[實用新型]傳熱管組件及具有其的換熱器

有效

• 申請號: 201320689734.6
• 申請日: 2013-11-04
• 公開（公告）號: CN203550745U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 程寧;陳亮亮;劉昕;李學燦
• 申請（專利權）人: 北京華創瑞風空調科技有限公司
• 主分類號: F28F13/02
• 分類號: F28F13/02;F28F13/12
• 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;張永明

技術領域

本實用新型涉及換熱器管內強化傳熱的內插元件領域，特別地，涉及一種傳熱管組件及具有其的換熱器。

背景技術

換熱設備在動力、核能、制冷、化工等工藝中有著廣泛的應用，對換熱設備進行強化傳熱，可減小換熱設備體積和重量、提高能源利用率。管內插入物技術是一種十分便捷和有效的強化傳熱措施。目前，比較常見的內插物有：彈簧絲（螺旋絲）、紐帶、繞花絲、立交盤、十字插入物、梯形物等。而對于工業化大批量生產和使用，由于制作工藝和成本等條件限制，僅有彈簧絲和紐帶更為適合，其它內插物無論是從制作工藝還是制作成本來講，都不如彈簧絲和紐帶。對于管內沸騰或凝結換熱，隨著流體流動方向，流體的干度不斷發生著變化，見附圖1，為流體在管內沸騰傳熱沿流動方向形態的變化。由于這種變化，對流體的強化傳熱措施沿流體流動方向也應當相應的改變以始終保持較好的強化傳熱效果。

實用新型內容

本實用新型目的在于提供一種傳熱管組件及具有其的換熱器，以解決現有內插物的傳熱效果較差的技術問題。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種傳熱管組件，包括：管體，管體包括沸騰傳熱輸入端和冷凝傳熱輸入端，沸騰傳熱輸入端和冷凝傳熱輸入端之間形成容納腔；內插彈簧絲，設置在容納腔內；內插紐帶，與內插彈簧絲順序設置在容納腔內。

進一步地，內插彈簧絲的螺距為3mm至15mm之間。

進一步地，內插紐帶扭轉比在2至5之間。

進一步地，內插彈簧絲與內插紐帶的長度的比值為a，且2/3≤a≤3/2。

進一步地，內插彈簧絲靠近沸騰傳熱輸入側設置。

進一步地，內插紐帶靠近冷凝傳熱輸入側設置。

本實用新型還提供了一種換熱器，包括傳熱管組件，傳熱管組件為前述的傳熱管組件。

本實用新型具有以下有益效果：

內插彈簧絲相當于一個非整體式的粗糙表面，對于管內穩定流動下流體質量流量不變的干式蒸發或冷凝傳熱，在流體干度從0變化到比較低數值的過程中，內插彈簧絲充分增加相變所需的沸騰或凝結核心，增強了相變傳熱；而隨著流體干度的增加、流體的平均流速也增加，利用內插紐帶對流體強制離心旋轉，使不同區域的流體更大程度的摻混，并產生渦流和二次流，加強了換熱效果。

除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

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是管內沸騰傳熱沿流動方向形態的變化示意圖；以及

圖2是根據本實用新型的傳熱管組件示意圖。

附圖中的附圖標記如下：10、管體；20、內插彈簧絲；30、內插紐帶。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

參見圖1和圖2，根據本實用新型的傳熱管組件，包括管體10，管體10包括沸騰傳熱輸入端和冷凝傳熱輸入端，沸騰傳熱輸入端和冷凝傳熱輸入端之間形成容納腔；內插彈簧絲20，設置在容納腔內；內插紐帶30，與內插彈簧絲20順序設置在容納腔內。內插彈簧絲相當于一個非整體式的粗糙表面，對于管內穩定流動下流體質量流量不變的干式蒸發或冷凝傳熱，在流體干度從0變化到比較低數值的過程中，內插彈簧絲充分增加相變所需的汽化或凝結核心，增強了相變傳熱。而隨著流體干度的增加、流體的平均流速也增加，利用內插紐帶對流體強制離心旋轉，使不同區域的流體更大程度的摻混，并產生渦流和二次流，加強了換熱效果。最終獲得比單一內插彈簧絲20或內插紐帶30更好的強化換熱效果。

參見圖1和圖2，本實用新型的分段式內插物中彈簧絲和紐帶參數的選擇很重要。根據管內流體質量流量的不同，內插彈簧絲20的螺距P1的范圍在3mm至15mm之間，內插紐帶30的扭轉比P2/D（P2為內插紐帶30的螺距的二分之一，D為傳熱管的內徑）在2-5之間。

參見圖1和圖2，本實用新型的分段式內插物中內插彈簧絲20和內插紐帶30長度的分配比例與流體進口狀態和出口狀態有關，通常二者比例在4:6到6:4范圍內變化，即內插彈簧絲20與內插紐帶30的長度的比值為a，2/3≤a≤3/2。