[实用新型]降膜换热管及其在换热器内的布置结构

说明书

本实用新型涉及一种降膜换热管及其在换热器内的布置结构，包括管体，管体的外表面沿周向开有若干凹槽，若干凹槽沿管体的长度方向均匀分布，管体的内表面设有螺纹。若干管体设置于布液器的下方，最上部的管体的凹槽位于布液器相邻喷淋口之间，相邻管体之间的凹槽交错布置。本实用新型通过对换热管结构的优化，改善了导流性能，降低了流体绕流阻力，使流体成膜更薄，排液速度更快，增大单位截面内的换热面积，提升换热效率。

技术领域

本实用新型属于降膜蒸发换热管的技术领域，特别是涉及一种降膜换热管及其在换热器内的布置结构。

背景技术

圆形截面降膜换热管在供热、制冷空调、生活热水、食品生产、工艺、热回收、自然能源、电厂等领域应用广泛。但是圆形截面降膜换热管存在如下问题：由于成膜流体略过换热管半管截面发生边界层分离，导致底部形成较宽的分离区，使得流体脱离传热管壁面，造成传热效果差、形状阻力大，甚至引起涡激振动破坏换热管，在很多情况下不能满足生产节能及特殊需求。

螺纹管作为一种高效的节能元件已在动力、航天、电子等领域广泛应用。对于单相流体，螺旋形内表面的凹槽及凸起强化换热管内表面的对流传热，加强流体扰动，水膜更加持久。此外，螺纹引起流体的旋转，在管道中产生二次流增加湍流强度，使流体径向速度增加而边界层变薄，产生很大的离心力，使两相流中密度较高的液体冲向壁面，密度较低的汽体则积聚到管道中心，在相同的条件下其换热系数要比光管大，并且相比于其他异型管，螺纹管制造简单，传热性能和机械性能更好。此外，半椭圆截面结构能有效减小成膜流体在传热管底部的分离区和流体尾部的涡流区，增大单位截面的换热面积，降低流体绕流阻力，使流体成膜更薄，排液速度更快，提升换热效率，节约能源。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种降膜换热管及其在换热器内的布置结构，改善换热管导流性能，减少喷淋液在管长方向上的分布不均，提升换热效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种降膜换热管，包括管体，所述管体的外表面沿周向开有若干凹槽，所述若干凹槽沿管体的长度方向均匀分布，所述管体的内表面设有螺纹。

所述管体截面的上半部分呈半圆形、下半部分呈半椭圆形。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种降膜换热管在换热器内的布置结构，若干管体设置于布液器的下方，最上部的管体的凹槽位于布液器相邻喷淋口之间，相邻管体之间的凹槽交错布置。

最下部的管体的凹槽位于最上部管体的相邻两凹槽之间。

所述最上部的管体的凹槽位于布液器相邻喷淋口的正中间位置。

有益效果

在本实用新型中，使用内表面开有螺纹、外表面开有凹槽的换热管来代替内外表面光滑的传统换热管。流体在螺纹管内流动时，内表面螺旋形的凸起使过渡区的层流介质产生周期性的扰动，引起边界层中流体质点的扰动，变成紊乱的湍流状态。当流体经过下一个凸起部位时有产生新的涡流，且该涡流流动方向始终垂直于层流介质的流动方向，这就使得过渡区的流动状态得以改变，热阻变小，传热速率提高。

另一方面，当流体流经管外壁时，受管外壁上凹槽的引导，可利于导流，减少汇流液偏流，从而防止下层换热部分无喷淋液浸润，而部分喷淋液膜过厚，进而节约喷淋液，稳定换热效果。并且，外凹槽使得换热管的换热面积增加，可以提高总传热系数。

此外，由于半椭圆换热管在降膜时，管外液体在管长方向分布不均匀，液面存在类似于波函数的波峰凸起的现象，且相邻两换热管所形成的汇流波峰有交错现象，所以本实用新型中相邻两根换热管的凹槽交错布置，使喷淋液可以被充分利用。

本实用新型改善了换热管的导流性能，降低了流体绕流阻力，使流体成膜更薄，排液速度更快，增大单位截面内的换热面积，提升换热效率。

附图说明