[发明专利]降膜蒸发器用强化传热管

说明书

技术领域本发明涉及传热管技术领域，尤其涉及用于卧式壳管式降膜蒸发器中的强化传热管。

背景技术卧式壳管式降膜蒸发器由于冷媒充注量少，换热效率高越来越受到空调、化工等换热设备制造商的重视。这种降膜蒸发器的工作原理为：换热器内设有多排水平放置的传热管，从传热器顶端向下沿传热管长度均匀喷淋制冷剂在顶层传热管上，制冷剂再从上排传热管逐排向下排传热管滴落，传热管与滴落在其上的制冷剂换热，保证制冷剂蒸发。这种降膜蒸发的换热效果一方面要取决于传热管和制冷剂是否能充分换热以及是否能有足够的制冷剂润湿传热管；另一方面还取决于上排传热管外表面的制冷剂是否能全部滴落在下排传热管外表面。因此，降膜蒸发器里的传热管对保证蒸发器的换热效果，以及对提高降膜蒸发的换热效率有至关重要的作用。

表面光滑的传热管由于传热效率低，除了特殊场合，已不被蒸发器、换热器厂商采用。如发明专利ZL200510132040.2《一种溴冷机组冷凝器用铜热交换管》所示，现有的强化传热管一般是在传热管的外表面加上翅片，从而增大换热面积以提高传热效率，但是用于降膜蒸发换热器中翅片间容易积存制冷剂形成弯液面，不利于制冷剂流动下滴；同时，这种翅片的表面是光滑的，不利于和冷媒充分接触，并且缺乏蒸发所需的汽化核心，因此传热效果差。

也有厂家采用如发明专利ZL200510134630.9《一种电制冷机组用满液式铜蒸发换热管》所示结构的传热管，这种传热管虽然能够有效形成制冷剂蒸发所需要的汽化核心，能增强传热效果，但这种传热管的翅片的外表面也是光滑的，不利于其和冷媒的充分接触；另外，这种传热管不能有效引导制冷剂逐排向下滴落，使制冷剂从上到下滴落没有方向性，容易发生偏移或飞溅而离开传热管，不能参与换热导致热量损失使传热效果也不尽理想。

为了适应降膜蒸发特有的传热方式、提高降膜蒸发器的换热性能，需要进一步改进传热管的结构，提高传热管的传热性能。

发明内容本发明目的是提供一种传热效率高、专门适用于降膜蒸发的强化传热管。

本发明采用以下方案来实现：降膜蒸发器用强化传热管，包括传热管的管体和设置在管体传热段外侧的翅片，所述翅片沿轴向螺旋盘绕在传热管的管体外，翅片根部与管体相连为一体，其中所述翅片沿轴向的横截面形状呈T型，轴向相邻的两个T型翅片间的轴向间隙形成供制冷剂流通、蒸发的小孔，并沿螺旋方向形成环形通道，所述T型翅片沿周向设有将翅片分割开的周向翅槽，所述翅片的外表面设有引导制冷剂流动的凹槽或凸起的棱条；管体内设有内齿。

所述螺旋T型翅片沿轴向每英寸设有26～60个，螺旋角为0.3～2.5°。

所述小孔沿周向分布60～160个，小孔周向间距0.05～0.5mm，小孔高0.1～0.8mm。

所述设于翅片外表面的凹槽的旋转方向与螺旋翅片的旋转方向一致，沿周向相连形成环向流道，所述凹槽的宽度为0.05～0.5mm，深度为0.02～0.2mm。

所述设于翅片外表面上的棱条与传热管的管体轴线的夹角为0～80°。

所述每个翅片外表面上的棱条数量为一个或两个以上，所述棱条的高度为0.01～0.25mm，棱条宽度为0.02～0.4mm；两个以上的棱条互相平行，棱条之间的间距为0.05～0.7mm。

所述T型翅片外表面的两侧设有引导制冷剂流动的边槽或倒角。

所述管体内的内齿为螺纹状，该螺纹状内齿截面为类三角形，内齿的齿顶角范围为10～120°。

所述螺纹内齿与管体的轴线夹角范围为20～70°，内齿条数为6～90个，内齿的高度为0.1～0.6mm。

本发明具有如下益效果：本发明中T型翅片间的间隙所形成的许多小孔，提供了制冷剂蒸发时的汽化核心，从而强化了蒸发换热；小孔沿螺旋相连形成的环形通道，利于制冷剂环向流动，增强制冷剂蒸发时汽液相的扰动，从而增强换热效果；采用周向翅槽将圆周上的螺旋翅片贯穿分割成分成多个，使每个小孔间存在轴向和周向间隙，利于制冷剂进入小孔，保证制冷剂蒸发时制冷剂能够源源不断的补入，和制冷剂蒸汽的排出，使蒸发能持续进行，形成连续不断的蒸发过程；

传热管翅片外表面设有凹槽，凹槽沿传热管周向相连形成环向流道，可对传热管外表面多余的制冷剂进行引流，避免制冷剂堆积在传热管外表面，一方面可防止管外表面形成过厚的液膜不利于传热，以及造成下排管缺少制冷剂而发生干蒸；另一方面，可防止上排制冷剂滴落在过厚的液膜上造成制冷剂飞溅，而不能参与换热，导致传热效率降低；环向流道还可保证制冷剂下落的方向性，防止制冷剂滴落时发生偏移，不能滴落到正下方的管子上，从而使下排管缺少制冷剂造成干蒸，同时使制冷剂不能和传热管接触造成蒸发器效率降低；