[实用新型]套管换热器用棱锥形翅片冷凝管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷凝管，尤其是一种套管换热器用棱锥形翅片冷凝管。

背景技术

套管换热器具有结构简单，紧凑，换热面积容易调整等优点，在小型制冷设备上作为冷凝器得到广泛应用。一般，套管式冷凝换热器的结构特点是两种不同口径大小的管材同轴套装在一起(俗称同轴换热器)，直径较小的管子可称为内管，直径较大的可称为外管。制冷剂蒸汽在两套管之间的环状空间中流过，而内管里通过冷却水，对环状通道流过的制冷剂蒸汽进行冷却，产生相变形成冷凝液。中国专利:CN200910217315中提出一种同轴换热器,包含同轴套设的外管和内管,内管主体段位具有多条平行螺旋槽结构的多头螺旋管。中国专利：CN200810232876中提出一种套管式换热器，包括外管和内管，内关位内螺旋管，并且在内管上设置一个或一个以上节流扰流状结构，节流扰流装置两侧内螺纹旋向相反。工程技术人员进行了套管换热器进行了多种改进，提高了套管换热器的换热性能。为了进一步提高套管冷凝器性能，应对套管换热器内的冷凝管进行更多的改进。

而且根据传热学理论预实验，人们发现制冷剂的换热能力远小于水的换热性能，因此当内管流过水与环状空间的制冷剂进行热交换时，水侧的换热系数远大于与管外制冷剂的换热系数，二者换热能力不相比配，而环状空间内制冷剂与管壁间的换热系数低，热阻大，限制了套管换热器性能的提高。为了提高两管之间环状空间中制冷剂与内管壁面之间的换热系数，需要增加内管外表面的换热面积可以提高制冷剂与内壁面之间的换热系数。

实用新型内容

本实用新型目的是：针对上述技术问题，提出一种套管换热器用棱锥形翅片冷凝管，其用于制作套管式冷凝换热器的内管，以提高套管换热器的冷凝换热效率。

本实用新型的技术方案是：一种套管换热器用棱锥形翅片冷凝管，包括管体，该管体的外管壁上设置有呈螺旋状排布的若干列棱柱形翅片，任意相邻两列棱柱形翅片的高度均不相等；并且任意相邻的两列棱柱形翅片中，高度较大那列棱柱形翅片沿周向一圈的数目大于高度较小那列棱柱形翅片沿周向一圈的数目。

本实用新型在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

各列棱柱形翅片高低相错有序排列。

所述各个棱柱形翅片在所述管体上均匀分布，位于不同列的相邻两棱柱形翅片底部轴向距离为0.3～1.5mm。

在任意相邻的两列棱柱形翅片中，高度较大那列棱柱形翅片的高度为0.8～2.2mm，高度较小那列棱柱形翅片的高度为0.5～1.5mm，

在任意相邻的两列棱柱形翅片中，高度较大那列棱柱形翅片沿周向一圈的数目比高度较小那列棱柱形翅片沿周向一圈的数目多1/5～1/3。

在任意相邻的两列棱柱形翅片中，高度较大那列棱柱形翅片数目为5000个/m，高度较小那列棱柱形翅片的数目为4000个/m。

所述棱柱形翅片的上部沿轴向扭曲形成一弯曲部。

所述管体的内管壁上设置有若干条呈螺旋状延伸布置的螺旋形槽道。

所述螺旋形槽道的条数为18～50条，槽深为0.2～0.4mm。

本实用新型的优点是：本实用新型提出的内管外表面设置翅片形状设计为棱锥形翅片，棱锥形翅片在内管外表面呈螺旋状分布，制冷剂蒸汽在两管之间的环状空间中穿过翅片之间流过；内、外管之间的换装空间内的蒸汽通过棱锥形翅片壁面与内管内流过的冷水进行热交换，产生冷凝。由于针形翅增加了表面换热面积，因而提高了冷凝换热效果，由于棱锥翅顶部为尖锥状，且各个针形翅是独立的，冷凝液流动通畅，阻力小，便于排液，因而提高了冷凝换热系数。另外一方面，常规套管换热器外管的直径沿轴向固定不变，两管之间的环状通道也是不变的。因此,蒸汽在其中的速度场分布是平稳均匀的。为了更好的提高换热能力，本实用新型是将棱锥翅片制造成为每列的高度不同，形成相邻翅片一高一低的交错排列，同时,每列针形翅周向数目也不相同，高翅沿周向数目比低翅数目要多1/5---1/3，于是在内管外表面形成、高低、稀疏不同的翅片行列。当本实用新型针形翅片管放置在外套管内时，尽管外套管沿轴向是等直径，但是由于翅片的高低不等，稀疏不同，使得翅片管与套管之间的环状通道形成规则周期变化的通道。当制冷剂蒸汽在其中流动时，不断改变流动方向和速度，使得蒸汽流场成为三维流场，大大增加了流体的湍流动能，于是增加了冷凝换热效果。

附图说明

图1为本实用新型这种套管换热器用棱锥形翅片冷凝管的结构示意图，图中箭头表示工作时管内水流方向；

其中：1-管体，2-螺旋形槽道，3-棱柱形翅片。