[發(fā)明專利]蒸發(fā)傳熱管

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380045361.1
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN104903673A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發(fā)明（設計）人: 安德烈亞斯·比尤特勒;安德烈亞斯·施維塔拉;曹建英;羅忠
• 申請（專利權）人: 威蘭德-沃克公開股份有限公司
• 主分類號: F28F1/42
• 分類號: F28F1/42
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司 11234
• 代理人: 宋義興;曾海艷

技術領域

本發(fā)明涉及傳熱設備技術領域，特別涉及蒸發(fā)傳熱管技術領域，具體是指一種蒸發(fā)傳熱管，用來強化提高滿液式蒸發(fā)器和降膜式蒸發(fā)器的熱交換性能。

背景技術

在制冷與空調(diào)用冷凍機中，滿液式蒸發(fā)器得到了廣泛的應用。它們大多為殼管式換熱器，這其中，制冷劑在管外蒸發(fā)相變換熱，載冷劑或冷卻劑(例如水)在管內(nèi)流動換熱。因為制冷劑側熱阻占主要部分，需要采用強化換熱技術，對于蒸發(fā)相變傳熱，有許多專門針對該類工藝過程的傳熱管。

傳統(tǒng)的用于滿液式蒸發(fā)強化表面的傳熱管結構如圖1～圖3所示，其主要原理是利用滿液式蒸發(fā)中泡核沸騰的機理，通過機械加工在管主體5的外表面成翅，滾花，平滾輪滾壓，在管主體5的外表面上形成多孔結構或者翅間槽2等，從而提供泡核沸騰的核心，以強化蒸發(fā)換熱。

傳統(tǒng)傳熱管結構描述如下，管主體5的外表面上沿周向分布有螺旋狀延伸或彼此平行的外翅片1，彼此相鄰的外翅片1之間沿周向形成翅間槽2，同時管主體5的內(nèi)表面分布有來復線式的內(nèi)螺紋3，具體如圖1所示。進一步的，現(xiàn)有技術中為了形成蒸發(fā)管所需的多孔表面，通常在外翅片1頂部開槽，并且在頂部滾壓，利用翅頂材料彎曲或平展在翅間槽2頂部形成具有較小的開口4的覆蓋，這種帶有開口4的頂部覆蓋的翅間槽2有利于泡核沸騰換熱，具體結構如圖2和圖3所示。

按圖1加工和制造的傳熱管的參數(shù)如下：管主體5的材料可選用銅和銅合金材料或其他金屬，傳熱管外徑為16～30mm，壁厚為1～1.5mm，采用專用的軋管機并用擠壓加工的方式進行，管內(nèi)和管外同時一體化加工。管主體5的外表面上加工了沿周向的螺旋的外翅片1和相鄰的螺旋的外翅片1之間的翅間槽2；管外表面的外翅片1間的軸向間距P為0.4～0.7mm(P為某一外翅片1的壁厚中心點到相鄰另一外翅片1的壁厚中心點的距離)，翅壁厚為0.10～0.35mm，翅高為0.5～2mm。進一步的，加工完圖1所示的傳熱管后，采用滾花刀，通過擠壓外翅片1頂部的材料可以形成切槽，再通過切槽底部材料的延伸形成相對封閉(帶有開口4)的翅間槽2的結構，如圖2和圖3所示。

通常傳熱管要求盡可能多的制冷劑在表面濕潤，并且管表面需提供更多利于泡核沸騰的汽化核心點(加工管的外表面所形成的凹槽或者裂縫)。目前，隨著制冷空調(diào)工業(yè)的發(fā)展，對蒸發(fā)器的換熱效率也提出了更高的要求，并且要求在更低的傳熱溫差下實現(xiàn)泡核沸騰換熱，通常較低傳熱溫差下，蒸發(fā)換熱類型為對流沸騰，此時要實現(xiàn)具有明顯氣泡的泡核沸騰，傳熱管的表面結構則需進一步優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術中的缺點，提供一種蒸發(fā)傳熱管，該蒸發(fā)傳熱管設計巧妙，結構簡潔，使得管外表面與管外液體之間的沸騰系數(shù)得到顯著提高、沸騰換熱得到顯著強化，適于大規(guī)模推廣應用。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的蒸發(fā)傳熱管，包括管主體，所述管主體的外表面上間隔設置有外翅片，彼此相鄰的外翅片之間形成翅間槽，其特點是，所述蒸發(fā)傳熱管還包括臺階狀結構，所述臺階狀結構分別貼合所述翅間槽的底面和其中一個側壁，所述臺階狀結構包括第一表面、第二表面和至少一個由兩表面相交形成的凸緣，所述第一表面和所述第二表面分別與所述側壁和所述底面相交。

較佳地，所述第一表面和所述側壁形成尖銳轉角，所述尖銳轉角的曲率半徑是0到0.01mm。

較佳地，所述第二表面和所述底面形成尖銳轉角，所述尖銳轉角的曲率半徑是0到0.01mm。

較佳地，所述凸緣為尖銳轉角，所述尖銳轉角的曲率半徑是0到0.01mm。

較佳地，所述第一表面和所述側壁形成的角度≤90°，或所述第二表面和所述底面形成的角度≤90°。

更佳地，所述第一表面和所述側壁形成的角度為30°～70°，或所述第二表面和所述底面形成的角度為30°～70°。

較佳地，所述臺階狀結構的橫截面為三角形、四邊形、五邊形或階梯形。

較佳地，所述臺階狀結構的高度為0.15mm～0.25mm，寬度為0.15mm～0.20mm.。

較佳地，所述臺階狀結構的高度Hr與所述翅間槽的高度H滿足下列關系：Hr/H≥0.2。

較佳地，所述臺階狀結構的數(shù)目為2以上，間隔分布在所述翅間槽的一側或兩側。

較佳地，所述凸緣由所述第一表面和所述第二表面相交形成。

較佳地，所述臺階狀結構還包括相互連接的第三表面和第四表面，所述凸緣的數(shù)目為2，分別由所述第一表面和所述第三表面相交而成以及由所述第四表面和所述第二表面相交而成。