[发明专利]一种带翅片的小通道并行管路换热器及计算方法

说明书

一种带翅片的小通道并行管路换热器，包括进入管、并行管路和排出管，所述并行管路分别与所述进入管和所述排出管相连通，所述并行管路上设置有翅片，所述并行管路设置为至少一排，并且当所述并行管路外径d_o的取值范围为1mm＜d_o≤3.95mm时，提出了所述换热器的换热量与所述换热器的结构之间的计算公式。该发明所述技术方案具有如下有益效果：换热器换热效率高、噪声小、节能。

技术领域

本发明涉及换热器领域，尤其涉及一种带翅片的小通道并行管路换热器及计算方法。

背景技术

换热器是一种根据卡诺循环或者逆卡诺循环在不同温度的两种或两种以上介质间实现热量传递的节能设备，故换热器可以充当冷凝器或者蒸发器。其中，冷凝器是指利用换热器外的介质将换热器内的介质进行冷却，使换热器外的介质吸收换热器内介质的热量而温度升高，如介质是相变物质，则温度不变的情况下，实现储能；蒸发器是指利用换热器外的介质将换热器内的介质进行加热，使换热器外的介质吸收换热器内介质的冷量而温度下降，如介质是相变物质，则温度不变的情况下，实现储能。

目前，最常见的一种换热器，是换热器管外的介质(如空气等气体或者水等液体)通过自然对流或者强制对流与换热器管内的制冷剂(其可能是液体或者气体)发生热交换。换热器管外介质的流动方向一般与换热器主体迎风面形成垂直关系以获得较大的换热效率，例如，在包括风机、风道和换热器的热交换系统中，风机正对换热器主体迎风面使空气进行强制对流，位于风道中间的风速最大、换热效果最好，但位于风道边缘的的风速最小或几乎为0，换热效果明显不佳，从而影响了换热器的整体换热效果。另外，根据换热器适用场景的不同，换热器管路内介质的使用也存在特定性，这种特定性也往往会限制换热器的整体换热效果。

发明内容

本申请针对上述缺陷所引发的整体换热效果差的技术问题，转换解决问题的角度，通过对换热器自身结构进行改进，弥补了因上述缺陷所引发的换热效率不佳的后果。经过改进之后的换热器，其换热效率、换热性能均呈现跳级式提升。

本发明主要采用如下技术方案：

一种带翅片的小通道并行管路换热器，包括进入管、并行管路和排出管，所述并行管路分别与所述进入管和所述排出管相连通，所述并行管路上设置有翅片，所述并行管路设置为至少一排，并且当所述并行管路外径d_o的取值范围为1mm＜d_o≤3.95mm时，所述换热器的换热量与所述换热器的结构之间符合下述公式：

其中，Q为换热量，单位为W；C₀为误差系数，取值在0.8～1.2之间；C₁为常数，取值在0.023～0.027之间；C₂为常数，取值在1.2～1.4之间；λ为管外介质导热系数，单位为W/(m·k)；ρ为管外介质密度，单位为kg/m³；μ为管外介质动力粘度，单位为Pa·s；c_p为管外介质定压比热容，单位为J/(kg·K)；S为管外循环介质流量，单位为m³/s；Δt为换热温差，单位为K；m为换热器管排数量；ζ为管间距因子；h为换热器高度，单位为m；d_o为并行管路外径，单位为m；B为换热器厚度，单位为m；ε为翅片因子；η为管排因子；ψ为管层因子，相邻所述并行管路之间的管间距为b_t，所述管间距因子ζ＝b_t/d_o；相邻所述翅片之间的间距为b_f，所述翅片因子ε＝b_f/d_o；相邻两排所述并行管路之间相对应管路管中心之间的距离为t，所述管排因子η＝t/d_o；所述管层因子ψ为根据管内介质在所述并行管路内分布的合理状态所设置的层数。

其中，所述并行管路设置为至少两排。

其中，所述并行管路采用金属材料制成。