[發(fā)明專利]傳熱管及包含該傳熱管的傳熱傳質(zhì)設(shè)備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110084362.X
• 申請(qǐng)日: 2011-04-02
• 公開（公告）號(hào): CN102735089A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡東兵;陳紅;劉華;張孝進(jìn);萬(wàn)仁杰;許晶;顏家桃;胡海利;胡立書
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海格力節(jié)能環(huán)保制冷技術(shù)研究中心有限公司
• 主分類號(hào): F28F1/08
• 分類號(hào): F28F1/08
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 吳貴明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及蒸發(fā)器技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種傳熱管及包含該傳熱管的傳熱傳質(zhì)設(shè)備。

背景技術(shù)

能源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，與材料、信息構(gòu)成現(xiàn)代化社會(huì)的三大支柱。能源不僅是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力，而且是衡量綜合國(guó)力和人民生活水平以及國(guó)家文明發(fā)達(dá)程度的指標(biāo)。石油、化工、動(dòng)力、冶金、制冷等產(chǎn)業(yè)是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)，也均為高能耗的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，其能耗約占總能耗的40％。在這些高能耗工業(yè)中，換熱器傳熱性能的高低，直接影響著工業(yè)系統(tǒng)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(jiǎn)單、成本低、適用性強(qiáng)以及操作維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)而應(yīng)用最為普遍。然而，目前我國(guó)工業(yè)系統(tǒng)使用的殼管式換熱器90％以上是采用傳統(tǒng)的圓形光滑表面?zhèn)鳠峁?。此類換熱器的體積龐大、材耗多、過(guò)程系統(tǒng)的能耗也高，亟待改進(jìn)。探索新的強(qiáng)化傳熱機(jī)理并開發(fā)出高效的強(qiáng)化傳熱技術(shù)，是提高換熱器傳熱效能的有效途經(jīng)，這仍然是當(dāng)今傳熱學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究課題。

蒸發(fā)是上述高能耗工業(yè)中常見的操作過(guò)程，提高蒸發(fā)器的傳熱和蒸發(fā)效率對(duì)于減少設(shè)備投資和節(jié)能降耗都有重要意義。工業(yè)上使用的蒸發(fā)器有多種類型，而最常見的是管殼式結(jié)構(gòu)，所采用的傳熱管主要為光滑管。光滑管的沸騰傳熱系數(shù)很低，從而導(dǎo)致蒸發(fā)器的傳熱性能低下，換熱器體積龐大，成本高。此外光滑表面的過(guò)熱度較高，臨界熱負(fù)荷低，操作空間狹窄，蒸發(fā)過(guò)程的穩(wěn)定性不易控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種傳熱管及包含該傳熱管的傳熱傳質(zhì)設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中光滑管沸騰傳熱系數(shù)低，從而導(dǎo)致蒸發(fā)器的傳熱性能低下，換熱器體積龐大，成本較高的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種傳熱管，包括：兩段傳熱管接頭，分別設(shè)置在傳熱管兩端；扭曲管體，設(shè)置在兩段傳熱管接頭中間，連接兩段傳熱管接頭，并具有扭曲的表面管體結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，扭曲管體具有螺旋扭曲表面管體結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，螺旋扭曲表面管體結(jié)構(gòu)為單螺旋扭曲表面管體結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，螺旋扭曲表面管體結(jié)構(gòu)的截面輪廓為橢圓形。

進(jìn)一步地，傳熱管的扭曲管體具有跟隨扭曲管體的表面管體結(jié)構(gòu)變化而變化的管道內(nèi)壁。

進(jìn)一步地，傳熱管的外壁具有多孔結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，傳熱管的外壁上的多孔結(jié)構(gòu)包括多個(gè)沿傳熱管徑向方向設(shè)置的小孔，以及沿軸向方向跟隨外壁的結(jié)構(gòu)變化而變化的隧道，小孔與隧道相連通。

進(jìn)一步地，小孔在軸向方向上的排布跟隨傳熱管的外壁的結(jié)構(gòu)變化而變化。

進(jìn)一步地，隧道具有沿軸向方向不斷變化的徑向截面。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種傳熱傳質(zhì)設(shè)備，包括上述的傳熱管。

根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，傳熱管包括設(shè)置在其兩端的傳熱管接頭和連接兩段傳熱管接頭的扭曲管體，該扭曲管體具有扭曲的表面管體結(jié)構(gòu)。當(dāng)液體流經(jīng)本發(fā)明的傳熱管外表面時(shí)，扭曲的表面管體結(jié)構(gòu)使液體產(chǎn)生漩流和分離流，破壞了介質(zhì)傳熱邊界層的穩(wěn)定性，減薄了介質(zhì)傳熱滯流層的厚度，提高了蒸發(fā)傳熱管外表面的對(duì)流換熱系數(shù)。在傳熱管的外壁上設(shè)置有多孔結(jié)構(gòu)，提供了充足的人工活化核心，提高了傳熱管外表面的沸騰傳熱系數(shù)。同時(shí)，介質(zhì)在傳熱管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，扭曲管體造成的螺旋變化的通道，也使得流經(jīng)管體內(nèi)表面的液體產(chǎn)生漩流和分離流而提高傳熱管內(nèi)的對(duì)流換熱系數(shù)。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的傳熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了根據(jù)圖1的A處的截面圖；

圖3示出了根據(jù)圖1的B處的截面圖；

圖4示出了根據(jù)圖1的C處的截面圖；

圖5示出了根據(jù)圖1的D處的截面圖；

圖6示出了根據(jù)圖1的E處的截面圖；以及

圖7示出了根據(jù)圖1的F處的外管壁的局部放大立體剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。