[发明专利]一种降膜蒸发换热管

说明书

技术领域

本发明涉及一种降膜蒸发换热管，用于实现管内外流体热交换。

背景技术

降膜蒸发器是许多工业生产过程中的重要设备，例如，中央空调系统冷水机组中的降膜蒸发器。降膜蒸发器性能的优劣在很大程度上取决于换热管的换热性能好坏。

换热管为具有内腔的管体，通常管体内壁表面光滑或者内壁表面沿管体轴向设有呈螺旋状分布的槽道；管体外表面为光滑表面或者具有沿管体轴向呈螺旋状分布的翅片，翅片之间为光滑表面。

在降膜蒸发器工作过程中，降膜蒸发器内设置的喷淋装置将液体从换热管束上方或周边喷淋到换热管上，在换热管外表面形成液膜。热流体从换热管内流过，流动时与管外液体进行热交换，管外液体受热后发生蒸发、沸腾产生蒸汽，带走管内流体的能量。在降膜蒸发器中，往往多根换热管排列成水平管束，部分喷淋的液体被管束上部的换热管加热成蒸汽，来不及蒸发的液体向下流动，流到下面的管子表面被加热，其中部分液体继续形成蒸汽；剩余液体继续向下流动，依然被下面的管子加热和部分液体形成蒸汽。这种现象延续，直到管束的最下面一排换热管。

但是上述降膜蒸发器存在以下问题：降膜蒸发器中所喷淋的液体是分散的，喷淋到换热管表面时往往分布是不均匀的。由于换热管外表面或者翅片之间为光滑表面，使得管外液体湿润扩散性不够充分；同时，带翅片的换热管，翅片一般为金属片状，高出换热管表面，阻碍了液体的轴向运动。因此液体不容易沿换热管轴向湿润扩散，更容易沿换热管的周向落到下面一级的换热管上，滴落到下一级换热管的液体在没有沿轴向湿润扩散之前，会继续沿管子周向向下一级换热管滴落，造成液体在换热管表面分布不均匀，使换热管局部表面液膜变厚，降低了换热效果，而部分表面出现干涸，不能进行热交换。根据传热学理论，降膜蒸发换热管表面的液体能否分布均匀，对换热管的换热效果影响极大，成为提高降膜换热管换热效果的关键。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种降膜蒸发换热管，旨在解决传统换热管中外表面湿润性不够以及换热管表面液体分布不均匀的问题，从而有效提高换热管的换热效果。

本发明的技术方案是：一种降膜蒸发换热管，包括管体以及设在该管体外表面上的若干个翅片，所述翅片由金属粉末烧结成型而成，且翅片与管体的外表面连成一体，同时在管体的外表面、每相邻两翅片之间设有轴向的微毛细槽道。

所述翅片的边缘截面呈圆弧形、矩形、梯形或三角形。

所述翅片均匀分布在管体的外表面，翅片的高度为1~4mm，每1m长的管体上布置有10~300个翅片。

所述微毛细槽道均匀分布在管体的外表面，微毛细槽道的截面呈三角形、矩形、梯形或半圆形。

所述微毛细槽道的深度为0.01~0.1mm，宽度为0.01~0.1mm。

所述翅片是由铜粉末、铁粉末或铝粉末烧结而成的多孔介质翅片，该多孔介质翅片的孔隙率在40%以上。

所述管体的内表面设置有螺旋形槽道。

所述螺旋形槽道共有10~50条，槽深为0.1~0.4mm。

本发明的优点是：

1、本换热管的翅片由金属粉末烧结成型，金属粉末烧结的翅片会在其上形成很多孔隙，增加与工质接触的面积，同时结合管体外表面设置的微毛细槽道结构，从而加大了散热面积，也克服了传统金属翅片阻碍液体轴向流动的缺点。

2、管体表面的微毛细槽道和燒結成型而成的多孔介质翅片所产生的毛细力使得液体在管外分布的非常均匀，解决了降膜换热管外表面易干涸的缺点。

3、微毛细槽道和带有孔隙的翅片增加了汽化核心的数目，提高了降膜换热管的换热性能。

4、换热管内的螺旋形槽道对管内的流动可以起到破坏边界层的作用，达到强化换热的作用。 

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1中的A部放大图；

图3是图1的B-B向剖视图；

其中：1-管体，2-翅片，3-微毛细槽道，4-螺旋形槽道。

具体实施方式

如图1所示，本实施例的降膜蒸发换热管包括换热管的管体1，该管体1的外表面设置有许多径向的翅片2，而且在管体1的外表面、每相邻两翅片2之间还设置有轴向的毛细导槽3。