金属热交换器管制造技术

本发明专利技术涉及一种金属热交换器管，包括在该管的外侧形成的一体的肋。所述肋具有肋底部、肋侧翼和肋尖端。该肋底部基本沿着径向从管壁突出。在肋之间形成通道，在所述肋中设置相互分隔开的通道附加结构。该附加结构将在肋之间的通道划分成区段。附加结构将流可通过的在两个肋之间的通道中的横截面面积减少至少60％，并至少因此在操作过程中限制在通道中的流体流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的金属热交换器管。
技术介绍
在制冷和空调工程的许多部门中以及在加工和电力工程中均发生蒸发现象。通常使用的是管状热交换器，其中液体在管的外部以纯净物或混合物蒸发，并在该过程中在管的内部冷却盐水或水。此设备被认为是溢流式蒸发器。通过使在该管的外部和内部的热传递更集中，可以极大地减小蒸发器的尺寸。利用该方式，降低了此设备的制造成本。此外，减少了制冷剂的所需体积，这考虑到主要使用的并同时可以形成整个装备成本的不大一部分的无氯安全制冷剂的事实是重要的。此外，今天通常使用的高功率管通常比相同直径的光滑管更有效约四倍。用于溢流式蒸发器的可商购的最高性能的翅片管在管的外部具有翅片结构，翅片的密度为每英寸55至60个翅片(US 5,669,441 A；US 5,697,430A；DE 197 57 526 C1)。这对应于约0.45至0.40mm的翅片间距。而且，已知的是，经改进性能的蒸发结构可以制造为翅片间距通过附加结构元件在该管的外部保持相同，所述结构元件被引入在翅片之间的凹槽底部的区域中。在EP 1 223 400 B1中提出了在翅片之间的凹槽底部上制造底切的次级凹槽，所述次级凹槽沿着主凹槽连续地延伸。所述次级凹槽的横截面可以保持不变或以均匀的间隔变化。此外，DE 10 2008 013 929 B3公开了在凹槽底部上的结构，所述结构设计为局部腔体，结果，为了在蒸发过程中提高热传递，强化了泡核沸腾的过程。在主凹槽底部附近的腔体的位置有利于蒸发过程，因为在凹槽底部处的超温最大，因此可在那获得用于形成气泡的最高的驱动温差。在凹槽底部上的结构的其他例子可以出现在EP 0 222 100 B1，US 7,254,964 B2或US 5,186,252 A中。所述结构的普通特征是，结构元件在凹槽底部上不具有底切形状。这些是被引进凹槽底部的缺口或是在通道的下区域中的突出件。较高的突出件在现有技术中被明确地排除，因为其显示为与在通道中的流体流的热交换不利地受到阻碍有关。
技术实现思路
本专利技术是基于开发一种热交换器管的目的，所述热交换器具有改进的性能，用于在管的外部蒸发液体。本专利技术通过权利要求1的特征来复制。重新提及的其他权利要求书涉及本专利技术的有利实施例和开发。本专利技术包括金属交换器管，所述金属交换器管包括一体的翅片，所述翅片在管的外侧上形成并具有翅片脚、翅片侧翼和翅片尖端，其中翅片脚基本沿着径向从管壁突出，分隔开的附加结构设置在其中的通道在翅片之间形成。附加结构将在翅片之间的通道划分为区段。附加结构将在两个翅片之间的通道中的通流的横截面面积局部地减少至少60％，并因此在操作过程中至少限制在通道中的流体流。这些金属热交换器管特别用来在管的外部上蒸发来自纯净物或混合物的液体。这种类型的有效管可以基于一体地轧制的翅片管来制造。一体地轧制的翅片管被理解为指的是翅片管，在所述翅片管中，翅片由光滑管的壁材料形成。在管外部上形成的典型的一体翅片例如成螺旋形地环绕并具有翅片脚、翅片侧翼和翅片尖端，其中翅片脚基本地沿着径向从管壁突出。翅片的数量通过沿着管的轴向计算连续的凸起来建立。对此已知多种方法，使用这些方法，位于相邻翅片之间的通道被关闭，以使在通道与环境之间的连接以孔或裂缝的形式存在。特别地，此基本关闭的通道通过在翅片上弯曲或折叠、通过切开或翻倒翅片或通过开槽和翻倒该翅片而制成。在此，本专利技术基于考虑，即为了在蒸发过程中提高热传递，翅片中间空间由附加结构分成区段。在此，附加结构可以立体形式从通道底部至少部分地由管壁的材料形成。在此，附加结构从通道底部开始以一定间隔优选地设置，并沿着通道的路线从翅片的一个翅片脚开始横向地延伸至相邻地定位的下一个翅片脚。附加机构也可以从翅片脚沿着径向延伸至翅片侧翼并超越它。换句话说：附加结构例如以立体材料突出件的形式从通道底部相对于主凹槽横向地移动，并将所述主凹槽划分为单独区段，例如与横向障碍件类似的篱，该流仅仅可以有条件地穿过该横向障碍件。以此方式，作为通道的主凹槽已经从通道底部开始按一定间隔至少部分地细分。通过此方式，在中间空间中产生局部过热，泡核沸腾的过程被加强。泡状物的形成然后主要在区段内发生并在泡核位置处开始。在所述泡核位置处，首先形成小气泡或小汽泡。当增长的泡状物到达一定大小时，其自己从表面分离。在泡状物分离过程中，在区段内的剩余的腔体再次被液体淹没，循环再次开始。表面可以此方式构造，使得，当泡状物分离时，小泡状物保持在其后，然后针对新的泡状物形成循环用作泡核位置。在本专利技术中，利用在两个翅片之间的通道的分段，所述通道按时间并再次地沿着圆周方向中断，因此至少减少或整体地阻止所产生的泡状物在通道中移动。相应的附加结构以逐渐减小的程度有助于至甚至根本没有有助于沿着通道的液体和蒸汽的交换。本专利技术的特定优点在于，液体和蒸汽的交换以局部特定路径以受控方式发生，在区段中的泡核位置的淹没局部地发生。总的来说，利用通道的分段的目标选择，蒸发器管结构可以根据使用参数而有利地优化，因此获得热传递的增加。因为翅片脚在凹槽底部的区域中的温度高于在翅片端部处的温度，因此用于强化在凹槽底部中的泡状物的形成的结构元件也特别地有效。此外，附加结构也可以将在两个翅片之间的通道中的通流的横截面积局部地减少至少80％。总而言之，利用在通道的分段中的单独通道截面的增加的分离，蒸发器管结构可以根据使用参数进一步地优化，以提高热传递。在本专利技术的有利实施例中，附加结构可以完全地局部地关闭在两个翅片之间的通道中的通流的横截面面积。区段因此完全地局部地关闭，用于流体的通过。因此，位于两个区段之间的通道截面关于来自相邻地定位的通道的流体分离。在本专利技术的优选改进中，除了个别局部开口，通道可以向外沿着径向关闭。在此，翅片可以具有基本T形的或形的横截面，结果，除了作为局部开口的孔外，在翅片之间的通道被关闭。在蒸发过程中产生的汽泡通过所述开口逃逸。翅片尖端通过可从现有技术中收集到的方法而变形。通过将根据本专利技术的区段与除了孔或裂缝外被关闭的通道结合，获得一结构，所述结构在非常宽的操作条件下对于液体的蒸发具有非常高的效果。特别地，结构的热传递系数在热流密度或驱动温差改变的情况下获得一致高的水平。在本专利技术的有利改进中，每个区段可存在至少一个局部开口。该最小要求也确保了在蒸发过程中在通道区段中所产生的气泡可逃逸至外界。设计局部开口的大小和形状，使得甚至液体介质也可穿过其并流入通道截面中。使得蒸发过程可维持在局部开口处，相同数量的液体和蒸汽随后必须通过开门沿着相互相对的方向传送。通常使用的是易于弄湿管材料的液体。这种类型的液体可以通过在外管表面中的每个开口穿透通道，甚至由于毛细效应而抵消正压力。在特定优选改进中，局部开口的数量与区段的数量的比值可以是1:1或6:1。而且优选地，所述比值可以是1:1或3:1。位于翅片之间的通道基本由上翅片区域的材料所关闭，其中在通道区段中的所获得的腔体由开口连接至周围空间。所述开口也可以被构造为孔，所述孔可以相同的大小或以两个或多个大小级别形成。对于多个局部开口在区段上形成所采用的比例，具有两个大小级别的孔可尤其适合。例如，根据规律地反复提出的方案，大的开口沿着通道跟随在每个小开口之后。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属的热交换器管(1)，包括一体的翅片(2)，所述翅片(2)在管的外侧上形成，并具有翅片脚(3)、翅片侧翼(4)和翅片尖端(5)，其中所述翅片脚(3)基本沿着径向从管壁突出，分隔开的附加结构(7，71，72)设置于其中的通道(6)在所述翅片(2)之间形成，其特征在于：‑所述附加结构(7，71，72)将在所述翅片(2)之间的所述通道(6)划分成区段(8)，以及‑所述附加结构(7，71，72)局部地减小在两个所述翅片(2)之间的所述通道(6)中的通流横截面面积至少60％，从而在操作过程中至少限制在所述通道(6)中的流体流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.27 DE 102014002829.11.一种金属的热交换器管(1)，包括一体的翅片(2)，所述翅片(2)在管的外侧上形成，并具有翅片脚(3)、翅片侧翼(4)和翅片尖端(5)，其中所述翅片脚(3)基本沿着径向从管壁突出，分隔开的附加结构(7，71，72)设置于其中的通道(6)在所述翅片(2)之间形成，其特征在于：-所述附加结构(7，71，72)将在所述翅片(2)之间的所述通道(6)划分成区段(8)，以及-所述附加结构(7，71，72)局部地减小在两个所述翅片(2)之间的所述通道(6)中的通流横截面面积至少60％，从而在操作过程中至少限制在所述通道(6)中的流体流。2.根据权利要求1所述的热交换器管(1)，其特征在于，所述附加结构(7，71，72)局部地减小在两个所述翅片(2)之间的所述通道(6)中的通流横截面面积至少80％。3.如权利要求2所述的热交换器管(1)，其特征在于，所述附加结构(7，71，72)局部地完全地关闭在两个所述翅片(2)之间的所述通道(6)中的通流横截面面积。4.如权利要求1至3中任何一项所述的热交换器管(1)，其特征在于，除了个别的局部开口(9)外，所述通道(6)向外沿着径向关闭。5.如权利要求1至4中任何一项所述的热交换器管(1)，其特征在于，每个区段(8)具有至少一个局部开口(9)。6.根据权利要求1至5中任何一项所述的热交换器管(1)，其特征在于，局部开口(9)的数量与区段(8)的数量的比是1:...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿希姆·高特巴姆，罗纳德·卢茨，让·埃尔哈扎，曼弗雷德·克纳博，
申请(专利权)人：威兰德沃克公开股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE