金属热交换管制造技术

本发明专利技术涉及一种金属热交换管，它具有在管外侧呈螺旋形绕行的、整体成形且连续成形的撑筋，其撑筋基底基本从管壁径向伸出，还具有在相应两相邻撑筋之间的初始槽，其中在初始槽的槽底区域设置至少一凹陷的次级槽，次级槽相对于初始槽通过由相邻撑筋基底的材料形成的一对彼此相对的材料突出部限定，该材料突出部沿初始槽连续延伸，次级槽的横截面在规定的间隔下改变，不影响撑筋的形状，并在相对的材料突出部之间形成间隔，其中其间隔以规定的间隔改变，由此局部形成空化区域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种根据权利要求1前序部分的金属热交换管，具有在管外侧呈螺 旋形绕行的、整体且连续成形的撑筋。这种类型的金属热交换管特别用于在管外侧汽化高纯物质或混合物中液体。
技术介绍
汽化出现在冷却和空调技术的许多领域以及工艺能量技术中。通常采用管束热 交换器，在管外侧汽化高纯物质或混合物中液体并在管外侧冷却盐水或水。这种设 备称作溢出汽化器。通过在管外侧和管内侧增加热传导，明显减小汽化器的尺寸。由此，降低这种 设备的制造成本。此外，降低冷却齐啲填充量，在目前主要采用的无氯可靠制冷剂 中，不能忽略占整个设备成本的制冷齐喊本。对于有毒的或可燃的制冷剂，通过降 低填充量进一步降低危险性。目前通常的高效管大约比相同直径的平滑管的效率要高4倍。在现有技术中由整体轧帝啲撑筋管制造这种效率的管。整体轧制的撑筋管理解 为带撑筋的管，撑筋由光管的壁材料加工出。对此公开了不同的方法，在相邻撑筋 之间的通道这样闭合，在其通道与外界之间保留孔或缝隙形式的连通。特别是基本 封闭的通道M弯曲或翻转撑筋(US 3,696,,861; US 5,054,548 ; US 7,178,361 B2)， 通过纵割和顶锻撑筋(DE 2 758 526 C2; US 4,577,381)以及通^^J1掌筋开缺口和顶 锻(US 4,660,630; EP0 713 072 Bl; US4,216,826)形成。用于溢出式汽化器的高效商业用的撑筋管在管外侧上具有撑筋结构，其撑筋密 度为每英寸55-60个撑筋(US 5,669,441; US 5,697,430; DE 197 57 526 Cl )。其对应的 撑筋距约为0.45-0.40mmo从原理可會^M高密度的撑筋或小的撑筋距改善这种管的 效率，因为提高了气泡滋生的密度。小撑筋距需要完全相同的精密工具。然而，精 密工具存在较高的断裂危险并很快被磨损。所提供的工具能够可靠加工具有最多每 英寸60个撑筋的撑筋密度的撑筋管。另外，随着撑筋距减小，力口工管的速度越小， 使得制造成本增加。此外，公知的是，通过在撑筋之间槽底区域形成附力啲结构件，在保持管外侧的撑筋密度不变时获得效率高的汽化结构。由于在槽底区域的撑筋温度高于撑筋尖 部区域的温度，这些结构件对于在该区域增加气泡的形成特别重要。例如，对此，EP0222100B1;US5,186^252; JP04039596A以及US2007/0151715Al进行了公开。 这些专利技术的共同点是，在槽底上的结构件没有凹陷结构，因此，不能充分提高气泡 的产生。在EP 1223 400 Bl建议，在撑筋之间的槽底上形成凹陷的次级槽，他们沿 初始槽连续延伸。其次级槽的横截面保持不变或以规则的间隔改变。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种高效的热交换管，在管侧的热传导和压力降直定下用 于在管夕刚汽化液体。本专利技术通过权利要求1的特征实5见。其它回引的权利要求涉及本专利技术的有利结构和技术方案。本专利技术包括金属热交换管，它具有在管夕Ki呈螺旋形绕行的、整体成形且连续 成形的撑筋，其撑筋基底基本从管壁径向伸出，还具有在相应两相邻撑筋之间的初 始槽，其中在初始槽的槽底区域设置至少一凹陷的次级槽，次级槽相对于初始槽通 过由相邻撑筋基底的材料形成的一对彼此相对的材料突出部限定，该材料突出部沿 初始槽连续延伸，次级槽的横截面在规定的间隔下改变，不影响撑筋的形状，并在 相对的材料突出部之间形成间隔，其中其间隔以规定的间隔改变，由此局部形成空 化区域。本专利技术构思在于，为了提高在汽化时的热传导，提高气泡汽化的过程。气泡的 产生在滋生区开始。这些滋生位置多是小的气体或蒸汽封闭区。在变大的气泡达到 一定尺寸时，他们从表面离开。随着气泡离开，滋生区涌进液体，滋生区去活化。 其表面这样构成，在气泡离开时保留小的气泡，他们用于滋生区产生新循环气泡。 这借助在表面设置具有开口的空化区域实现。空化区域的开口相对于位于开口下的 空腔变小。通过其开口实现液体和蒸汽的交换。在本专利技术中，通过相)^才料突出部之间的间隔实现初始槽和次级槽之间的魏， 能够使得初始槽和次级槽之间的液体和蒸汽进行交换。本专利技术的特别优点在于，在 相对材料突出部之间的间隔按本专利技术规定的间隔变化时，凹陷次级槽产生气泡的作 用是特别大的。由此，根据目的控制液体和蒸汽的交换并防止弄湿空化区域的气泡 滋生区。空化区域的位置靠近初始槽底对于汽化过程特别有利，因为在槽底大多是 超温加热并因此提供对产生气泡的最大的工作温差。在本专利技术的特别,的技术方案中，其在相对的材料突出部之间的间隔以规定的间隔取值为零。由此，次级槽在一定的区域相对于初始槽封闭。在该区鋭目X^才料突出部^触，而没有材料的终结。气泡反复通过向着初始槽中部敞开的空化区域扩散，液体tti^人誕初级槽封闭区域的侧面流入空化区域。扩散的气泡不会穀iJ 流入液态的工作介质阻碍并无阻碍ifei4A初始槽。液态和蒸汽的相应流动区域在空 间上彼此分开。对此，在初级槽的封闭区域，形成空化区域之间的小通道，它与初 始槽不连通，但可以通过其通道例如平衡彼此相邻空化区域之间的压力差。 的是在材料突出部之间的间隔值为零的区 本闭合次级槽。在该技术方 案中，通过次级槽的一部分不再与空化区域彼ifciiii。在本专利技术的,实施方式中，在相对的材料突出部之间的最大间隔为0.03 mm 至0.1mm。对此优选的是在相对的材料突出部之间的最大间隔为0.06mm至0.09mm。在一优选实施方式中，在相)^指斗突出部之间的间隔值不为零的区域在循环方 向观时寻的长度在0.2腿至0.5,之间。由此，获，雜续空化区鄉B之间区域的最佳协调。在本专利技术的另一,实施方式中，撑筋尖部这样成形，它在径向盖住初始槽并 局部封闭并由此形成螺旋形循环、局部it闭的空腔。撑筋尖部例如具有基本呈T形 的横截面，它具有能够扩散蒸汽泡的孔形的凹口。专利文献EP 1223 400 Bl旨巨够引入本说明书，构成与本专利技术的技术方案进一步 进行有意的组合。下面参照示意性附图进一步描述本专利技术的实施例。其中附图说明图1是本专利技术一段管外侧的局部视图； 图2是图1一段管的前视图3是具有局部封闭次级槽的本专利技术一段管的夕卜侧局部视图； 图4是图3—段管的前视图5是具有在空化区域之间完^^"闭初始槽的本专利技术一段管的夕卜侧视图； 图6是图5—段管的前视图。彼此相应的部件在所有附图中采用相同的附图标记。1 鲷^^管， t2 纖<formula>formula see original document page 6</formula>械鱺,膽槽 材茅狭出部 空躯域 孔柳浙狭出助司的间隔才85(#浙 出^司6^|司隔ffi5^游i^timti司6^jl小间隔fjp^方向区^feg，其中间隔S不^F零具体实施例方式图1示出了本专利技术一段管外侧的视图。辦轧制的撑筋管1具有在管外侧呈螺 旋线绕行的撑筋2，在其之间形成初始槽6。撑筋2不间断地沿延迟线在管外侧连续 延伸。撑筋基底3基本从管壁5径向伸出。所建议的撑筋管1在相应两相邻撑筋2 之间的初始槽6延伸的槽底7区:l^^成凹陷的次级槽8。次级槽8相对于初始槽6 通过由相邻撑筋基底3的材料形成的一对彼此相对的材料突本文档来自技高网...

【技术保护点】
金属热交换管（１），具有在管外侧呈螺旋形绕行的、整体成形且连续成形的撑筋（２），其撑筋基底（３）基本从管壁（５）径向伸出，还具有在相应两相邻撑筋（２）之间的初始槽（６），其中在初始槽（６）的槽底（７）区域设置至少一凹陷的次级槽（８），次级槽（８）相对于初始槽（６）通过由相邻撑筋基底（３）的材料形成的一对彼此相对的材料突出部（９）限定，该材料突出部（９）沿初始槽（６）连续延伸，次级槽（８）的横截面在规定的间隔下改变，不影响撑筋（２）的形状，并在相对的材料突出部（９）之间形成间隔（Ｓ），其特征在于：其间隔（Ｓ）以规定的间隔改变，由此局部形成空化区域（１０）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯比特勒，吉恩埃尔海约尔，安德烈亚斯诺普菲勒，罗那尔德卢茨，安德烈亚斯舒维特拉，
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：DE[德国]