傳熱管組件及具有其的換熱器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種傳熱管組件及具有其的換熱器。根據(jù)本實用新型的傳熱管組件，包括管體，管體包括沸騰傳熱輸入端和冷凝傳熱輸入端，沸騰傳熱輸入端和冷凝傳熱輸入端之間形成容納腔；內(nèi)插彈簧絲，設(shè)置在容納腔內(nèi)，內(nèi)插彈簧絲的螺距沿沸騰傳熱輸入端到冷凝傳熱輸入端的方向逐漸變大。根據(jù)本實用新型的換熱器，包括傳熱管組件，傳熱管組件為前述的傳熱管組件。內(nèi)插彈簧絲在一定程度上增加了管內(nèi)壁的粗糙度，從而整體上增強了管內(nèi)沸騰或凝結(jié)傳熱利用變螺距內(nèi)插彈簧絲，使其螺距隨著管內(nèi)流體干度的變化而變化以適應(yīng)對不同干度流體進行強化傳熱，從而獲得比恒定螺距內(nèi)插彈簧絲更好的強化傳熱效果。
【專利說明】傳熱管組件及具有其的換熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及換熱器管內(nèi)強化傳熱的內(nèi)插元件領(lǐng)域，特別地，涉及一種傳熱管組件及具有其的換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]對強化傳熱技術(shù)的開發(fā)和研究由來已久，管內(nèi)插入物技術(shù)是一種十分便捷和有效的強化傳熱措施。目前，比較常見的內(nèi)插物有:彈簧絲(螺旋絲)、紐帶、繞花絲、立交盤、十字插入物、梯形物等。而對于工業(yè)化大批量生產(chǎn)和使用，由于制作工藝和成本等條件限制，彈簧絲成為管內(nèi)插物的首選。對于管內(nèi)沸騰或凝結(jié)傳熱，隨著流體流動方向，流體的干度不斷發(fā)生著變化，見附圖1，為流體在管內(nèi)沸騰傳熱沿流動方向形態(tài)的變化。由于這種變化，對流體的強化傳熱措施沿流體流動方向也應(yīng)當相應(yīng)的改變以始終保持較好的強化傳熱效果，但是現(xiàn)有的內(nèi)插物并沒有做到這一點導(dǎo)致強化傳熱效果較差。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型目的在于提供一種傳熱管組件及具有其的換熱器，以解決現(xiàn)有內(nèi)插物的傳熱效果較差的技術(shù)問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種傳熱管組件，包括管體，管體包括沸騰傳熱輸入端和冷凝傳熱輸入端，沸騰傳熱輸入端和冷凝傳熱輸入端之間形成容納腔；內(nèi)插彈簧絲，設(shè)置在容納腔內(nèi)，內(nèi)插彈簧絲的螺距沿沸騰傳熱輸入端到冷凝傳熱輸入端的方向逐漸變大。
[0005]進一步地，內(nèi)插彈簧絲具有流體的干度為O時的第一螺距，第一螺距為2至5mm。
[0006]進一步地，內(nèi)插彈簧絲具有流體的干度為I時的第二螺距，第二螺距為20至30mm。
[0007]進一步地，內(nèi)插彈簧絲與管體的內(nèi)壁相抵接。
[0008]本實用新型還提供了一種換熱器，包括傳熱管組件，傳熱管組件為前述的傳熱管組件。
[0009]本實用新型具有以下有益效果:
[0010]內(nèi)插彈簧絲在一定程度上增加了管內(nèi)壁的粗糙度，對于管內(nèi)穩(wěn)定流動下的流體質(zhì)量和流量不變的干式蒸發(fā)或冷凝傳熱，在干度較低的情況下，流體流速較低，較小的內(nèi)插彈簧絲螺距能更大程度增加壁面粗糙度；在干度較高時，流體流速較高，較大的內(nèi)插彈簧絲螺距適當減小了流動阻力，從而整體上增強管內(nèi)沸騰或凝結(jié)傳熱利用變螺距內(nèi)插彈簧絲，使其螺距隨著管內(nèi)流體干度的變化而變化以適應(yīng)對不同干度流體進行強化傳熱，從而獲得比恒定螺距內(nèi)插彈簧絲更好的強化傳熱效果。
[0011]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】[0012]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0013]圖1是管內(nèi)沸騰傳熱沿流動方向形態(tài)的變化示意圖；以及
[0014]圖2是根據(jù)本實用新型的傳熱管組件示意圖。
[0015]附圖中的附圖標記如下:10、管體；20、內(nèi)插彈簧絲。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0017]參見圖1和圖2，根據(jù)本實用新型的傳熱管組件，包括管體10，管體10包括沸騰傳熱輸入端和冷凝傳熱輸入端，沸騰傳熱輸入端和冷凝傳熱輸入端之間形成容納腔；內(nèi)插彈簧絲20，設(shè)置在容納腔內(nèi)，內(nèi)插彈簧絲20的螺距沿由沸騰傳熱輸入端到冷凝傳熱輸入端的方向逐漸變大。內(nèi)插彈簧絲20的螺距沿管體10軸線方向逐漸變大或逐漸變小。內(nèi)插彈簧絲20的螺距沿管體10的軸線不斷變化。內(nèi)插彈簧絲20在一定程度上增加了管內(nèi)壁的粗糙度，對于管內(nèi)穩(wěn)定流動下流體質(zhì)量流量不變的干式蒸發(fā)傳熱，在入口干度較低的情況下，較小的內(nèi)插彈簧絲20螺距能更大程度增加壁面粗糙度，從而增強管內(nèi)沸騰傳熱；而在干度較高時，流體的比體積較大，流體的流速也較大，如果還是用螺距偏小的內(nèi)插彈簧絲20會造成很大的流動阻力，從而削弱了強化傳熱的整體效果。利用變螺距內(nèi)插彈簧絲20，使其螺距隨著管內(nèi)流體干度的變化而變化以適應(yīng)對不同干度流體進行強化傳熱，從而獲得比恒定螺距內(nèi)插彈簧絲更好的強化傳熱效果。對于管內(nèi)凝結(jié)傳熱，也是同樣的道理。
[0018]參見圖1和圖2，傳熱管組件基于管內(nèi)沸騰或凝結(jié)傳熱流體干度不斷發(fā)生變化這一特征提出了變螺距內(nèi)插彈簧絲20內(nèi)插物，充分利用內(nèi)插彈簧絲20不同螺距下強化傳熱效果不同，從而從整體提升了強化傳熱效果。對于穩(wěn)定流動條件下流體質(zhì)量流量不變的干式蒸發(fā)或冷凝傳熱，由于管內(nèi)沸騰或凝結(jié)傳熱沿流動方向干度不斷變化，在干度較小時，流體比體積小，流速低；在干度較大時，流體比體積大，流速高。而小螺距的內(nèi)插彈簧絲在干度較低時強化傳熱效果好，大螺距的內(nèi)插彈簧絲在干度較高時適當減小了流動阻力。利用可變螺距內(nèi)插彈簧絲20對管內(nèi)沸騰或凝結(jié)傳熱進行強化，可獲得比恒定螺距更好的強化傳熱效果。
[0019]本實用新型中的變螺距的內(nèi)插彈簧絲20制作方便，以帶有一定錐度的心軸代替常規(guī)的無錐度的心軸，在上面致密地繞上絲，將絲從芯軸退下，即可得到所需彈簧對應(yīng)的緊致彈簧，該緊致彈簧即為一定錐度的彈簧。對于緊致彈簧，彈簧外徑與螺距存在一一對應(yīng)的關(guān)系，確定管體進出口后，以緊致彈簧在一定預(yù)拉力情況下穿入管體。解除預(yù)拉力，彈簧自動回縮，便形成緊貼在壁面的變螺距內(nèi)插彈簧絲20。
[0020]通常，當流體的干度為O時，內(nèi)插彈簧絲20的第一螺距取2至5mm，當流體的干度為I時，內(nèi)插彈簧絲20的第二螺距取20至30mm。具體選擇與流體性質(zhì)、質(zhì)量流量和流體過冷度、過熱度有關(guān)。
[0021]在一定的流動條件下，變螺距的內(nèi)插彈簧絲20參數(shù)最優(yōu)情況下與恒定螺距的內(nèi)插彈簧絲參數(shù)最優(yōu)情況下相比，傳熱系數(shù)提高約20%，阻力減小約30%。[0022]本實用新型還提供了一種換熱器，包括傳熱管組件，傳熱管組件為前述的傳熱管組件。
[0023]從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果:
[0024]內(nèi)插彈簧絲在一定程度上增加了管內(nèi)壁的粗糙度，對于管內(nèi)穩(wěn)定流動下流體質(zhì)量流量不變的干式蒸發(fā)或冷凝傳熱，在干度較低的情況下，流體流速較低，較小的內(nèi)插彈簧絲螺距能更大程度增加壁面粗糙度；在干度較高時，流體流速較高，較大的內(nèi)插彈簧絲螺距適當減小了流動阻力，從而整體上增強管內(nèi)沸騰或凝結(jié)傳熱利用變螺距內(nèi)插彈簧絲，使其螺距隨著管內(nèi)流體干度的變化而變化以適應(yīng)對不同干度流體進行強化傳熱，從而獲得比恒定螺距內(nèi)插彈簧絲更好的強化傳熱效果。
[0025]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種傳熱管組件，其特征在于，包括: 管體(10)，所述管體(10)包括沸騰傳熱輸入端和冷凝傳熱輸入端，所述沸騰傳熱輸入端和冷凝傳熱輸入端之間形成容納腔； 內(nèi)插彈簧絲(20)，設(shè)置在所述容納腔內(nèi)，所述內(nèi)插彈簧絲(20)的螺距沿由所述沸騰傳熱輸入端到所述冷凝傳熱輸入端的方向逐漸變大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳熱管組件，其特征在于， 所述內(nèi)插彈簧絲(20)具有流體的干度為O時的第一螺距，所述第一螺距為2至5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳熱管組件，其特征在于， 所述內(nèi)插彈簧絲(20)具有流體的干度為I時的第二螺距，所述第二螺距為20至30mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳熱管組件，其特征在于， 所述內(nèi)插彈簧絲(20)與所述管體(10)的內(nèi)壁相抵接。
5.一種換熱器，包括傳熱管組件，其特征在于，所述傳熱管組件為權(quán)利要求1至4中任一項所述的傳熱管組件。
【文檔編號】F28F13/12GK203550747SQ201320689612
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月4日
【發(fā)明者】陳亮亮, 程寧, 劉昕, 李學(xué)燦 申請人:北京華創(chuàng)瑞風(fēng)空調(diào)科技有限公司