一种电制冷机组冷凝器用新型高效换热管制造技术

本发明专利技术公开了一种电制冷机组冷凝器用新型高效换热管，其包括光滑管（７）、翅片段（９）、设有螺旋翅片的过渡段（８），其特征在于翅片段（９）的管体（１）外设有沿管体外表面螺旋伸展的螺旋翅片（２），翅片（２）的外径小于等于光滑管（７）的外径，螺旋翅片（２）的顶部（２Ｂ）较根部（２Ａ）薄，两侧面的上端部为光滑面（３），两侧面的中部设有与管轴向呈３０至７０度的斜翅（４），斜翅（４）的上表面为平台或者斜面，侧面为梯形，其一个侧面（４Ａ）比另一个相对的侧面（４Ｂ）的面积大，本发明专利技术管外冷凝换热得到强化，增加了冷凝液的排放空间，有利于冷凝液快速排液及冷凝液膜的拉长，加强了管内的扰流，强化了管内换热，使整体的换热效率明显提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电制冷机组冷凝器用新型高效换热管，尤其涉及一种强化冷凝传 热和对流传热的换热管，属于热交换部件

技术介绍
在制冷空调领域，电制冷机组的能耗主要集中在压缩机、冷凝器和蒸发器上，其冷 凝器的效率直接影响整个系统的能耗，冷凝器的形式应用最多的是壳管式换热器，制冷剂 在管外冷凝换热，管内为冷却水的对流换热。现有冷凝管主要是通过机加工在外表面加工 成翅片，并在翅片顶部滚齿槽，通过锯齿状形成尖锐点，促进冷凝液的流动，在通过翅片间 空隙排液。由于电制冷机组冷凝器的换热管，处于膜状凝结，随热流密度增大，液膜厚度增 加，尤其是管束布置，上部的冷凝液落在下部管上，严重增加了液膜的滞留角，不利于冷凝 液的排走，中国专利101004337A(申请号200710036470. 3)公开的热交换管，翅间横翅，由 于翅间横翅处于同一直线上，互相连接，对冷凝液的流动产生阻力，尤其是粘度较大的制冷 剂，换热性能降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种能使电制冷机组冷凝器 用管的外表面与制冷剂冷凝换热系数明显提高，使管内换热性能大幅度提升，大大提高换 热器的整体换热效率，并且在不减小底壁厚的情况下可减轻冷凝器重量的电制冷机组冷凝 器用新型高效换热管。本专利技术的目的可以通过如下措施来达到一种电制冷机组冷凝器用新型高效换热 管，其包括光滑管、翅片段，光滑管通过管体外设有螺旋翅片的过渡段与翅片段连接，其特 征在于翅片段的管体外设有沿管体外表面螺旋伸展的螺旋翅片，翅片的外径小于等于光滑 管的外径，螺旋翅片的顶部较根部薄，螺旋翅片的两侧面的上端部为光滑面，螺旋翅片的两 侧面的中部设有与管轴向呈30至70度的斜翅，斜翅的上表面为平台或者斜面，斜翅的侧面 为梯形，斜翅的一个侧面比另一个相对的侧面的面积大。为了进一步实现本专利技术的目的，所述的螺旋翅片的高度h为0. 6 1. 6mm，翅片的 间距ρ为0. 3 1. 3mm，翅片的顶部的厚度t为0. 05 0. 3mm,翅片的根部的厚度w为0. 1 0.4_，翅片的顶部较根部薄0. 05 0. 2_。为了进一步实现本专利技术的目的，所述的螺旋翅片与斜翅的交界处距翅片顶部的距 离b为0. 05 0. 5mm,斜翅的高度a为0. 3 0. 6mm,斜翅的长边宽度c为0. 15 0. 5mm, 短边宽度d为0. 10 0. 4mm，沿管轴向相邻斜翅互相错开，斜翅的周向翅距pe为0. 40 1.Omm0为了进一步实现本专利技术的目的，所述的螺旋翅片顶部设有锯齿型周向齿槽，锯齿 型周向齿槽与斜翅呈30 90度斜角。为了进一步实现本专利技术的目的，所述的周向齿槽的深度e为0. 05 0. 4mm,间距3pt 为 0. 4 1. 0mm。为了进一步实现本专利技术的目的，所述的翅片段的管体内表面设有螺旋内齿，螺旋 内齿的法向截面为三角型或者梯形，螺旋内齿上开有凹槽。为了进一步实现本专利技术的目的，所述的螺旋内齿的螺旋角为30 50度，内齿头数 为6 60，齿形角30 90度，内齿深度hi为0. 2 0. 5mm。为了进一步实现本专利技术的目的，所述的凹槽与螺旋内齿的螺旋角呈40度至90度 角，凹槽深度hi为螺旋内齿高的1/5 2/3，凹槽的法向间距为0. 5 2. 0mm。本专利技术同已有技术相比可产生如下积极效果本专利技术的管外翅片的面积明显增 大，与传统冷凝管相比，不是将翅片顶部加工出凹槽，而是从侧面切出了斜翅，增加了翅片 顶部的面积，管外增加的尖点加强了冷凝换热的性能，由于是翅片间的增加了与管轴呈40 至60度角的斜翅，边缘的挂液能力明显减弱，使冷凝液沿斜翅的方向快速排走。翅片顶部 比根部薄，顶部的空间大于根部空间，增加了冷凝液的排放空间，液体滞留角减小，更有利 于冷凝液快速排液，在斜翅与翅片的交界处形成新的梯度，使冷凝液在此处被拉长，翅片间 的冷凝液膜减薄，减小了冷凝热阻，尤其是在换热器上，上部的冷凝管产生的冷凝液流到下 部冷凝管上，下部的管必须能够快速排走大量的冷凝液，传统冷凝管存在较多的滞留液体， 管圆周上冷凝液的滞留所占整个圆周比例很大，所以整体管束的换热效果不佳，本专利技术这 种特殊的结构，恰恰能够很好的改善这种状况，从而提高整机的换热效果，换热性能较传统 冷凝管提高10 20%以上，同时外表面积增加较传统冷凝管提高10% 20%。且管内设 置螺旋内齿，增加了对管内流体的扰动，减小了边界层的厚度，可以在较小的流速下达到紊 流。本专利技术能使电制冷机组冷凝器用管的外表面与制冷剂冷凝换热系数明显提高，通过管 内的螺旋齿的强化，管内换热性能大幅度提升，提高了换热器的整体换热效率，并且在不减 小底壁厚的情况下可减轻冷凝器重量。附图说明图1为本专利技术的外部示意图；图2为本专利技术的第一种实施方式的翅片段的外表面和轴侧结构示意图；图3为图2的管外螺旋翅片轴向剖面结构示意图；图4为本专利技术的第一种实施方式的翅片段的外表面图；图5为为本专利技术的第二种实施方式的翅片段的外表面图；图6为图5的管外螺旋翅片轴向剖面结构示意图；图7为为本专利技术的第三种实施方式的翅片段的外表面图；图8为图7的管外螺旋翅片轴向剖面结构示意图；图9为本专利技术的翅片段的管内的螺旋齿的轴向剖面图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明实施例1 一种电制冷机组冷凝器用新型高效换热管(参见图1、图2、图3、图4、 图9)，其包括光滑管7、翅片段9，光滑管7通过管体外设有螺旋翅片的过渡段8与翅片段9 连接，翅片段9的管体1外设有与管中心轴线呈一定螺旋角并沿管体外表面螺旋伸展的螺 旋翅片2，翅片段9的翅片2的外径小于等于光滑管7的外径，螺旋翅片2的顶部2B较根部 2A薄，螺旋翅片2的两侧面的上端部为光滑面3，螺旋翅片2的两侧面的中部设有与管轴向4呈30至70度的斜翅4，斜翅4的上表面为平台或者斜面，斜翅4的侧面为梯形，斜翅4的一 个侧面4A比另一个相对的侧面4B的面积大。螺旋翅片2的高度h的范围为0. 6 1. 6mm, 翅片2的间距ρ为0. 3 1. 3mm,翅片2的顶部2B的厚度t为0. 05 0. 3mm,翅片2的根 部2A的厚度w为0. 1 0. 4mm,翅片2的顶部2B较根部2A薄0. 05 0. 2mm。斜翅4与翅 片2的交界处距翅片2顶部的距离b为0. 05 0. 5mm,斜翅4的高度a为0. 3 0. 6mm,斜 翅4的长边宽度c为0. 15 0. 5mm，短边宽度d为0. 10 0. 4mm，沿管轴向相邻斜翅互相 错开，斜翅4的周向翅距pe为0. 40 1. 0mm。本专利技术为强化管内的换热，增加扰流，减小对流换热边界层的厚度，翅片段9的管 体1内表面设有螺旋内齿5，螺旋角为30 50度，内齿头数为6 60，内齿的法向截面为 三角型或者梯形，齿形角30 90度，内齿深度hi为0. 2 0. 5mm,螺旋内齿5上切有与其 螺旋角呈40度至90度角的凹槽6，凹槽深度hi为螺旋内齿高的1/5 2/3，凹槽6的法向 间距为0. 5 2. 0_。本专利技术在光滑管上一次成型，加工出带有凹槽6的内螺旋齿5和与管中心轴线呈 一定螺旋角并沿管体外表面螺旋伸展的螺旋翅片1，翅片段与管体之间没有接触热阻，光滑 管7与翅片段9通过过渡段8连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电制冷机组冷凝器用新型高效换热管，其包括光滑管（７）、翅片段（９），光滑管（７）通过管体外设有螺旋翅片的过渡段（８）与翅片段（９）连接，其特征在于翅片段（９）的管体（１）外设有沿管体外表面螺旋伸展的螺旋翅片（２），翅片（２）的外径小于等于光滑管（７）的外径，螺旋翅片（２）的顶部（２Ｂ）较根部（２Ａ）薄，螺旋翅片（２）的两侧面的上端部为光滑面（３），螺旋翅片（２）的两侧面的中部设有与管轴向呈３０至７０度的斜翅（４），斜翅（４）的上表面为平台或者斜面，斜翅（４）的侧面为梯形，斜翅（４）的一个侧面（４Ａ）比另一个相对的侧面（４Ｂ）的面积大。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李小利，王申英，张俊峰，丛铁军，高虎，林海英，
申请(专利权)人：烟台恒辉铜业有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]