[发明专利]一种降膜式蒸发管

说明书

技术领域：

本发明涉及一种降膜式蒸发管，尤其是一种强化管外蒸发传热的新型高效换热管，属于传热设备技术领域。

背景技术：

由于静液柱高度的问题，在吸收式冷冻机的蒸发器和吸收器中广泛采用降膜式换热器，其壳体在真空条件下运行，用一定的方式使制冷剂喷淋在水平排列的多排传热管上，管内载冷剂进行冷却或加热，利用管外的制冷剂和管内的载冷剂进行热交换。因为通常制冷剂侧热阻占主要部分，须对制冷剂侧优先强化，有很多传热管都是针对制冷剂侧强化而设计的。目前应用的比较广泛的降膜式蒸发管与满液式蒸发管的管型类似，其是通过机加工在管外表面成翅，滚花，再用压光轮滚压，如此在管表面形成多孔结构，以提供泡核沸腾的核心，强化蒸发换热。此类传热管一般在管内附有内螺纹以强化管内换热。这类传热管因其每个齿的顶部是平滑的，当制冷剂液体喷淋到管的表面时，有的制冷剂还未进入气化核心就已流走，不能最大限度的提高蒸发换热效率。

由于静液柱高度的问题，在吸收式冷冻机的吸收器中广泛采用降膜式换热器，其壳体在真空条件下运行，用一定的方式使制冷剂喷淋在水平排列的多排传热管上，管内载冷剂进行冷却或加热，利用管外的制冷剂和管内的载冷剂进行热交换。离心式、螺杆式冷冻机的蒸发器，则普遍使用满液式蒸发器，因此也存在静液柱高度问题，而且其制冷剂冲液量较大，不利于环保，作为传热管，通常制冷剂侧热阻占主要部分，须对制冷剂侧优先强化，有很多传热管都是针对制冷剂侧强化而设计的，目前应用的比较广泛的降膜式蒸发管与满液式蒸发管的管型类似，其是通过机加工在管外表面成翅，滚花，再用压光轮滚压，如此在管表面形成多孔结构，以提供核态沸腾的汽化核心，强化蒸发换热。此类传热管一般在管内附有内螺纹以强化管内换热。这类传热管因其每个齿的顶部是平滑的，当制冷剂液体喷淋到管的表面时，有的制冷剂还未进入气化核心就已流走，制冷剂的分布不均匀，而且当制冷剂中含有油时，在管表面的扩散性很差，不能最大限度的提高蒸发换热效率。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种最大限度的提高传热效率的降膜式蒸发管。

本发明的目的可以通过如下措施达到：一种降膜式蒸发管，其包括光滑管，光滑管通过管体外设有螺旋翅片的过渡段与翅片段连接，其特征在于翅片段包括管体，管体外均匀分布有螺旋翅片，每个螺旋翅片的上部均匀设有带有凹槽的周向齿，管体的内壁均匀设有内齿。

为了进一步实现本发明的目的，所述的螺旋翅片的厚度为0.05~0.4mm，螺旋翅片的高度H为0.3~1.5mm，螺旋翅片的轴向间距a为0.3~1.3mm。

为了进一步实现本发明的目的，所述的周向齿与管轴向夹角γ为0°~60°，周向齿之间的周向间距b为0.3~0.8mm，高h为0.05~0.4mm，凹槽的深度h2为0.05-0.15 mm。

为了进一步实现本发明的目的，所述的凹槽与周向齿顶部连接处呈弧形，弧度半径R小于0.3 mm。

为了进一步实现本发明的目的，所述的内齿有6~60条，内齿的高度h1为0.2~0.5mm，内齿的螺旋角α为0°~60°，内齿的齿型角β为30°~90°。

本发明与已有的技术相比具有以下积极效果：本发明用作降膜蒸发管时，相同的轴向齿间距具有较大的外表面积，能使喷淋液快速流下并同时形成二次流，对液膜有三次减薄作用，最大限度的减少了热阻，对提高换热性能十分有利。周向齿的上部设有凹槽，这一结构进一步增大了传热管的外表面积，并且使周向齿上部增加了更多的尖锐点，使传热管表面的液膜沿管周向快速扩散，减薄了液膜，并同时形成二次流，液体流到周向齿间的有一定斜度的沟槽，使制冷剂液体在管的轴向也能快速的扩散，并对液膜进行了二次减薄，之后液体流到轴向的沟槽对液膜实现第三次减薄，并进入气化核心快速蒸发，从而最大限度的减小了热阻，强化了蒸发传热，使换热效率大大提高。管内表面附有多条具有一定螺旋角的螺旋齿，可使管内流体呈紊流状态，可明显提高管内换热效率。上述独特的齿型结构可使蒸发传热效率较已有管型提高10%。

附图说明：

图1为本发明的外观结构图；

图2为图1的周向剖面图；

图3为图2的A部放大图；

图4为图1的轴向剖面图；

图5为图4的A部放大图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明的最佳实施方式作详细说明：

实施例：一种降膜式蒸发管（参见图1-图5），其包括光滑管2，光滑管2通过管体外设有螺旋翅片的过渡段3与翅片段8连接，翅片段8包括管体1，管体1外均匀分布有螺旋翅片4，螺旋翅片4的厚度为0.05~0.4mm，螺旋翅片4的高度H为0.3~1.5mm，螺旋翅片4的轴向间距a为0.3~1.3mm。 每个螺旋翅片4的上部均匀设有带有凹槽5的周向齿7，周向齿7与管轴向夹角γ为0°~60°，周向齿7之间的周向间距b为0.3~0.8mm，高h为0.05~0.4mm，凹槽5的深度h2为0.05-0.15 mm，凹槽5与周向齿7的顶部连接处呈弧形，弧度半径R小于0.3 mm。管体1的内壁均匀设有6~60条内齿6，内齿6的高度h1为0.2~0.5mm，内齿6的螺旋角α为0°~60°，内齿6的齿型角β为30°~90°。