[實用新型]傳熱管、降膜蒸發器傳熱管及降膜蒸發器

有效

• 申請號: 201020601219.4
• 申請日: 2010-11-10
• 公開（公告）號: CN202002533U
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: 劉華;張正國;高學農;胡東兵;張孝進;陳紅;萬仁杰;胡海利;顏家桃;許晶;胡立書
• 申請（專利權）人: 珠海格力節能環保制冷技術研究中心有限公司
• 主分類號: F28F1/12
• 分類號: F28F1/12;B01D1/22
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明

技術領域

本實用新型涉及一種傳熱管、降膜蒸發器傳熱管及降膜蒸發器。

背景技術

能源是經濟發展和社會進步的重要物質基礎，與材料、信息構成現代化社會的三大支柱。能源不僅是國民經濟發展的動力，而且是衡量綜合國力和人民生活水平以及國家文明發達程度的指標。石油、化工、動力、冶金、制冷等產業是我國的支柱產業，也均為高能耗的傳統產業，其能耗約占總能耗的40％。在這些高能耗工業中，換熱器傳熱性能的高低，直接影響著工業系統的能耗水平。在各種不同類型的換熱器中，殼管式換熱器因制造簡單、成本低、適用性強以及操作維護方便等優點而應用最為普遍。然而，目前我國工業系統使用的殼管式換熱器90％以上是采用傳統的弓形隔板光滑管結構。此類換熱器的體積龐大，材耗多，過程系統的能耗也高，亟待改進。探索新的強化傳熱機理并開發出高效的強化傳熱技術，是提高換熱器傳熱效能的有效途經，這仍然是當今傳熱學領域的熱點研究課題。

蒸發是上述高能耗工業中常見的操作過程，提高蒸發器的傳熱和蒸發效率對于減少設備投資和節能降耗都有重要意義。降膜蒸發技術屬薄膜蒸發，由于其壁面液膜發生相變及液膜的波動效果，因而具有較高的傳熱系數并在海水淡化、石油化工、制冷、能源利用等方面廣泛應用。然而，目前這些降膜蒸發器的傳熱管基本使用光滑管或低肋管等。在蒸發器實際運行的中、低熱負荷范圍內，光滑管或低肋管等的表面液膜很難發生沸騰，因而必須采用特殊的沸騰強化管。目前國內外對各種現有的強化傳熱管在降膜蒸發過程的傳熱傳質機理研究較多。研究內容包括：管間流型、管外液體繞流成膜特征、管外產生氣體對流流動的影響以及各種結構和操作參數對換熱的影響等。特別是在強化傳熱研究方面，國外學者已對R134a、R123等在Turbo-CII管、GEWA-SC管、Finned管和Turbo-B管降膜蒸發的傳熱性能進行了實驗研究。結果表明，對比光滑管，強化傳熱性能明顯提高，但仍然存在明顯的不足之處。

由于目前強化傳熱管均單一針對冷凝或者沸騰傳熱過程開發，強化冷凝的傳熱管具有良好的排液和促進液膜擾動的性能，但不能提供充足的人工氣化核心，強化蒸發的傳熱管又恰恰相反，而降膜蒸發傳熱傳質的強化需要兩方面性能的綜合提高。此外，用于降膜蒸發器的傳熱管還需要具有良好的潤濕性能，能使液體在表面上迅速均勻鋪開。

實用新型內容

本實用新型旨在提供一種傳熱管，以解決現有傳熱管不能兼具良好的排液、促進液膜擾動和提供充足的人工氣化核心的性能的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種傳熱管，包括多個突出于傳熱管管壁外表面上的翅片，多個翅片與傳熱管管壁外表面之間形成流體流通的通道。

進一步地，多個翅片與傳熱管管壁外表面之間形成流體流通的U型的微型通道。

進一步地，傳熱管管壁外表面上的多個翅片的結構相同。

進一步地，傳熱管管壁外表面上的翅片沿傳熱管軸向方向呈螺旋狀分布在傳熱管管壁外表面上。

進一步地，傳熱管管壁外表面上的翅片均勻分布在傳熱管管壁外表面上。

進一步地，翅片為傘狀，翅片包括：設置在管壁外表面上的翅根和與翅根相連的翅尖，翅根為柱狀，翅尖為球冠體。

進一步地，翅尖的頂面為圓形的拋物曲面。

進一步地，翅尖頂面圓形半徑為0.4-1.0mm，相鄰的翅尖頂面圓心距離為0.8-2.0mm，翅片的高度為0.4-2.0mm。

進一步地，傳熱管為降膜蒸發器的傳熱管。

本實用新型還提供了一種降膜蒸發器傳熱管及降膜蒸發器，該降膜蒸發器傳熱管及降膜蒸發器包括前面所述的傳熱管。

由于采用了多個突出于傳熱管管壁外表面上的翅片傳熱管管壁外表面之間形成流體流通通道的結構，提高了蒸發器的傳熱傳質性能，增加了人工活化核心，與普通強化傳熱管相比，可提高降膜蒸發傳熱系數20％-50％。

另外，由于傳熱管采用了傘狀翅片，破壞了液體傳熱邊界層的穩定性，減薄流體傳熱滯流層的厚度，同時傳熱管還具有良好的潤濕性能，能使液體在表面上迅速均勻鋪開，促進了表面液膜的均勻分布，因而提高了傘狀翅片傳熱管的降膜蒸發傳熱性能。本實用新型的傳熱管結構簡單、制造成本低。傘狀翅片傳熱管采用機械滾壓一次成型，加工過程中不存在對金屬的切削，材料利用率高。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1示意性示出了根據本實用新型的傳熱管的表面的結構；以及

圖2示意性示出了根據本實用新型的傳熱管的軸向剖視圖。