專利名稱：交變曲面波紋盤管蒸發(fā)式冷凝器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及熱交換裝置，具體地是交變曲面波紋盤管蒸發(fā)式冷凝器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有蒸發(fā)式冷凝器結(jié)構(gòu)如圖1所示。主要由鼓風機1、擋水板2、噴嘴3、傳熱盤管6、集水槽5構(gòu)成，其工作過程如下循環(huán)水泵4將集水槽5的冷卻水壓送到傳熱盤管6的上方，經(jīng)噴嘴3噴淋在傳熱盤管6外側(cè)，水流回集水槽5；鼓風機1使室外空氣自下而上地經(jīng)傳熱盤管6，經(jīng)顯熱和潛熱交換使傳熱盤管6內(nèi)的制冷蒸氣冷凝；擋水板2把空氣中夾帶的水滴分離下來?？梢?，在蒸發(fā)式冷凝器中，流體通過冷卻盤管來交換熱量。
現(xiàn)有的蒸發(fā)式冷凝器傳熱盤管的管種類有光管和翅片管，管形有普通圓管和橢圓管。在盤管管束體積一定時，相對于光管，翅片管增加了傳熱面積，但所增面積有限，同時形成二次流，增大了流體的湍動程度，有利于傳熱，但翅片是附屬于光管的裝置，需要額外的裝配，維護，檢查或者是清洗；為改進普通圓管，美國專利說明書US-4,755,331發(fā)明了一種蒸發(fā)式冷凝器用橢圓管，橢圓管增加了傳熱面積，從而增大了熱容量，改善了傳熱效果，但橢圓管無法形成二次流，對增加流體湍動程度增加有限；尤其突出的問題是，上述盤管都是單面潤濕管，噴淋水均無法淋濕盤管的全部表面，對換熱面積應(yīng)用并不充分。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，提供一種高效率的交變曲面波紋盤管蒸發(fā)式冷凝器，使噴淋水能最大面積的潤濕盤管表面，從而使有效換熱面積增大，并且噴淋水流過盤管表面時，通過形成二次流和離心力的作用使流體層變薄，同時擾動增大流體湍動程度，流體層變薄和湍動程度增大都可增大換熱系數(shù)，另外壓力降維持得很低以致不需要或很小地增加額外的輸入功。
為達到上述目的，本實用新型采用的傳熱盤管是雙半徑橢圓形管，管子扭成螺旋狀，呈交變曲面波紋螺線形。
本實用新型的傳熱盤管的螺旋狀扭曲斜度是指扭曲線切線與管長度方向的角度，在5°-75°范圍較佳；其最佳角度是30°。
本實用新型將高效填料混合波紋板的原理和薄層流動方式，應(yīng)用于不連續(xù)交變曲面波紋盤管以傳質(zhì)強化傳熱。
上述單根交變曲面波紋盤管制作成后，排列成管束時，在它們的圓角處不需扭曲，并可通過焊接連接，按普通圓管排列和安裝成管束即可在蒸發(fā)式冷凝器中應(yīng)用。
本實用新型交變曲面波紋盤管蒸發(fā)式冷凝器的優(yōu)點是(1)它能提供盤管管束體積一定時最大的傳熱表面積，結(jié)果該盤管管束提高了傳熱容量；(2)它能使噴淋水最大限度的潤濕盤管表面，提供盤管管束總面積一定時最大的有效傳熱面積；(3)管表面流體層變薄，這將增大傳熱系數(shù)；(4)流體流過管子表面時將會形成漩渦，產(chǎn)生了循環(huán)和混合，增大了流體湍動程度，這將增大傳熱系數(shù)，從而改善傳熱效果；(5)在管內(nèi)，通過減小邊界層厚度和增強混合程度，傳熱系數(shù)得以增大，從而改善傳熱效果；(6)渦流不需要通過附屬于管的裝置產(chǎn)生，這點與別的技術(shù)不同，正因為如此，它們不需要額外的裝配，維護，檢查或者是清洗。


圖1是現(xiàn)有蒸發(fā)式冷凝器結(jié)構(gòu)圖。
圖2是圖1中傳熱盤管采用本實用新型的交變曲面波紋盤管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的交變曲面波紋盤管在圖1中A-A截面圖。
具體實施方式
如圖2所示，本實用新型采用的傳熱盤管是雙半徑橢圓形管，管子扭成螺旋狀，呈交變曲面波紋螺線形。
圖3中本實用新型采用的交變曲面波紋盤管排列成管束，在它們的圓角處不需扭曲，通過焊接連接，管束排列的水平間距L為管橢圓截面長軸的1.4--2.1倍，垂直間距S為管橢圓截面長軸的1.1-1.8倍。
圖1中的蒸發(fā)式冷凝器采用本實用新型的交變曲面波紋盤管時，其工作過程和原理如下在管外，首先當噴淋水噴灑在圖3所示交變曲面波紋管束表面上時，交變曲面波紋管表面的特殊結(jié)構(gòu)將結(jié)噴淋水起流動的導向作用，同時由于受重力及交變曲面波紋管向心力的作用，噴淋水將能最大限度的潤濕管的表面，從而最大限度的增加有效傳熱面積；其次流體受到由渦流離心力產(chǎn)生的二次循環(huán)和不同流層速度的影響，管表面流體層會變薄，同時流過管子表面時將會形成漩渦，產(chǎn)生了循環(huán)和混合，增大了流體湍動程度，這些都可以增大傳熱系數(shù)，為表明交變曲面波紋管對傳熱系數(shù)的影響是有利的，螺旋管道可是看作是多組連續(xù)的短區(qū)，在這些區(qū)之間所建立的穩(wěn)定的速度分布被流體連續(xù)不斷的變化打斷，這些擾動過程使流體取得較好的橫向混合，并且大量的擾動也可流體在較低的雷諾數(shù)下保持湍流；在管內(nèi)，管中心流體比管壁流體有更大的速度并受到更大的離心力，這將導致二次流在管中心向外而在管壁向內(nèi)，通過減小邊界層厚度和增強混合程度，傳熱系數(shù)得以增大，交變曲面波紋管能改善傳熱效果，另外由于局部速度區(qū)和流體分布的合理化，熱傳導更加均衡。
權(quán)利要求1.一種交變曲面波紋盤管蒸發(fā)式冷凝器，主要由鼓風機、擋水板、噴嘴、傳熱盤管、集水槽構(gòu)成，其特征在于所述的傳熱盤管是雙半徑橢圓形管，管子扭成螺旋狀，呈交變曲面波紋螺線形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交變曲面波紋盤管蒸發(fā)式冷凝器，其特征在于所述傳熱盤管的螺旋狀扭曲斜度是5°-75°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交變曲面波紋盤管蒸發(fā)式冷凝器，其特征在于傳熱盤管的螺旋狀扭曲斜度是30°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交變曲面波紋盤管蒸發(fā)式冷凝器，其特征在于所述的傳熱盤管排列成管束，通過焊接連接，管束排列的水平間距L為管橢圓截面長軸的1.4-2.1倍，垂直間距S為管橢圓截面長軸的1.1-1.8倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交變曲面波紋盤管蒸發(fā)式冷凝器，其特征在于所述的傳熱盤管排列成管束，通過焊接連接，管束排列的水平間距L為管橢圓截面長軸的1.4-2.1倍，垂直間距S為管橢圓截面長軸的1.1-1.8倍，傳熱盤管的螺旋狀扭曲斜度是30°。
專利摘要一種交變曲面波紋盤管蒸發(fā)式冷凝器，主要由鼓風機、擋水板、噴嘴、傳熱盤管、集水槽構(gòu)成，所述的傳熱盤管是雙半徑橢圓形管，管子扭成螺旋狀，呈交變曲面波紋螺線形；本實用新型使噴淋水能最大面積的潤濕盤管表面，從而使有效換熱面積增大，并且噴淋水流過盤管表面時，通過形成二次流和離心力的作用使流體層變薄，同時擾動增大流體湍動程度，流體層變薄和湍動程度增大都可增大換熱系數(shù)。
文檔編號F28F1/08GK2557912SQ0222788
公開日2003年6月25日 申請日期2002年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月30日
發(fā)明者朱冬生, 蔣翔 申請人:華南理工大學