降膜蒸發換熱管的製作方法

2023-05-18 04:54:36 5

專利名稱：降膜蒸發換熱管的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種降膜蒸發換熱管。
背景技術：
降膜蒸發器是許多工業生產過程中的重要設備，例如，中央空調系統冷水機組中的降膜蒸發器。降膜蒸發器性能的優劣在很大程度上取決於換熱管的換熱性能高低。換熱管具有帶內腔的管體，通常管體內壁表面光滑，或者內壁表面沿管體軸向設有呈螺旋狀分布的槽道，用以提高換熱管內熱流體的換熱係數。管體外表面為光滑表面或者具有特殊結構的表面。所述特殊結構是:管體外表面密布小孔，這些小孔與下面的空腔相通聯，空腔設在管體內部並沿管體軸向呈螺旋狀分布。在降膜蒸發器工作過程中，降膜蒸發器內設置的噴淋裝置將液體從換熱管束上方或周邊噴淋到換熱管上，在換熱管外表面形成液膜。熱流體從換熱管的中心管腔流過，流動時與管外液體進行熱交換，管外液體受熱後發生蒸發、沸騰現象產生蒸汽，帶走管內流體的能量。在降膜蒸發器中，往往多根換熱管排列成水平管束，部分噴淋的液體被管束上部的換熱管加熱成蒸汽，來不及蒸發的液體向下流動，流到下面的管子表面被加熱，其中部分液體繼續形成蒸汽；剩餘液體繼續向下流動，依然被下面的管子加熱和部分液體形成蒸汽。這種現象延續，直到管束的最下面一排換熱管。但是上述降膜蒸發器存在以下問題:降膜蒸發器的布液器上的噴液口是分散布置的，因而所噴淋的液體也是分散的，換熱管表面的液體分布是不均勻的。由於換熱管外表面為光滑、並帶有小孔的平整表面，在液體噴淋到的地方，大部分液體會通過小孔直接流入管體內的空腔中，而不能夠迅速沿管體軸向流動分散開來，造成換熱管表面的液體分布的不均勻。流入空腔的部分液體不能及時全部蒸發成氣體，部分液體會滴落到下面的管排。滴落到下一級換熱管的液體又會重覆上述現象，在沒有沿軸向溼潤擴散之前，又會繼續沿管子周向向下一級換熱管滴落。於是，造成液體在換熱管表面分布不均勻以及下面的部分空腔內的液體過盈，使換熱表面液膜變厚，降低了換熱效果，而部分表面以及下面空腔內缺乏液體，甚至出現乾涸，不能進行熱交換。根據傳熱學理論，蒸發現象中傳熱熱阻大小主要取決於液膜厚度。液膜越薄，熱阻越小，換熱效果越好。因而，換熱管表面的液體能否分布均勻，對換熱管的換熱效果影響極大，成為提高降膜換熱管換熱效果的關鍵。

實用新型內容本實用新型目的是:針對傳動換熱管的不足，提供一種換熱面積更大、液體分布更為均勻的降膜蒸發換熱管。本實用新型的技術方案是:所述的降膜蒸發換熱管，包括帶有中心管腔的管體、以及設在該管體內的空腔，所述管體的外表面設有與所述空腔相連通的多個小孔，在所述管體的外表面還設置有網格狀的微槽道。作為優選，所述微槽道的每個網格單元均呈四邊形。進一步優選，微槽道的每個網格單元均呈正方形。作為優選，所述微槽道的網格單元的密度為17 100個每平方釐米。作為優選，所述微槽道的深度為0.Γ0.3mm。作為優選，所述空腔在所述管體內沿管體軸向呈螺旋狀分布。進一步優選，空腔的高度為0.4 0.7mm,寬度為0.3 0.6mm。作為優選，所述小孔的孔徑為0.Γ0.3mm。作為優選，所述小孔的孔口設置在所述微槽道的槽底處。作為優選，所述管體的內表面設有1(Γ60條螺旋形的槽道，槽道的深度為
0.1 0.5mm。本實用新型的優點是:本實用新型的換熱管在工作時，噴淋到換熱管管體上的液體，部分通過表面的小孔流入空腔中，還有一部分液體會通過微槽道沿軸向流動，迅速溼潤沒有被噴淋到液體的管體表面，沿程通過小孔流入空腔中，使得沒有被液體噴淋到的管體表面以及下面的空腔得到液體的補充，避免了乾涸現象的發生。從而減薄部分表面的液膜厚度，溼潤乾涸表面，均勻換熱管表面的液膜厚度，進而提高了降膜換熱管的表面蒸發換熱係數。

圖1為本實用新型實施例的剖視結構示意圖；圖2為圖1中A處部分放大後的立體結構示意其中:1-管體，2-小孔，3-微槽道，4-空腔，5-槽道。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例，進一步闡明本實用新型，應理解這些實施例僅用於說明本實用新型而不用於限制本實用新型的範圍，在閱讀了本實用新型之後，本領域技術人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。實施例:如圖1所示，本實施例的降膜蒸發換熱管，包括帶有中心管腔的管體1，管體兩端為光段，光段的作用是:當換熱管穿過殼管式換熱器的兩側端板後，可與端板緊密固定。所述管體I內設有沿管體軸向呈螺旋狀分布的空腔4，其高度為0.4、.7mm，寬度為
0.3^0.6mm (其中，高度是指空腔在圖1中上下方向的長度，寬度是空腔在圖1中左右方向的長度)。管體I的外表面設有與所述空腔4相連通的多個小孔2。本實施例中，在所述管體I的外表面還設置有網格狀的微槽道3。這樣一來，在工作時，噴淋到換熱管管體I上的液體，部分液體會通過表面的小孔2流入空腔4中，而有些液體會通過微槽道沿軸向流動，迅速溼潤沒有被噴淋到液體的管體表面，沿程通過小孔2流入空腔4中。使得沒有被液體噴淋到的管體表面以及下面的空腔4得到液體的補充，避免了乾涸現象的出現。同時還起到了均勻換熱管表面液體分布的作用，從而達到了提高蒸發換熱係數的目的。研究發現，當所述微槽道3的每個網格單元均呈四邊形特別是正方形結構、網格單元的密度為17 100個每平方釐米(即每I平面釐米的面積上分布有17 100個網格單元)、微槽道的深度為0.Γ0.3mm時，噴淋到管體I上的液體沿微槽道3的流動效果最好，以最快速度溼潤沒有被噴淋到液體的管體表面。此外，為了使部分液體能夠順利流入空腔4中，以使空腔得到液體的補充，本例特將各個小孔2孔口設置在所述微槽道3的槽底處，還發現當所述小孔2的孔徑為
0.1~0.3mm。另外，本實施例在所述管體I的內表面還設置有10~60條螺旋形的、深度為
0.1~0.5mm的槽道5，這些槽道5對管內的流動可以起到破壞邊界層的作用，提高了管內的對流換熱係數。管內的槽道5和管外的微槽道3共同作用，達到了強化換熱的作用。現將本換熱管的製作方法簡介如下:首先在普通管體的外表面加工出徑向延伸的若干個翅片，然後在翅片頂部通過刀具壓下，從而將翅片頂壓扁變形形成空腔4，並形成光滑外表面，同時在表面開設小孔2，空腔4隻通過該小孔2與外界相連通。
權利要求1.一種降膜蒸發換熱管，包括帶有中心管腔的管體(I)、以及設在該管體(I)內的空腔(4)，所述管體(I)的外表面設有與所述空腔(4)相連通的多個小孔(2)，其特徵在於:在所述管體(I)的外表面還設置有網格狀的微槽道(3)。
2.根據權利要求1所述的降膜蒸發換熱管，其特徵在於:所述微槽道(3)的每個網格單元均呈四邊形。
3.根據權利要求2所述的降膜蒸發換熱管，其特徵在於:所述微槽道(3)的每個網格單元均呈正方形。
4.根據權利要求3所述的降膜蒸發換熱管，其特徵在於:所述微槽道(3)的網格單元的密度為17 100個每平方釐米。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的降膜蒸發換熱管，其特徵在於:所述微槽道(3)的深度為0.1 0.3mm。
6.根據權利要求1或2或3或4所述的降膜蒸發換熱管，其特徵在於:所述空腔(4)在所述管體(I)內沿管體軸向呈螺旋狀分布。
7.根據權利要求6所述的降膜蒸發換熱管，其特徵在於:所述空腔(4)的高度為0.4 0.7mm,寬度為 0.3 0.6mm。
8.根據權利要求1或2或3或4所述的降膜蒸發換熱管，其特徵在於:所述小孔(2)的孔徑為0.1 0.3mmο
9.根據權利要求1或2或3或4所述的降膜蒸發換熱管，其特徵在於:所述小孔(2)的孔口設置在所述微槽道(3)的槽底處。
10.根據權利要求1或2或3或4所述的降膜蒸發換熱管，其特徵在於:所述管體(I)的內表面設有10 60條螺旋形的槽道 (5)，槽道(5)的深度為0.Γ0.5mm。
專利摘要本實用新型公開了一種降膜蒸發換熱管，它包括帶有中心管腔的管體、以及設在該管體內的空腔，所述管體的外表面設有與所述空腔相連通的多個小孔，在所述管體的外表面還設置有網格狀的微槽道。本實用新型的換熱管在工作時，其上的液體分布非常均勻，具有換熱面積大、換熱效果好的優點。
文檔編號F28F1/42GK203037130SQ20122071033
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月20日 優先權日2012年12月20日
發明者王進強, 林格瑋, 陳煥倬 申請人:蘇州新太銅高效管有限公司