一種螺旋肋冷凝換熱管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及換熱器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種螺旋肋冷凝換熱管。
【背景技術(shù)】
[0002]水平強(qiáng)化管外凝結(jié)換熱管道應(yīng)用在換熱器中，能夠極大地提高凝結(jié)換熱效果，促使換熱器向結(jié)構(gòu)更緊湊、價(jià)格更低廉的方向發(fā)展，具有重大的研究及使用價(jià)值，在換熱空調(diào)領(lǐng)域內(nèi)獲得大量應(yīng)用。換熱器采用低肋管后，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)成倍增加。隨著商業(yè)需求的增加，工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用普及，冷凝強(qiáng)化管的研發(fā)速度更快，肋密度值不斷提增。然而工業(yè)應(yīng)用及實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示，肋密度值提高到一定程度后，再向上增加，換熱效果反而下降。因?yàn)槎S肋的機(jī)械加工藝較三維肋管相對(duì)簡(jiǎn)單，同時(shí)換熱效果顯著，因此調(diào)整二維肋片高度、肋片厚度、肋片形狀等參數(shù)是研發(fā)新型冷凝換熱肋管的方向。高效率的冷凝換熱管不僅可以節(jié)約管材消耗，還能提高能效節(jié)約能源，對(duì)換熱行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中二維冷凝換熱管應(yīng)用中還存在一些問(wèn)題，主要肋密度值的拐點(diǎn)限制了肋管研發(fā)，而肋片的厚度、形狀、肋間距等選擇也較為有限。要實(shí)現(xiàn)較大的表面換熱系數(shù)，需要選擇更優(yōu)質(zhì)的肋片。二維環(huán)肋價(jià)格低廉，適當(dāng)選擇參數(shù)，與光管相比已經(jīng)高出3倍以上。但如果要求更大的換熱系數(shù)，就很難實(shí)現(xiàn)，必須在此基礎(chǔ)上獲得新的二維強(qiáng)化管。此外，換熱工質(zhì)對(duì)冷凝換熱管的設(shè)計(jì)、選擇也非常重要。原因在于工質(zhì)參與換熱的時(shí)候，共沸制冷劑容易在管壁表面凝結(jié)出一層液膜，因?yàn)閾Q熱管壁表面張力和重力共同作用，在表面張力大于重力的時(shí)候，液膜停滯在管壁上，加大熱阻。而非共沸制冷劑在換熱時(shí)，管壁表面氣一一液交界面存在一層氣體擴(kuò)散層的熱阻，同樣阻礙工質(zhì)換熱。因此如何在二維針肋的基礎(chǔ)上研發(fā)一種新的二維肋管重點(diǎn)在于解決以上換熱難題成為一種必需。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為此，本實(shí)用新型提供一種螺旋肋冷凝換熱管，解決現(xiàn)有技術(shù)中，冷凝換熱管表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)低，管壁易凝結(jié)液膜的技術(shù)問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型提供了一種螺旋肋冷凝換熱管，包括換熱管壁，所述換熱管壁設(shè)置有針肋，所述針肋為螺旋狀。
[0006]可選地，根據(jù)本實(shí)用新型的螺旋肋冷凝換熱管，所述針肋的螺旋圈數(shù)為2?5圈。
[0007]可選地，根據(jù)本實(shí)用新型的螺旋肋冷凝換熱管，所述針肋的截面直徑為0.8?1.8mmο
[0008]可選地，根據(jù)本實(shí)用新型的螺旋肋冷凝換熱管，所述針肋上設(shè)置有導(dǎo)流槽。
[0009]可選地，根據(jù)本實(shí)用新型的螺旋肋冷凝換熱管，所述導(dǎo)流槽的導(dǎo)流方向與所述針肋的螺旋狀外形相適配。
[0010]可選地，根據(jù)本實(shí)用新型的螺旋肋冷凝換熱管，所述針肋的外表面設(shè)置有凸起。
[0011]可選地，根據(jù)本實(shí)用新型的螺旋肋冷凝換熱管，所述凸起為針狀或片狀。
[0012]本實(shí)用新型通過(guò)研發(fā)一種螺旋肋冷凝換熱管，為提升冷凝換熱管的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)、減少管壁液膜的產(chǎn)生，以及降低氣體擴(kuò)散層的熱阻提供了極大的便捷。螺旋狀針肋相比直線狀針肋具有更大的熱交換表面，同時(shí)還有助于降低凝結(jié)在冷凝換熱管管壁上的液膜的表面張力，抑制液膜的形成，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)將凝滯在管壁上的液膜通過(guò)引導(dǎo)加以疏散并消除。
[0013]進(jìn)一步的，由于并非任意數(shù)量的螺旋圈數(shù)均能起到很好的增加冷凝換熱管的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的技術(shù)效果，本實(shí)用新型將針肋的螺旋圈數(shù)設(shè)定為2?5圈，在有效的增加冷凝換熱管的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的同時(shí)，節(jié)省了材料用量。
[0014]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型將針肋的截面直徑制作為0.8?1.8_，為更進(jìn)一步提升換熱效果及獲得更高的換熱系數(shù)提供了更有力的技術(shù)支持。
[0015]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型通過(guò)在針肋上設(shè)置導(dǎo)流槽，更進(jìn)一步遏制冷凝換熱管管壁上液膜的產(chǎn)生，并為凝結(jié)液的疏導(dǎo)與引流排放提供更進(jìn)一步的技術(shù)支持。
[0016]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型通過(guò)在針肋的外表面設(shè)置凸起為提高換熱效果提供了更進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)支持。
【附圖說(shuō)明】
[0017]通過(guò)閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
[0018]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1中螺旋肋冷凝換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1中螺旋肋冷凝換熱管的改進(jìn)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2中的螺旋肋冷凝換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例3中螺旋肋冷凝換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0023]實(shí)施例1:
[0024]不失一般性，如圖1所示本實(shí)用新型提供一種螺旋肋冷凝換熱管，包括換熱管壁100，所述換熱管壁設(shè)置有針肋110，所述針肋為螺旋狀。螺旋狀針肋不僅能提升冷凝換熱管的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)；還能減少管壁液膜的產(chǎn)生，以及降低氣體擴(kuò)散層的熱阻，進(jìn)而為提供了極大的便捷。
[0025]換熱工質(zhì)對(duì)冷凝換熱管的設(shè)計(jì)、選擇非常重要，原因在于工質(zhì)參與換熱的時(shí)候，共沸制冷劑容易在管壁表面凝結(jié)出一層液膜，因?yàn)閾Q熱管壁表面張力和重力共同作用，在表面張力大于重力的時(shí)候，液膜停滯在管壁上，加大熱阻。而非共沸制冷劑在換熱時(shí)，管壁表面氣一一液交界面存在一層氣體擴(kuò)散層的熱阻，同樣阻礙工質(zhì)換熱。本實(shí)用新型通過(guò)改進(jìn)針肋的外形，從結(jié)構(gòu)上提升了冷凝換熱管的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，并破壞凝結(jié)在管壁上的液膜的表面張力的形成條件，進(jìn)而抑制液膜的產(chǎn)生，以達(dá)降低熱阻的技術(shù)效果。此外，液膜的減少又進(jìn)一步減少管壁表面氣的生成，進(jìn)而為降低熱阻提供了更進(jìn)一步的技術(shù)支持。
[0026]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案中，所述針肋110的螺旋圈數(shù)為2?5圈。為提升螺旋肋冷凝換熱管的熱交換率及降低熱阻，針肋的螺旋圈數(shù)并非越多越好，經(jīng)多年實(shí)驗(yàn)積累，本實(shí)用新型獲得了上述能夠取得最佳技術(shù)效果的經(jīng)驗(yàn)圈數(shù)。優(yōu)選的，如圖2所示，本實(shí)用新型將所述針肋110的螺旋圈數(shù)設(shè)置為3圈，能取得更進(jìn)一步提升螺旋肋冷凝換熱管的熱交換率及降低熱阻的技術(shù)效果。
[0027]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案中，所述針肋110的截面直徑為0.8?
1.8mm，為進(jìn)一步提升螺旋肋冷凝換熱管的熱交換率提供了更進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)支持，由于針肋的截面直徑設(shè)計(jì)既要考慮到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的可靠性，以獲得較長(zhǎng)的使用壽命；又要顧及熱交換律的換熱參數(shù)的節(jié)能需要，故上述尺寸對(duì)于二維針肋式冷凝換熱管來(lái)說(shuō)具有極大的技術(shù)意義。能在現(xiàn)有冷凝換熱管換熱效率的基礎(chǔ)上取得更進(jìn)一步的熱交換效率的提升。
[0028]需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型中針肋110的螺旋圈數(shù)不受限制，其余圈數(shù)的針肋雖使用效果欠佳，但由于亦存在一定的使用價(jià)值，其應(yīng)用動(dòng)機(jī)依托于本實(shí)用新型，故也應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍；此外，本實(shí)用新型中設(shè)置在換熱管壁100上的針肋110的數(shù)量也不受限制，為滿足實(shí)際使用需要而設(shè)置的任意數(shù)量的針肋110也應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0029]實(shí)施例2:
[0030]如圖3所示，本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，在所述針肋110上設(shè)置有導(dǎo)流槽111。導(dǎo)流槽的設(shè)置為更進(jìn)一步遏制冷凝換熱管管壁上液膜的產(chǎn)生，并為凝結(jié)液的疏導(dǎo)與引流排放提供了充分的技術(shù)支持。液膜會(huì)沿導(dǎo)流槽的導(dǎo)向形成匯聚，進(jìn)而有助于對(duì)凝結(jié)的液態(tài)介質(zhì)沿導(dǎo)流槽順利的進(jìn)行排除，避免凝結(jié)的液態(tài)介質(zhì)以液膜的形式滯留在冷凝換熱管管壁上。
[0031]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案中，所述導(dǎo)流槽111的導(dǎo)流方向與所述針肋的螺旋狀外形相適配。將導(dǎo)流槽的方向沿針肋的螺旋狀外形設(shè)置，有助于消除位于針肋各處的液膜，及促使依導(dǎo)流槽而匯集的液態(tài)介質(zhì)克服表面張力束縛，從冷凝換熱管管壁上滴落，進(jìn)而為降低冷凝換熱管管壁的表面熱阻提供更進(jìn)一步的技術(shù)支持。
[0032]實(shí)施例3:
[0033]圖4所示，本實(shí)施例在上述實(shí)施例基礎(chǔ)上，在所述針肋110的外表面設(shè)置有凸起112。凸起的設(shè)置大大的增加了針肋與周圍環(huán)境的接觸面積，方便于提升熱交換系數(shù)。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中凸起的設(shè)置數(shù)量不受限制，在針肋的外表面設(shè)置任意數(shù)量的凸起均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0034]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案中，所述凸起為針狀或片狀。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，凸起的外形亦不受限制，凡以增加針肋熱交換面積而設(shè)置的任意外形的凸起，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0035]應(yīng)該注意的是，上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明而不是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計(jì)出替換實(shí)施例。在權(quán)利要求中，不應(yīng)將位于括號(hào)之間的任何參考符號(hào)構(gòu)造成對(duì)權(quán)利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權(quán)利要求中的元件或步驟。單詞第一、第二以及第三等的使用不表示任何順序，可將這些單詞解釋為名稱。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種螺旋肋冷凝換熱管，包括換熱管壁，其特征在于，所述換熱管壁設(shè)置有針肋，所述針肋為螺旋狀。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋肋冷凝換熱管，其特征在于:所述針肋的螺旋圈數(shù)為2?5圈。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋肋冷凝換熱管，其特征在于:所述針肋的截面直徑為0.8 ?1.8mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋肋冷凝換熱管，其特征在于:所述針肋上設(shè)置有導(dǎo)流槽。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的螺旋肋冷凝換熱管，其特征在于:所述導(dǎo)流槽的導(dǎo)流方向與所述針肋的螺旋狀外形相適配。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋肋冷凝換熱管，其特征在于:所述針肋的外表面設(shè)置有凸起。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺旋肋冷凝換熱管，其特征在于:所述凸起為針狀或片狀。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種螺旋肋冷凝換熱管，解決現(xiàn)有技術(shù)中，冷凝換熱管表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)低，管壁易凝結(jié)液膜的技術(shù)問(wèn)題，其結(jié)構(gòu)包括換熱管壁，所述換熱管壁設(shè)置有針肋，所述針肋為螺旋狀。本實(shí)用新型通過(guò)研發(fā)一種螺旋肋冷凝換熱管，為提升冷凝換熱管的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)、減少管壁液膜的產(chǎn)生，以及降低氣體擴(kuò)散層的熱阻提供了極大的便捷。螺旋狀針肋相比直線狀針肋具有更大的熱交換表面，同時(shí)還有助于降低凝結(jié)在冷凝換熱管管壁上的液膜的表面張力，抑制液膜的形成，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)將凝滯在管壁上的液膜通過(guò)引導(dǎo)加以疏散并消除。
【IPC分類】F28F1/24
【公開號(hào)】CN204787985
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520418829
【發(fā)明人】杜佳迪, 范保祿, 張定才
【申請(qǐng)人】河南新北方凈化設(shè)備安裝有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年6月16日