專利名稱：一種溴冷機組冷凝器用銅熱交換管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種銅管，尤其涉及一種用于溴冷機組冷凝器的銅熱交換管。
背景技術(shù)：
自1990年6月在英國倫敦確定把CFC(Cholrofluorocarbons，氟里昂)限制使用時間表提前，發(fā)達國家2000年前不許使用，發(fā)展中國家可再延長10年后，無CFC替代品的研究與應(yīng)用，迅速發(fā)展起來，綠色、環(huán)保的無CFC替代品漸漸得到了廣泛的應(yīng)用，溴化鋰吸收式制冷機就是其中之一。隨著科技的進步，新技術(shù)、新方法的不斷創(chuàng)新，使溴化鋰式制冷機向高效化、小型化、輕量化發(fā)展，作為溴化鋰吸收式制冷機中制冷關(guān)鍵部件的冷凝器管也應(yīng)隨之改進。目前現(xiàn)有技術(shù)所生產(chǎn)冷凝器用管一般為銅光面管或其它在此基礎(chǔ)上的改進型換熱管，已不能完全滿足提高效率、降低成本、節(jié)省能源等方面的要求?，F(xiàn)有的冷凝器用管主要存在如下缺陷1.現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的銅管大都為非溴化鋰吸收式制冷機專用銅管，不適應(yīng)溴化鋰吸收式制冷機內(nèi)流體的流動規(guī)律，因此換熱性能及能量交換不合理，效率較低；2.有些換熱管雖比普通光面銅管傳熱效率有所提高，但增加了機組的整體重量也增加了整體制造成本；而有些換熱管雖然壁薄、齒高、質(zhì)輕、單位換熱面積加大，但抗疲勞性差、易泄漏，很容易影響機組使用壽命，代價較高，因此現(xiàn)有的換熱管的質(zhì)量與性能比計算不合理；3.對于具有低翅片的冷軋成型管，目前管外翅的翅高在1.0mm以下，而在1.2以下底壁的基礎(chǔ)上沒有1.4mm以上的翅高，因此翅片的散熱面積較小，不利于提高散熱效率；4.目前管的光面與具有翅片的面之間具有不完整翅片的過渡部分的長度約為60mm左右，而不完整翅片的過渡長度越大，不完整的翅片越多，就越不利于冷凝性能的提高；5.在制冷劑冷凝場合下，冷凝的制冷劑在傳熱管的外表面上形成的連續(xù)的液體制冷劑膜越厚，則傳熱管的傳熱效率越低，而目前的熱交換管的翅片的截面均為梯形，制冷劑在翅片上不易向下滑落，而在熱交換管的外表面上形成較厚的液體制冷劑膜，因此不利于提高傳熱效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種在翅片上不易形成液體冷凝劑膜、熱交換率高的熱交換管。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明熱交換管由至少一組相鄰的光桿部及翅片部組成，所述翅片部的外表面上設(shè)置有翅片，所述翅片為連續(xù)的單螺旋翅片，且翅片的截面為三角形，所述翅寬與翅槽底寬之比的范圍是1/3-1/5。
優(yōu)選的，所述翅寬的寬度范圍是0.25-0.65mm，所述翅槽底寬的寬度范圍是0.55-0.85mm優(yōu)選的，所述翅片的翅高與翅片部的底壁厚度之比范圍為2.5-3.5。
優(yōu)選的，所述翅片的高度范圍是1.4-1.6mm，翅片部底壁的厚度范圍是0.5-0.7mm。
優(yōu)選的，所述單螺旋翅片與熱交換管的軸線之間的法向夾角的范圍是1-1.5°。
優(yōu)選的，所述單螺旋翅片的螺距為每英寸19-40個翅片。
優(yōu)選的，所述光桿部與翅片部之間具有過渡部，所述過渡部的長度范圍是5-25mm。
優(yōu)選的，所述熱交換管的光桿部的外徑范圍是15-20mm，壁厚范圍為0.9-1.2mm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下技術(shù)優(yōu)點1)尖而高的三角形翅，在有效增大外表面?zhèn)鳠崦娣e的同時使冷凝液膜無法形成，冷凝蒸氣在無法形成冷凝液膜的情況下凝結(jié)成細小的液滴經(jīng)翅槽寬處匯集成珠迅速滴下而加快冷凝速度；2)連續(xù)的單螺旋翅片與管軸線的法向夾角(螺旋角)為1～1.5°，如此小的螺旋角使在翅槽底部匯聚的冷凝水珠迅速下滴，避免因螺旋角大，液滴在表面張力的作用下沿螺旋處滯留(相當于冷凝液膜厚度的加大)而降低冷凝效果；3)光管端與成翅之間的過度段L較小(L為5～25mm)，不完整翅片的數(shù)目減少，相當于加大了散熱部分的尺寸，增加了散熱面積，提高了管材的利用率，因而散熱效率提高；4)本發(fā)明熱交換管根據(jù)使用要求優(yōu)化外翅、壁厚比(外翅高/壁厚為2.5～3.5)及翅寬與翅槽底寬之比(翅寬/槽底寬為1/3～1/5)，這種比例的外翅與壁厚、翅寬與翅槽底寬之比可以顯著的增大換熱面積，強化擾動了流體流態(tài)，減薄溫度邊介層，提高了傳熱效率；5)本發(fā)明熱交換管在1.2mm以下底壁厚度的基礎(chǔ)上加工出翅高在1.4-1.6mm的翅片，因此提高了熱交換管的抗疲勞性和耐壓性，使冷凝器具有高的傳熱效率的同時具有較小的體積、較輕的重量和較高的使用壽命。


圖1是本發(fā)明熱交換管的示意圖。
圖2是圖1的局部放大圖。
圖3是圖2中A部分的局部放大圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施例作詳細描述。
請參照圖1所示，本發(fā)明熱交換管100包括間隔設(shè)置的若干光桿部1、帶翅片31的翅片部3、自光桿部1向翅片部3過渡的過渡部11。優(yōu)選的，本發(fā)明熱交換管100由銅材料制成。
請參照圖2所示，本發(fā)明光桿部1的外徑D的范圍為15-20mm，壁厚T為0.9-1.2mm，所述過渡部11的長度L范圍為5-25mm。由于現(xiàn)有的熱交換管的過渡部的長度至少為30mm，一般均為60mm，因此本發(fā)明熱交換管100的過渡部11處的不完整翅片的數(shù)目相較于現(xiàn)有熱交換管的不完整翅片數(shù)目少，因此加大了熱交換部分的尺寸，從而增加了散熱面積，提高熱交換管的管材利用率，熱交換的效率較高。
請參照圖3所示，本發(fā)明熱交換管100的翅片31為在外徑D為15-20mm的管壁經(jīng)過內(nèi)部的芯頭與外部的制翅片刀組的組合滾軋加工而成，所述翅片31為繞管外周的連續(xù)的單螺旋翅片，所述單螺旋翅片31與交換管100的軸線之間的法向夾角(即螺旋角)的范圍是1°-1.5°，在熱交換管中，螺旋角度越大則冷凝在翅槽底部的水珠容易在表面張力作用下沿螺旋處滯留，而本發(fā)明設(shè)置的螺旋角度數(shù)非常小，因此在翅槽底部匯聚的冷凝水珠迅速下滴，從而有利于降低冷凝液膜的厚度，從而增加冷凝效果。
所述翅片31的螺距FPI的范圍為每英寸19-40個，翅片31成型后管壁的厚度Tf的范圍是0.5-0.7mm。所述翅片31的頂角B的范圍是10°-30°，其形狀大致為尖而高的三角形，尖而高的三角形翅片31有利于其表面上的冷凝劑向翅槽底部流下而阻礙冷凝液膜的形成，并且三角形翅片31具有較大的傳熱面積，翅片31上液體制冷劑膜的厚度通常要遠小于管表面主要部分上的液體制冷劑膜的厚度，因而熱傳遞的阻礙大大降低，極大地提高傳熱管的傳熱性能。
三角形翅片31的外高度FH的范圍是1.4-1.6mm，翅寬W1的范圍是0.25-0.65mm，翅槽底寬W2的范圍為0.55-0.85mm，所述翅寬W1與翅槽底寬W2之比的比值范圍是1.3-1/5，且上述翅高FH與壁厚Tf之比的比值范圍是2.5-3.5，上述優(yōu)化的典型結(jié)構(gòu)可以顯著增加換熱的交換面積，并且有利于提高抗疲勞性，而且對于擾動液體的流態(tài)有一定的作用，因此提高了傳熱的效率。
因此本發(fā)明熱交換管100專門針對溴化鋰吸收式制冷機內(nèi)流體流動規(guī)律設(shè)計，有利于提高冷凝器換熱效率，減小冷凝器的體積，減輕冷凝器的重量，提高冷凝器的使用壽命。
當本發(fā)明熱交換管100的管內(nèi)部流通的工作介質(zhì)為水時，為了防止管內(nèi)壁上結(jié)有水垢，內(nèi)壁上不設(shè)置內(nèi)齒，當然，如果內(nèi)部流通的工作介質(zhì)不是水或者有良好的除垢裝置，則管內(nèi)壁上可以設(shè)置有內(nèi)齒。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種熱交換管，由至少一組相鄰的光桿部及翅片部組成，所述翅片部的外表面上設(shè)置有翅片，其特征在于所述翅片為連續(xù)的單螺旋翅片，且翅片的截面為三角形，所述翅寬與翅槽底寬之比的范圍是1/3-1/5。
2.如權(quán)利要求1所述的熱交換管，其特征在于所述翅寬的寬度范圍是0.25-0.65mm，所述翅槽底寬的寬度范圍是0.55-0.85mm
3.如權(quán)利要求1所述的熱交換管，其特征在于所述翅片的翅高與翅片部的底壁的厚度比范圍為2.5-3.5。
4.如權(quán)利要求3所述的熱交換管，其特征在于所述翅片的高度范圍是1.4-1.6mm，翅片部底壁的厚度范圍是0.5-0.7mm。
5.如權(quán)利要求1所述的熱交換管，其特征在于所述單螺旋翅片與熱交換管的軸線之間的法向夾角的范圍是1-1.5°。
6.如權(quán)利要求5所述的熱交換管，其特征在于所述單螺旋翅片的螺距為每英寸19-40個翅片。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的熱交換管，其特征在于所述光桿部與翅片部之間具有過渡部，所述過渡部的長度范圍是5-25mm。
8.如權(quán)利要求7所述的熱交換管，其特征在于所述熱交換管的光桿部的外徑范圍是15-20mm，壁厚范圍為0.9-1.2mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種溴冷機組冷凝器用熱交換管，所述熱交換管由至少一組相鄰的光桿部及翅片部組成，所述翅片部的外表面上設(shè)置有連續(xù)的單螺旋翅片，且翅片的截面為三角形，所述翅寬與翅槽底寬之比的范圍是1/3－1/5。本發(fā)明三角形的翅片保證冷凝劑不容易停留在翅片的表面，減少或消除冷凝劑在翅片表面形成冷凝液膜的可能，加快冷凝劑下滴的速度，而且1/3－1/5的翅寬及翅槽底寬之比擴大了熱交換管的散熱面積，提高了熱交換管的抗疲勞性，進一步提高熱交換管的傳熱效率。
文檔編號F25B39/04GK1982829SQ200510132040
公開日2007年6月20日 申請日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者郝云玉, 李彭, 蔣強, 于傳富, 王晨輝 申請人:金龍精密銅管集團股份有限公司