本發(fā)明涉及一種換熱管，尤其涉及一種蒸發(fā)式冷凝器用的換熱管以及包括該換熱管的蒸發(fā)式冷凝器。

背景技術(shù)：

自20世紀(jì)80年代，我國(guó)開(kāi)始引進(jìn)蒸發(fā)式冷凝器，蒸發(fā)式冷凝器主要應(yīng)用于冷庫(kù)大型氨制冷系統(tǒng)，在其他領(lǐng)域應(yīng)用較少。近30年來(lái)，隨著蒸發(fā)冷凝技術(shù)的開(kāi)發(fā)，各種新型蒸發(fā)式冷凝產(chǎn)品問(wèn)世，蒸發(fā)式冷凝器在結(jié)構(gòu)上發(fā)生了很大改變，在換熱效率上相對(duì)其他水冷和空冷冷凝器也有了一定的優(yōu)勢(shì)，蒸發(fā)式冷凝器系列產(chǎn)品逐漸應(yīng)用于中央空調(diào)、制藥、化工、石油等諸多行業(yè)。相比其他冷卻設(shè)備來(lái)說(shuō)，由于地理位置的限制和我國(guó)水資源缺乏，目前蒸發(fā)式冷凝器設(shè)備在應(yīng)用中占的比例并不是很高，主要集中于沿海地區(qū)，但是其高效換熱的特點(diǎn)，使蒸發(fā)式冷凝器具有十分良好的應(yīng)用前景。

但是，由于蒸發(fā)式冷凝器的外形結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較大，不適合集裝箱整體吊裝和運(yùn)輸，因此，在生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)檢驗(yàn)合格后，需要將蒸發(fā)式冷凝器拆卸為幾部分進(jìn)行運(yùn)輸，到現(xiàn)場(chǎng)后再次進(jìn)行安裝施工。由此帶來(lái)的運(yùn)輸成本較高，同時(shí)更重要的是，安排安裝施工人員到現(xiàn)場(chǎng)成本較高，而且現(xiàn)場(chǎng)的施工由于空間的限制和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的不充足，帶來(lái)一系列安裝施工的問(wèn)題。這一問(wèn)題一直是困擾企業(yè)的難點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題和不足，提供一種新型的換熱管及包括其的蒸發(fā)式冷凝器。

本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的：

本發(fā)明提供一種換熱管，其特點(diǎn)在于，該換熱管為橢圓形，該換熱管的短軸長(zhǎng)為a，該換熱管的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為b，該換熱管的壁厚為e，a的取值范圍為10-15mm，b的取值范圍為18-24mm，e的取值范圍為0.5-1.5m。

較佳地，a的取值為12.5mm，b的取值為21.3mm，e的取值為1mm。

本發(fā)明還提供一種蒸發(fā)式冷凝器，其特點(diǎn)在于，其包括一盤(pán)管，該盤(pán)管包括多個(gè)上述的換熱管。

較佳地，該盤(pán)管中換熱管的水平層數(shù)為n，同一水平層中相鄰換熱管間的中心距為C，同一水平層中相鄰換熱管的管壁間的距離為D；

其中，n的取值范圍為5-20，C的取值范圍為20-40mm，D的取值范圍為15-20mm。

較佳地，n的取值范圍為5-15，C的取值范圍為25-35mm，D的取值范圍為16-19mm。

較佳地，n的取值為10，C的取值為31mm，D的取值為18.5mm。

在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實(shí)例。

本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：

本發(fā)明的橢圓形換熱管與常規(guī)型(圓形)換熱管相比，換熱管外的水膜包裹更好，換熱效率更高；且與常規(guī)的蒸發(fā)式冷凝器的圓管相比，單位體積的換熱面積增加，有效提高了換熱效率。

而且，蒸發(fā)式冷凝器的箱體外形尺寸減少，大量節(jié)約箱體面板材料，同時(shí)單位功率比排熱量降低，降低了能耗，蒸發(fā)式冷凝器箱體尺寸適合集裝箱運(yùn)輸，大大減少了運(yùn)輸和安裝成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例的蒸發(fā)式冷凝器中換熱管的排列示意圖。

圖3為常規(guī)換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為現(xiàn)有的蒸發(fā)式冷凝器中換熱管的排列示意圖。

圖5為本發(fā)明較佳實(shí)施例的橢圓形換熱管表面經(jīng)過(guò)噴淋水后的水膜圖。

圖6為常規(guī)圓形換熱管表面經(jīng)過(guò)噴淋水后的水膜圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1和2所示，本實(shí)施例提供一種蒸發(fā)式冷凝器，其包括一盤(pán)管，該盤(pán)管包括多個(gè)換熱管(見(jiàn)圖1)。

如圖1所示，該換熱管為橢圓形，該換熱管的短軸長(zhǎng)為a，該換熱管的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為b，該換熱管的壁厚為e，a的取值范圍為10-15mm，b的取值范圍為18-24mm，e的取值范圍為0.5-1.5m。優(yōu)選地，a的取值為12.5mm，b的取值為21.3mm，e的取值為1mm。

如圖2所示，該盤(pán)管中換熱管的水平層數(shù)為n，同一水平層中相鄰換熱管間的中心距為C，同一水平層中相鄰換熱管的管壁間的距離為D；其中，n的取值范圍為5-20，C的取值范圍為20-40mm，D的取值范圍為15-20mm。

優(yōu)選地，n的取值范圍為5-15，C的取值范圍為25-35mm，D的取值范圍為16-19mm。

進(jìn)一步優(yōu)選地，n的取值為10，C的取值為31mm，D的取值為18.5mm。

將新型的橢圓形換熱管制作的蒸發(fā)式冷凝器與傳統(tǒng)的換熱管制作的蒸發(fā)式冷凝器在盤(pán)管外形數(shù)據(jù)、換熱管管型耗材、換熱管材料、盤(pán)管內(nèi)部流動(dòng)及水膜、設(shè)備整體對(duì)比、設(shè)備功率與效率對(duì)比、設(shè)備的運(yùn)輸與吊裝以及設(shè)備的質(zhì)量方面進(jìn)行對(duì)比。

如圖1-4，其中，圖3中的常規(guī)換熱管為圓形，R為換熱管半徑，h為換熱管厚度。圖4中C1為同一水平層中相鄰圓形換熱管之間的中心距，D1為同一水平層中相鄰圓形換熱管管壁之間的距離。

對(duì)比內(nèi)容詳見(jiàn)以下內(nèi)容：

一、盤(pán)管外形數(shù)據(jù)對(duì)比

常規(guī)型換熱管組成的盤(pán)管與新型換熱管組成的盤(pán)管的外形數(shù)據(jù)對(duì)比見(jiàn)表1。從表中可以看出：

(1)新型換熱管組成的盤(pán)管外形和體積變小，結(jié)構(gòu)更加緊湊；

(2)同一體積內(nèi)，新型換熱管組成的盤(pán)管面積增加65％；

(3)新型換熱管組成的盤(pán)管流道截面積變小，管內(nèi)介質(zhì)流速更高；

(4)新型換熱管組成盤(pán)管減少了制冷劑充的注量，可以有效降低使用成本。

表1

二、換熱管管型耗材

緊湊型蒸發(fā)式冷凝器由于使用小管徑的橢圓管，與常規(guī)蒸發(fā)式冷凝器的圓管相比管壁可減薄1/3，大量節(jié)約材料成本。同時(shí)小管徑換熱管可以承受的壓力更高。

三、換熱管材料

新型橢圓形換熱管使用S30408材質(zhì)，防腐蝕性能更好。

四、盤(pán)管內(nèi)部流動(dòng)及水膜

由橢圓管組成的緊湊型蒸發(fā)式冷凝器與常規(guī)型相比，盤(pán)管內(nèi)部冷卻流道更寬，風(fēng)阻更小。

橢圓形換熱管與常規(guī)型換熱管相比，換熱管外的水膜包裹更好，換熱效率更高，如圖5和6所示，其中，圖5中的1為噴淋水，2為水膜，3為橢圓形換熱管，圖6中的1為噴淋水，2為水膜，3’為圓形換熱管。

五、設(shè)備整體對(duì)比

由10層換熱管組成的蒸發(fā)式冷凝器與常規(guī)圓管組成的蒸發(fā)式冷凝器的盤(pán)管的外形數(shù)據(jù)對(duì)比見(jiàn)表2。箱體外形尺寸減小，可節(jié)約箱體面板材料約230kg。

表2

六、設(shè)備功率與效率對(duì)比

由于箱體變小，所需的水泵揚(yáng)程降低，水泵功率變小，更加節(jié)能、高效。由10層換熱管組成的蒸發(fā)式冷凝器與常規(guī)圓管組成的蒸發(fā)式冷凝器的能耗數(shù)據(jù)對(duì)比見(jiàn)表3。

表3

七、設(shè)備的運(yùn)輸與吊裝

緊湊型蒸發(fā)式冷凝器箱體高度2550mm，寬度2200mm，與常規(guī)型蒸發(fā)式冷凝器相比高度降低，寬度減小。同時(shí)箱體的尺寸適合集裝箱拆卸，可以使用集裝箱進(jìn)行運(yùn)輸。因高度運(yùn)輸不受限，可以整體組裝后進(jìn)行運(yùn)輸，減少了現(xiàn)場(chǎng)組裝工作，特別適合外貿(mào)出口。

八、設(shè)備的質(zhì)量

常規(guī)型蒸發(fā)式冷凝器需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，受到現(xiàn)場(chǎng)條件的影響，設(shè)備組裝后在拼接處可能會(huì)漏水，需要進(jìn)行后續(xù)處理；而緊湊型蒸發(fā)式冷凝器在工廠內(nèi)組裝完成并通過(guò)檢驗(yàn)，設(shè)備質(zhì)量更可靠。

通過(guò)以上對(duì)比分析可知：本發(fā)明提供的高效的蒸發(fā)式冷凝器用換熱管，與常規(guī)的蒸發(fā)式冷凝器的圓管相比，單位體積的換熱面積增加65％，有效提高了換熱效率；蒸發(fā)式冷凝器箱體外形尺寸減少，大量節(jié)約箱體面板材料，同時(shí)單位功率比排熱量降低，降低了能耗；蒸發(fā)式冷凝器箱體尺寸適合集裝箱運(yùn)輸，大大減少了運(yùn)輸和安裝成本。

雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說(shuō)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書(shū)限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。