[實用新型]一種螺旋槽高通量沸騰管

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520593128.3
• 申請日: 2015-08-07
• 公開（公告）號: CN205002651U
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉阿龍;唐銘
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇信一換熱器科技有限公司
• 主分類號: F28F1/36
• 分類號: F28F1/36
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11411
• 代理人: 黃冠華

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種螺旋槽高通量沸騰管。

背景技術(shù)

目前國內(nèi)外低溫制冷行業(yè)大量使用管殼式換熱器,但是普通光滑管換熱器換熱效率低下，嚴重制約行業(yè)發(fā)展，常規(guī)的螺旋槽管主要用來強化對流傳熱，在流動沸騰傳熱中，效率不高，限制該換熱管的應(yīng)用，傳統(tǒng)的燒結(jié)多孔表面管強化沸騰傳熱效果顯著，但是涂層在機加工過程中容易脫落。

例如專利申請?zhí)枮?01420334242.X的中國專利文件中公開的一種用在管式空氣預(yù)熱器上的立式螺旋槽管，只是將普通螺旋槽管應(yīng)用于空氣預(yù)熱器，在結(jié)構(gòu)上有改進，對于換熱管并沒有改進和創(chuàng)新，并且沒有復(fù)合燒結(jié)多孔層。

例如專利申請?zhí)朇N1010886775A的中國專利文件中公開的一種銅鎳合金多孔表面的燒結(jié)方法，只是普通的多孔表面管的制備方法，該管子屬于單面強化，只適合沸騰傳熱強化中。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種螺旋槽高通量沸騰管，不但保留了燒結(jié)多孔表面的優(yōu)點，而且防止了多孔層在機加工中脫落，可以對管內(nèi)和管同時進行強化，可以大幅度提高低溫制冷行業(yè)用換熱器的效率。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了如下的技術(shù)方案：

本實用新型一種螺旋槽高通量沸騰管，其包括紫銅基管，所述基管的內(nèi)表面燒結(jié)有多孔層，所述基管的外表面整體輥軋有螺旋槽；相鄰兩個所述螺旋槽的槽距為15-22mm；所述螺旋槽的槽深為0.4-0.7mm；所述螺旋槽的螺旋角α為50-75°。

進一步地，所述螺旋槽處的基管的外表面內(nèi)凹、內(nèi)表面外凸。

進一步地，所述基管的外徑為19-25mm，壁厚為0.7-1.0mm。

進一步地，所述多孔層厚度為0.2-0.5mm，孔隙率為60-80％，當量直徑為50-100μm。

進一步地，相鄰兩個所述螺旋槽的槽距為15mm；所述螺旋槽的槽深為0.4mm；所述螺旋槽的螺旋角α為50°；所述基管的外徑為19mm，壁厚為0.7mm；所述多孔層的厚度為0.2mm，孔隙率為60％，當量直徑為50μm。

進一步地，相鄰兩個所述螺旋槽的槽距為22mm；所述螺旋槽的槽深為0.7mm；所述螺旋槽的螺旋角α為75°所述基管的外徑為25mm，壁厚為1.0mm；所述多孔層厚度為0.5mm，孔隙率為80％，當量直徑為100μm。

進一步地，相鄰兩個所述螺旋槽的槽距為19mm；所述螺旋槽的槽深為0.6mm；所述螺旋槽的螺旋角α為60°所述基管的外徑為22mm，壁厚為0.8mm；所述多孔層厚度為0.35mm，孔隙率為70％，當量直徑為80μm。

本實用新型提供了一種內(nèi)表面燒結(jié)多孔層，外表面設(shè)置螺旋槽的強化管，采用紫銅材質(zhì)。因為碳鋼容易腐蝕，硬度高，不便于做螺旋槽管，不銹鋼，傳熱效率差，不容易燒結(jié)多孔層。在低溫制冷行業(yè)普遍使用紫銅管，因此本實用新型采用紫銅材質(zhì)和金屬粉末，這樣多孔層不易脫落，又便于大規(guī)模推廣。

本實用新型是一種雙面復(fù)合式強化管，先在燒結(jié)爐中燒結(jié)出內(nèi)表面多孔層，然后輥軋出螺旋槽，內(nèi)表面燒結(jié)層與基體結(jié)合牢固，在輥軋的過程中不會出現(xiàn)多孔層脫落現(xiàn)象，該復(fù)合沸騰管不但可以強化管內(nèi)沸騰，而且可以強化管內(nèi)外對流傳熱，使整根換熱管的效率大幅度提高，大幅度減少換熱器體積，節(jié)約材料。

本實用新型的內(nèi)表面為螺旋槽復(fù)合燒結(jié)多孔表面，屬于復(fù)合強化技術(shù)，即可以強化對流傳熱又可以強化沸騰傳熱。多孔表面不但能提供大量汽化核心，而且增大換熱面積，增加湍流度。螺旋槽表面中存在二次流，增強了管內(nèi)的兩相流狀態(tài)和對流沸騰過程，螺旋流的存在提高了液膜與壁面的相對速度，有效的減薄了傳熱邊界層的厚度，同時由于離心旋轉(zhuǎn)作用，使周向液膜分布均勻，液膜不易被撕破，而夾帶到汽芯中，霧滴也更容易沉積到管壁上，由于肋的存在而使液膜發(fā)生了邊界層分離，因此螺旋槽表面可以大幅度提高對流傳熱和流動沸騰傳熱。

本實用新型所達到的有益效果是：

本產(chǎn)品是雙面復(fù)合強化管，將螺旋槽管與燒結(jié)多孔表面管有機結(jié)合在一起，解決了兩種表面結(jié)合過程燒結(jié)涂層脫落的問題，解決了單面強化效率高，但是整根管換熱效率低的瓶頸問題。本實用新型的內(nèi)外表面螺旋采用整體輥扎加工而成，質(zhì)量可靠，同時強化內(nèi)外表面對流換熱；內(nèi)表面采用燒結(jié)多孔層，沸騰換熱效果比普通螺旋槽表面提高7-8倍；內(nèi)表面不但可以強化沸騰傳熱而且可以強化對流傳熱；因為采用紫銅材料，加工中螺旋槽不容易開裂，多孔層與螺旋槽結(jié)合牢固。本實用新型質(zhì)量好，成本低，效率高，便于大規(guī)模推廣。

附圖說明