[實用新型]套管換熱器用棱錐形翅片冷凝管

有效

• 申請號: 201520804464.8
• 申請日: 2015-10-16
• 公開（公告）號: CN205090859U
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 王進強;陳煥焯;武震國
• 申請（專利權）人: 蘇州新太銅高效管有限公司
• 主分類號: F28F1/42
• 分類號: F28F1/42
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本實用新型涉及一種冷凝管，尤其是一種套管換熱器用棱錐形翅片冷凝管。

背景技術

套管換熱器具有結構簡單，緊湊，換熱面積容易調整等優點，在小型制冷設備上作為冷凝器得到廣泛應用。一般，套管式冷凝換熱器的結構特點是兩種不同口徑大小的管材同軸套裝在一起(俗稱同軸換熱器)，直徑較小的管子可稱為內管，直徑較大的可稱為外管。制冷劑蒸汽在兩套管之間的環狀空間中流過，而內管里通過冷卻水，對環狀通道流過的制冷劑蒸汽進行冷卻，產生相變形成冷凝液。中國專利:CN200910217315中提出一種同軸換熱器,包含同軸套設的外管和內管,內管主體段位具有多條平行螺旋槽結構的多頭螺旋管。中國專利：CN200810232876中提出一種套管式換熱器，包括外管和內管，內關位內螺旋管，并且在內管上設置一個或一個以上節流擾流狀結構，節流擾流裝置兩側內螺紋旋向相反。工程技術人員進行了套管換熱器進行了多種改進，提高了套管換熱器的換熱性能。為了進一步提高套管冷凝器性能，應對套管換熱器內的冷凝管進行更多的改進。

而且根據傳熱學理論預實驗，人們發現制冷劑的換熱能力遠小于水的換熱性能，因此當內管流過水與環狀空間的制冷劑進行熱交換時，水側的換熱系數遠大于與管外制冷劑的換熱系數，二者換熱能力不相比配，而環狀空間內制冷劑與管壁間的換熱系數低，熱阻大，限制了套管換熱器性能的提高。為了提高兩管之間環狀空間中制冷劑與內管壁面之間的換熱系數，需要增加內管外表面的換熱面積可以提高制冷劑與內壁面之間的換熱系數。

實用新型內容

本實用新型目的是：針對上述技術問題，提出一種套管換熱器用棱錐形翅片冷凝管，其用于制作套管式冷凝換熱器的內管，以提高套管換熱器的冷凝換熱效率。

本實用新型的技術方案是：一種套管換熱器用棱錐形翅片冷凝管，包括管體，該管體的外管壁上設置有呈螺旋狀排布的若干列棱柱形翅片，任意相鄰兩列棱柱形翅片的高度均不相等；并且任意相鄰的兩列棱柱形翅片中，高度較大那列棱柱形翅片沿周向一圈的數目大于高度較小那列棱柱形翅片沿周向一圈的數目。

本實用新型在上述技術方案的基礎上，還包括以下優選方案：

各列棱柱形翅片高低相錯有序排列。

所述各個棱柱形翅片在所述管體上均勻分布，位于不同列的相鄰兩棱柱形翅片底部軸向距離為0.3～1.5mm。

在任意相鄰的兩列棱柱形翅片中，高度較大那列棱柱形翅片的高度為0.8～2.2mm，高度較小那列棱柱形翅片的高度為0.5～1.5mm，

在任意相鄰的兩列棱柱形翅片中，高度較大那列棱柱形翅片沿周向一圈的數目比高度較小那列棱柱形翅片沿周向一圈的數目多1/5～1/3。

在任意相鄰的兩列棱柱形翅片中，高度較大那列棱柱形翅片數目為5000個/m，高度較小那列棱柱形翅片的數目為4000個/m。

所述棱柱形翅片的上部沿軸向扭曲形成一彎曲部。

所述管體的內管壁上設置有若干條呈螺旋狀延伸布置的螺旋形槽道。

所述螺旋形槽道的條數為18～50條，槽深為0.2～0.4mm。

本實用新型的優點是：本實用新型提出的內管外表面設置翅片形狀設計為棱錐形翅片，棱錐形翅片在內管外表面呈螺旋狀分布，制冷劑蒸汽在兩管之間的環狀空間中穿過翅片之間流過；內、外管之間的換裝空間內的蒸汽通過棱錐形翅片壁面與內管內流過的冷水進行熱交換，產生冷凝。由于針形翅增加了表面換熱面積，因而提高了冷凝換熱效果，由于棱錐翅頂部為尖錐狀，且各個針形翅是獨立的，冷凝液流動通暢，阻力小，便于排液，因而提高了冷凝換熱系數。另外一方面，常規套管換熱器外管的直徑沿軸向固定不變，兩管之間的環狀通道也是不變的。因此,蒸汽在其中的速度場分布是平穩均勻的。為了更好的提高換熱能力，本實用新型是將棱錐翅片制造成為每列的高度不同，形成相鄰翅片一高一低的交錯排列，同時,每列針形翅周向數目也不相同，高翅沿周向數目比低翅數目要多1/5---1/3，于是在內管外表面形成、高低、稀疏不同的翅片行列。當本實用新型針形翅片管放置在外套管內時，盡管外套管沿軸向是等直徑，但是由于翅片的高低不等，稀疏不同，使得翅片管與套管之間的環狀通道形成規則周期變化的通道。當制冷劑蒸汽在其中流動時，不斷改變流動方向和速度，使得蒸汽流場成為三維流場，大大增加了流體的湍流動能，于是增加了冷凝換熱效果。

附圖說明

圖1為本實用新型這種套管換熱器用棱錐形翅片冷凝管的結構示意圖，圖中箭頭表示工作時管內水流方向；

其中：1-管體，2-螺旋形槽道，3-棱柱形翅片。