傳熱管組件及具有其的換熱器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種傳熱管組件及具有其的換熱器。根據(jù)本實(shí)用新型的傳熱管組件，包括管體，管體包括沸騰傳熱輸入端和冷凝傳熱輸入端，沸騰傳熱輸入端和冷凝傳熱輸入端之間形成容納腔；內(nèi)插彈簧絲，設(shè)置在容納腔內(nèi)；內(nèi)插紐帶，與內(nèi)插彈簧絲順序設(shè)置在容納腔內(nèi)。根據(jù)本實(shí)用新型的換熱器，包括傳熱管組件，傳熱管組件為前述的傳熱管組件。內(nèi)插彈簧絲相當(dāng)于一個(gè)非整體式的粗糙表面，對(duì)于管內(nèi)穩(wěn)定流動(dòng)下流體質(zhì)量流量不變的干式蒸發(fā)或冷凝傳熱，利用內(nèi)插紐帶對(duì)流體強(qiáng)制離心旋轉(zhuǎn)，使不同區(qū)域的流體更大程度的摻混，并產(chǎn)生渦流和二次流，加強(qiáng)了換熱效果。
【專利說(shuō)明】傳熱管組件及具有其的換熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及換熱器管內(nèi)強(qiáng)化傳熱的內(nèi)插元件領(lǐng)域，特別地，涉及一種傳熱管組件及具有其的換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]換熱設(shè)備在動(dòng)力、核能、制冷、化工等工藝中有著廣泛的應(yīng)用，對(duì)換熱設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)化傳熱，可減小換熱設(shè)備體積和重量、提高能源利用率。管內(nèi)插入物技術(shù)是一種十分便捷和有效的強(qiáng)化傳熱措施。目前，比較常見(jiàn)的內(nèi)插物有:彈簧絲(螺旋絲)、紐帶、繞花絲、立交盤(pán)、十字插入物、梯形物等。而對(duì)于工業(yè)化大批量生產(chǎn)和使用，由于制作工藝和成本等條件限制，僅有彈簧絲和紐帶更為適合，其它內(nèi)插物無(wú)論是從制作工藝還是制作成本來(lái)講，都不如彈簧絲和紐帶。對(duì)于管內(nèi)沸騰或凝結(jié)換熱，隨著流體流動(dòng)方向，流體的干度不斷發(fā)生著變化，見(jiàn)附圖1，為流體在管內(nèi)沸騰傳熱沿流動(dòng)方向形態(tài)的變化。由于這種變化，對(duì)流體的強(qiáng)化傳熱措施沿流體流動(dòng)方向也應(yīng)當(dāng)相應(yīng)的改變以始終保持較好的強(qiáng)化傳熱效果。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型目的在于提供一種傳熱管組件及具有其的換熱器，以解決現(xiàn)有內(nèi)插物的傳熱效果較差的技術(shù)問(wèn)題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種傳熱管組件，包括:管體，管體包括沸騰傳熱輸入端和冷凝傳熱輸入 端，沸騰傳熱輸入端和冷凝傳熱輸入端之間形成容納腔；內(nèi)插彈簧絲，設(shè)置在容納腔內(nèi)；內(nèi)插紐帶，與內(nèi)插彈簧絲順序設(shè)置在容納腔內(nèi)。
[0005]進(jìn)一步地，內(nèi)插彈簧絲的螺距為3mm至15mm之間。
[0006]進(jìn)一步地，內(nèi)插紐帶扭轉(zhuǎn)比在2至5之間。
[0007]進(jìn)一步地，內(nèi)插彈簧絲與內(nèi)插紐帶的長(zhǎng)度的比值為a，且2/3≤a≤3/2。
[0008]進(jìn)一步地，內(nèi)插彈簧絲靠近沸騰傳熱輸入側(cè)設(shè)置。
[0009]進(jìn)一步地，內(nèi)插紐帶靠近冷凝傳熱輸入側(cè)設(shè)置。
[0010]本實(shí)用新型還提供了一種換熱器，包括傳熱管組件，傳熱管組件為前述的傳熱管組件。
[0011]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0012]內(nèi)插彈簧絲相當(dāng)于一個(gè)非整體式的粗糙表面，對(duì)于管內(nèi)穩(wěn)定流動(dòng)下流體質(zhì)量流量不變的干式蒸發(fā)或冷凝傳熱，在流體干度從O變化到比較低數(shù)值的過(guò)程中，內(nèi)插彈簧絲充分增加相變所需的沸騰或凝結(jié)核心，增強(qiáng)了相變傳熱；而隨著流體干度的增加、流體的平均流速也增加，利用內(nèi)插紐帶對(duì)流體強(qiáng)制離心旋轉(zhuǎn)，使不同區(qū)域的流體更大程度的摻混，并產(chǎn)生渦流和二次流，加強(qiáng)了換熱效果。
[0013]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0014]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0015]圖1是管內(nèi)沸騰傳熱沿流動(dòng)方向形態(tài)的變化示意圖；以及
[0016]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的傳熱管組件示意圖。
[0017]附圖中的附圖標(biāo)記如下:10、管體；20、內(nèi)插彈簧絲；30、內(nèi)插紐帶。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0019]參見(jiàn)圖1和圖2，根據(jù)本實(shí)用新型的傳熱管組件，包括管體10，管體10包括沸騰傳熱輸入端和冷凝傳熱輸入端，沸騰傳熱輸入端和冷凝傳熱輸入端之間形成容納腔；內(nèi)插彈簧絲20，設(shè)置在容納腔內(nèi)；內(nèi)插紐帶30，與內(nèi)插彈簧絲20順序設(shè)置在容納腔內(nèi)。內(nèi)插彈簧絲相當(dāng)于一個(gè)非整體式的粗糙表面，對(duì)于管內(nèi)穩(wěn)定流動(dòng)下流體質(zhì)量流量不變的干式蒸發(fā)或冷凝傳熱，在流體干度從O變化到比較低數(shù)值的過(guò)程中，內(nèi)插彈簧絲充分增加相變所需的汽化或凝結(jié)核心，增強(qiáng)了相變傳熱。而隨著流體干度的增加、流體的平均流速也增加，利用內(nèi)插紐帶對(duì)流體強(qiáng)制離心旋轉(zhuǎn)，使不同區(qū)域的流體更大程度的摻混，并產(chǎn)生渦流和二次流，加強(qiáng)了換熱效果。最終獲得比單一內(nèi)插彈簧絲20或內(nèi)插紐帶30更好的強(qiáng)化換熱效果。
[0020]參見(jiàn)圖1和圖2，本實(shí)用新型的分段式內(nèi)插物中彈簧絲和紐帶參數(shù)的選擇很重要。根據(jù)管內(nèi)流體質(zhì)量流量的不同，內(nèi)插彈簧絲20的螺距Pl的范圍在3mm至15mm之間，內(nèi)插紐帶30的扭轉(zhuǎn)比P2/D (P2為內(nèi)插紐帶30的螺距的二分之一，D為傳熱管的內(nèi)徑)在2_5之間。
[0021]參見(jiàn)圖1和圖2，本實(shí)用新型的分段式內(nèi)插物中內(nèi)插彈簧絲20和內(nèi)插紐帶30長(zhǎng)度的分配比例與流體進(jìn)口狀態(tài)和出口狀態(tài)有關(guān)，通常二者比例在4:6到6:4范圍內(nèi)變化，即內(nèi)插彈簧絲20與內(nèi)插紐帶30的長(zhǎng)度的比值為a，2/3 ^ a ^ 3/2。
[0022]在一定的流動(dòng)條件下，本實(shí)用新型的分段式內(nèi)插物參數(shù)最優(yōu)情況下與單一內(nèi)插彈簧絲20或內(nèi)插紐帶30參數(shù)最優(yōu)情況下相比，傳熱系數(shù)提高30%-60% ;阻力相對(duì)于內(nèi)插彈簧絲減小約20%,略高于內(nèi)插紐帶。
[0023]本實(shí)用新型的具體實(shí)施分為以下步驟:1確定管體10進(jìn)出口。2確定內(nèi)插彈簧絲20和內(nèi)插紐帶30的安裝位置和順序。對(duì)于沸騰傳熱，流體先經(jīng)過(guò)內(nèi)插彈簧絲20，后經(jīng)過(guò)內(nèi)插紐帶30 ；內(nèi)插彈簧絲20靠近沸騰傳熱輸入側(cè)設(shè)置。內(nèi)插紐帶30靠近冷凝傳熱輸入側(cè)設(shè)置。對(duì)于凝結(jié)傳熱，流體先經(jīng)過(guò)內(nèi)插紐帶30，后經(jīng)過(guò)內(nèi)插彈簧絲20。本實(shí)用新型提出了分段式內(nèi)插物用于強(qiáng)化管體10內(nèi)沸騰或凝結(jié)傳熱，充分利用內(nèi)插彈簧絲20和內(nèi)插紐帶30各自不同的強(qiáng)化傳熱機(jī)理，從而使管體10整體換熱效果得以提升。
[0024]本實(shí)用新型還提供了一種換熱器，包括傳熱管組件，傳熱管組件為前述的傳熱管組件。
[0025]從以上的描述中，可以看出，本實(shí)用新型上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果:
[0026]內(nèi)插彈簧絲相當(dāng)于一個(gè)非整體式的粗糙表面，對(duì)于管內(nèi)穩(wěn)定流動(dòng)下流體質(zhì)量流量不變的干式蒸發(fā)或冷凝傳熱，在流體干度從O變化到比較低數(shù)值的過(guò)程中，內(nèi)插彈簧絲充分增加相變所需的汽化或凝結(jié)核心，增強(qiáng)了相變傳熱。而隨著流體干度的增加、流體的平均流速也增加，利用內(nèi)插紐帶對(duì)流體強(qiáng)制離心旋轉(zhuǎn)，使不同區(qū)域的流體更大程度的摻混，并產(chǎn)生渦流和二次流，加強(qiáng)了換熱效果。
[0027]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種傳熱管組件，其特征在于，包括: 管體(10)，所述管體(10)包括沸騰傳熱輸入端和冷凝傳熱輸入端，所述沸騰傳熱輸入端和所述冷凝傳熱輸入端之間形成容納腔； 內(nèi)插彈簧絲(20)，設(shè)置在所述容納腔內(nèi)； 內(nèi)插紐帶(30 )，與所述內(nèi)插彈簧絲(20 )順序設(shè)置在所述容納腔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳熱管組件，其特征在于， 所述內(nèi)插彈簧絲(20)的螺距為3mm至15mm之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳熱管組件，其特征在于， 所述內(nèi)插紐帶(30)扭轉(zhuǎn)比在2至5之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳熱管組件，其特征在于， 所述內(nèi)插彈簧絲(20)與所述內(nèi)插紐帶(30)的長(zhǎng)度的比值為a，且2/3 < a < 3/2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳熱管組件，其特征在于， 所述內(nèi)插彈簧絲(20)靠近所述沸騰傳熱輸入側(cè)設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳熱管組件，其特征在于， 所述內(nèi)插紐帶(30)靠近所述冷凝傳熱輸入側(cè)設(shè)置。
7.一種換熱器，包括傳熱管組件，其特征在于，所述傳熱管組件為權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的傳熱管組件。
【文檔編號(hào)】F28F13/02GK203550745SQ201320689734
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月4日
【發(fā)明者】程寧, 陳亮亮, 劉昕, 李學(xué)燦 申請(qǐng)人:北京華創(chuàng)瑞風(fēng)空調(diào)科技有限公司