基管组装图，
图3为结霜工况下该翅片与平翅片的实际制冷系数随时间的变化曲线比较图，
图4为结霜工况下该翅片与平翅片的传热系数随时间的变化曲线比较图，
图5为结霜工况下该翅片与平翅片的换热量随时间的变化曲线比较图。
在图1、图2中：
1-翅片                2-制冷剂基管   3-圆通孔
D0-制冷剂基管的外径 δ-翅片厚度     L-翅片长
W-翅片宽              Pt-管间距     D-圆通孔直径
X-孔管距              Y-1/2孔间距    H-翅片间距
具体实施方式：
干工作状况下的冷风机蒸发器：
4-7排翅片，每排装四根制冷剂基管，该基管外径D0＝25mm、翅片厚度δ＝0.5mm、翅片长为L＝296mm、宽为W＝61mm、管间距为Pt＝76mm，在每一翅片上，以基管的每一圆通孔的圆心为轴，对称开有四个直径均为D＝14mm的圆通孔，孔管距均为X＝21.5mm、1/2孔间距均为Y＝13mm，使X/D0＝0.86、Y/D0＝0.52、D/D0＝0.56、Pt/D0＝3、W/D0＝2.44。
结霜工作状况下的冰箱蒸发器：
在图1、图2中为七排翅片，每排装二根制冷剂基管，管外径D0＝8.35mm、翅片厚度δ＝0.1mm、翅片长为L＝60mm、宽为W＝28mm、管间距为Pt＝25mm，在每一翅片上，以基管的每一圆通孔的圆心为轴，对称开有四个直径均为D＝4.5mm的圆通孔，孔管距均为X＝7.2mm，1/2孔间距均为Y＝4.3mm，使X/D0＝0.86、Y/D0＝0.51、D/D0＝0.54、Pt/D0＝3、W/D0＝3.35。

Claims (3)

1、一种制冷换热器用穿孔型翅片，其特征在于翅片垂直地紧套在管外径为D0的制冷剂基管上，制冷剂在基管内流动，被冷却介质沿翅片宽度W方向横向外掠，相邻两基管之间的管间距为Pt，在每一翅片上，以基管的每一圆通孔的圆心为轴，对称开有四个直径均为D的圆通孔，孔管距离均为X，1/2孔间距均为Y，使X/D0＝0.855-0.865，Y/D0＝0.51-0.52，D/D0＝0.54-0.56，Pt/D0＝2.9-3.1，W/D0＝2.44-3.35。
2、根据权利要求1所述的冷风机用穿孔型翅片，其特征在于干工作状况下的冷风机蒸发器为4-7排翅片，每排装四根制冷剂基管，基管外径D0＝25mm、翅片厚度δ＝0.5mm、翅片长为L＝296mm、宽为W＝61mm、管间距为Pt＝76mm，在每一翅片上，以基管的每一圆通孔的圆心为轴，对称开有四个直径均为D＝14mm的圆通孔，孔管距均为X＝21.5mm、1/2孔间距均为Y＝13mm。
3、根据权利要求1所述的冰箱用穿孔型翅片，其特征在结霜工作状况下的冰箱蒸发器为七排翅片，每排装二根制冷剂基管，基管外径D0＝8.35mm、翅片厚度δ＝0.1mm、翅片长为L＝60mm、宽为W＝28mm、管间距为Pt＝25mm，在每一翅片上，以基管的每一圆通孔的圆心为轴，对称开有四个直径均为D＝4.5mm的圆通孔，孔管距均为X＝7.2mm、1/2孔间距均为Y＝4.3mm，使X/D0＝0.86、Y/D0＝0.51、D/D0＝0.54、Pt/D0＝3、W/D0＝3.35。
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