一种节能型矿用换热器表面结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种节能型矿用换热器表面结构，该换热器表面由7mm的两排铜管及带有缝条的铝制肋片组成一个换热单元，一个换热单元长40mm，宽度15mm，缝条宽度2mm，缝条间距2mm。该换热器表面通过在平直翅片上开缝及减小圆管外径实现节能，同时该换热器表面结构简单，易于生产。

【技术实现步骤摘要】

本
技术实现思路
属于矿井空气调节及降温
，涉及一种换热器表面，特别是一种节能型矿用换热表面结构。
技术介绍
随着矿井开采深度的增加和采掘机械化程度的提高，矿井热环境对深部资源有效开采的制约作用愈专利技术显。矿井热害问题越来越严重，已成为与矿井瓦斯、火、粉尘、矿压、水并列的六大灾害之一，热害已严重影响井下作业人员的身体健康、工作效率和矿山经济效益。《煤矿安全规程》规定，井下超温地点必须有制冷降温设施。采用空调系统是矿井降温的主要措施之一，空调系统的冷凝器及蒸发器等都属于换热设备。《我国国民经济和社会发展十二五规划纲要》中明确指出，应加快建设资源节约型社会，开发节能型矿用换热器表面属于建设资源节约型社会的范畴，具有一定的现实意义。
技术实现思路
为了应对矿井越发严重的热害问题并节约能源，本技术的目的是提供一种节能型矿用换热器表面结构，该换热器表面通过在平直翅片上开缝及减小圆管外径实现节能，同时该换热器表面结构简单，易于生产。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种节能型矿用换热器表面结构，其特征是:该换热器表面由7mm的两排铜管及带有缝条的铝制肋片组成一个换热单元，一个换热单元长40mm，宽度15mm，缝条宽度2mm，缝条间距2mm;其中肋片焊接在铜管上，缝条有一对，与铜管相对应，铜管内为制冷工质。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果:(I)减少了材料成本。由于铜价格远高于铝的价格，减小铜管尺寸从整体上减少了材料成本。(2)节能效果明显。铜管外径分别为7.0mm、8.0mm、9.0mm三种表面比管径为1mm时减少的压降分别为38 %、29 %、21 %，同时减少的换热量分别仅为8 %、5.5 %、3 %。【附图说明】图1是本技术的计算单元结构尺寸示意图。图2是缝条结构尺寸示意图。图3是本技术在不同管径时压降对比图，其中横坐标为进口风速，纵坐标为压降。图4是本技术在不同管径时换热量对比图，其中横坐标为进口风速，纵坐标为换热量。图5是本技术在换热能力相同条件下不同管径时压降对比图，其中横坐标为换热量，纵坐标为压降。图6是本技术在换热能力相同条件下不同管径时需要消耗的栗功对比图，其中横坐标为换热量，纵坐标为栗功。图1中各数字标号的名称分别是:1_铜管，2-缝条，3-肋片。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本技术进行详细说明。图1为整体换热器表面的一个单元平面结构及尺寸，井下空气自左往右或自右往左流动，肋片(3)焊接在铜管(I)上，缝条(2)有一对，与铜管(I)相对应，铜管内为制冷工质。选取换热表面的一个计算单元，以常见的外径为1mm的两排管开缝片为基准，通过改变铜管外径的大小，比较各管径在不同进口风速条件下的流动与换热特性。用于择优选择的管外径分别为6.0mm、7.0mm、8.0mm以及9.0mm四种形式。图2为一组缝条的结构及尺寸，其与肋片(3)连成整体，用以破坏热边界层及增加扰动，从而起到强化换热的效果。图3为在进口风速分别为0.5m/s，1.0m/s，1.5m/s，2.0m/s，2.5m/s，3.0m/s时，不同铜管管径下压降的对比图，从图中可以看出随着进口风速的增大，铜管管径越小压降值减少越明显，即节能效果越好。图4为在进口风速分别为0.5m/s，1.0m/s，1.5m/s，2.0m/s，2.5m/s，3.0m/s时，不同铜管管径下换热量的对比图，从图中可以看出随着进口风速的增大，铜管管径越小换热效果越差，不利于强化换热。由图5和图6数据可知，在所计算的进口风速范围内，四种小管径换热表面相对于铜管管径为1mm的换热表面都能起到节能的效果。在低进口风速情况下，管径越小，节能效果越明显；当铜管管径为1mm的换热表面进口风速为2.0m/s所对应的换热量以上，四种小管径换热表面节能效果趋于一致，尤其是6.0mm外径的表面，节能效果不如7.0mm外径表面。从总压降和总换热量的角度来分析，外径分别为7.0mm、8.0mm、9.0mm三种表面比目前常用的外径为10.0mm的换热表面减少的压降分别为38%、29%、21 %，减少的换热量分别为8%、5.5%、3%。另一方面，管径减小会导致管内流动压降增大，增加压缩机功耗。矿用换热器的进口风速一般在lm/s?2m/s，所以本技术选择的铜管管外径为7mm。【主权项】1.一种节能型矿用换热器表面结构，其特征是:该换热器表面由7mm的两排铜管(I)及带有缝条(2)的招制肋片(3)组成一个换热单元，一个换热单元长40mm，宽度15mm，缝条宽度2mm，缝条间距2mm;其中肋片(3)焊接在铜管(I)上，缝条(2)有一对，与铜管(I)相对应，铜管内为制冷工质。【专利摘要】本技术公开了一种节能型矿用换热器表面结构，该换热器表面由7mm的两排铜管及带有缝条的铝制肋片组成一个换热单元，一个换热单元长40mm，宽度15mm，缝条宽度2mm，缝条间距2mm。该换热器表面通过在平直翅片上开缝及减小圆管外径实现节能，同时该换热器表面结构简单，易于生产。【IPC分类】F25B39/00【公开号】CN205119570【申请号】CN201520807978【专利技术人】张京兆 【申请人】西安科技大学【公开日】2016年3月30日【申请日】2015年10月19日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节能型矿用换热器表面结构，其特征是：该换热器表面由7mm的两排铜管(1)及带有缝条(2)的铝制肋片(3)组成一个换热单元，一个换热单元长40mm，宽度15mm，缝条宽度2mm，缝条间距2mm；其中肋片(3)焊接在铜管(1)上，缝条(2)有一对，与铜管(1)相对应，铜管内为制冷工质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张京兆，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61