具有粗糙内表面的内螺纹管制造技术

本实用新型专利技术提出了一种具有粗糙内表面的内螺纹管。管的内表面的沟槽成一个图案，该图案包括至少一个齿。所述至少一个齿的至少一部分被粗糙化。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及内螺纹管，具体地，涉及用于传热的内螺纹管，尤其是无缝内螺纹管。
技术介绍
在热交换器中，使用无缝管(尤其是由诸如铜和铝的高热传导率的材料制成无缝管)来循环载热流体以进行热交换热传递。管的内部开槽有内螺纹以增加内表面，以在载热流体和管的内表面之间获得较大的热交换表面积并制造湍流，从而提高热交换效率。在热交换器中，使用内螺纹管而非具有普通内表面的管显著提高热交换效率，从而节省能源保护环境。尽管如此，人们越来越关注环境，担心越来越广泛地使用热交换器会对环境产生潜在的不利影响，因而在不断地对热交换效率提出更高要求。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种提高热交换效率的内螺纹管。管的内表面上开槽成图案，该图案包括至少一个齿。所述至少一个齿的至少一部分被粗糙化。所述内螺纹管可以由铜或铜合金制成。前面的一般描述和下面的详细描述和说明仅是示例性的，并且不限制本技术。附图说明附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，附图示出了本技术的几个实施例，与说明书一起用于解释本技术的原理。图1示出根据本技术的一个实施例的无缝内螺纹管的纵剖视图；图2示出图1所示的内螺纹管的横向剖视图；图3是根据本技术的一个实施方式的无缝内螺纹管的剖视图，示出管的粗糙内表面；图4是根据本技术的另一个实施例的无缝内螺纹管的剖视图，示出管的粗糙内表面。具体实施方式图1和图2分别示出根据本技术的一个实施例的无缝内螺纹管的纵剖视图和横向剖视图。所示出的管是无缝管，其是通过将空心的钢坯拉过模具生成中空的壳体而制成的(相比之下，焊接管通过轧制板并焊接板的两个边缘而制成)，然而，该管也可以是具有焊缝的管。管的内表面被开槽为图案。虽然图1和图2中所示的管具有内螺纹，S卩，其内表面被开槽成螺纹，但本领域技术人员知道，所述内表面也可以开槽成任何合适的图案，例如，沿管的纵向轴线延伸的多个齿，或在管的内表面上的螺旋线。图1和图2所示的开槽图案包括至少一个齿I，其包括顶部2、侧表面3和底部4。齿I增加了管的内表面的面积，从而增加了载热流体和管的内表面之间的热交换表面积，因此提供了更高的热交换效率。齿I影响载热流体的流动；一部分流体的流动须与齿I所延伸的螺旋路径一致，这在流体中导致湍流，从而也提高了热交换效率。能通过使齿I的一部分粗糙化而进一步改进无缝内螺纹管的热交换效率。齿I的粗糙表面可以进一步增加载热流体和所述管的内表面之间的接触面积，从而可进一步提高热交换效率。此外，粗糙的表面提供更多的用于形成气泡的位置(形成气泡是相变过程，是所谓的“成核”过程的结果，“成核”通常发生在粗糙壁的界面上)，小气泡会从表面脱离，从而加快了热交换，从而也提高了热交换效率。内表面的粗糙度可以以任何合适的方式分布在齿I的表面上。例如，可以使齿I的整个表面(包括顶部2、侧表面3、底部4)粗糙化；仅使齿I的侧表面2粗糙化；或者使顶部2和侧表面3粗糙化。图3和图4示出本技术的两个实施例，其中齿I的底部4的至少一部分被粗糙化，而齿I的顶部2与侧表面3是平滑的。通过仅使齿I的底部4处的内表面粗糙化，在底部4处提供了更多的热交换表面以及更多的气泡形成位置(“成核点”)，这显著地提高了热交换效率，同时，由于齿I的顶部2和侧表面3仍是光滑的，因而使得对载热流体流动的影响最小化。粗糙表面可以采取任何合适的形式。图3图示了一种形式，其中的齿I的底部4包括的多个凹陷5。这些凹陷5在底面4上不规则分布。凹陷5可以是任何形状的；例如，凹陷5在底部4的平面处的开口可以是大致圆形、正方形或其它规则或不规则形状，所述开口向下延伸时逐渐变细，使得凹陷5形成为大致的球冠形、锥形、倒置的角锥形或其它任何规则的或不规则的形状。凹陷5可以定尺寸为:凹陷在底部4处的开口的尺寸(所测量到的开口的周延上距离彼此最远的两点之间的距离)在从0.0OOlmmmm到0.0lmm的范围中，且凹陷5的深度(从底部4所在的平面(S卩，凹陷5的顶部)至凹陷5的底部所测得的距离)在0.0001mm mm到0.0lmm的范围中。例如，凹陷5的开口的尺寸可以是0.0001mm、0.001mm、0.005mm或这些尺寸之间的任何值。凹陷5的深度可以是0.0001mm、0.001mm、0.005mm或这些尺寸之间的任何值。如上所述的无缝内螺纹管的粗糙表面可以通过任何合适的工艺制成。例如，可以通过以下方式制成粗糙表面:使管拉伸穿过一个其表面的至少一部分被粗糙化的模具，以便在拉伸过程中使得至少一个齿的至少一部分被粗糙化。图4图示了粗糙表面的另一实施例。齿I的底部4包括的多个突起。突起6在底面4上不规则地分布。突起6可以是任何形状的，例如，突起6的沿平行于底部4的平面截取的横截面可以是大致圆形、正方形或任何其他规则的或不规则的形状，且该横截面向尖端逐渐变细，使所述凹陷形成为大致锥形、角锥形或任何其他规则的或不规则的形状。突起6可以定尺寸为:突起6的基底处的横截面的尺寸(所测量到的横截面的周延上距离彼此最远的两点之间的距离)在0.0OOlmmmm到0.0lmm的范围中，且突起6的高度在0.0OOlmm到0.0lmm的范围中。例如，突起6的基底处的横截面的尺寸可以是0.0OOlmm.0.001mm、0.005mm或这些尺寸之间的任何值。突起6的高度可以是0.0001mm、0.001mm、0.005mm或这些尺寸之间的任何值。如上所述的无缝内螺纹管的粗糙表面可以通过任何合适的工艺制成。例如，其可以通过将金属颗粒烧结到的相应的内表面上而制成。具体而言，将芯杆插入无缝内螺纹管中，无缝内螺纹管的内壁和芯棒之间保留有间隙；将金属颗粒填充到间隙的对应于粗糙表面的一部分，然后，将具有所述管芯杆和金属颗粒的无缝内螺纹管加热以将所述金属颗粒烧结至内表面的待被粗糙化的一部分。专利技术人已经对7mm的内螺纹管进行实验，以比较具有粗糙内表面的内螺纹管和具有光滑的内表面的内螺纹管的热交换效率。实验表明，相对于使用具有光滑内表面的内螺纹管的热交换器，使用上述具有粗糙内表面的内螺纹管的热交换器的热交换效率可以提高约20%，这显著地节省能源。在前面的说明书中，已参照附图来描述各优选实施例。然而，显而易见的是，可对其进行各种其他的修改和变化，且可以实现另外的实施例，而不脱离如在随后的权利要求中所述的本技术的更广泛的范围。例如，所述内螺纹管是无缝钢管，但是，其也可以是焊接管。本说明书和附图相应地应被视为说明性的而不是限制性的。根据本技术的说明书和实践，本领域的技术人员能知道其它实施例。本说明书和实施例被认为仅是示例性的，本技术的真实范围和精神由权利要求限定。权利要求1.一种内螺纹管，所述内螺纹管的内表面上开槽成图案，所述图案包括至少一个齿，其特征在于，所述至少一个齿的至少一部分被粗糙化。2.如权利要求1所述的内螺纹管，其特征在于，所述内螺纹管是无缝的。3.如权利要求1所述的内螺纹管，其特征在于，所述至少一个齿的粗糙部分包括多个凹陷，所述多个凹陷的尺寸设定为:凹陷的深度在从0.0OOlmm至0.0lmm的范围中，凹陷的开口的尺寸在从0.0OOlmm至0.0lmm的范围中。4.如权利要求2所述的内螺纹管，其特征在于，所述至少一个齿的粗糙部分包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内螺纹管，所述内螺纹管的内表面上开槽成图案，所述图案包括至少一个齿，其特征在于，所述至少一个齿的至少一部分被粗糙化。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郎言平，
申请(专利权)人：卢瓦塔埃斯波公司，
类型：实用新型
国别省市：