專利名稱：內(nèi)表面開有高低螺紋齒的傳熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于內(nèi)表面開有高低螺紋齒的傳熱管，特別是指一種改進(jìn)的內(nèi)表面開有螺紋齒的適合安裝于諸如空調(diào)、制冷器等熱交換器中的且液流在管內(nèi)進(jìn)行物態(tài)轉(zhuǎn)換的傳熱管。
所述內(nèi)表面開有高低螺紋齒的傳熱管(以下稱為高低齒內(nèi)螺紋管)是在金屬管(如銅管等等)的內(nèi)表面上開有許多條高低齒為一定差值的螺旋的螺紋，如


圖1所示。
此類安裝于熱交換器中且液流在管內(nèi)進(jìn)行物態(tài)轉(zhuǎn)換的傳熱管其工作原理是，以蒸發(fā)器為例，管內(nèi)的制冷劑由于不斷進(jìn)行物態(tài)轉(zhuǎn)換即汽化，從而不斷地吸收熱量，并通過熱交換器將由此帶來的溫度的降低傳遞出去，其工作關(guān)系為Q=U*FΔt(其中，Q為傳熱量，U為總傳熱系數(shù)，F(xiàn)為傳熱面積，Δt為有效溫差)。為此傳熱管需要良好的傳熱性能即總傳熱系數(shù)。影響該總傳熱系數(shù)的主要因素有管壁的傳熱性能、管內(nèi)的液流的汽化速度及汽化核心的多少，所述汽化核心是指液體在汽化過程中由于某點(diǎn)的液體溫度與環(huán)境溫度的差異顯著而導(dǎo)致液體在該點(diǎn)汽化相對激烈，螺脊的截面形狀對汽化核心的形成影響顯著，其中尤以螺脊頂角(α)的影響因素最大。三角形的螺脊在液體中會形成最好的汽化核心，而螺脊的截面形狀為拋物線形、梯形、圓弧形等形狀的相對欠佳。影響汽化速度的因素諸多，如液體的溫度、液體溫度與環(huán)境溫度的差異及壓力的大小等。此外，液體汽化后形成的氣態(tài)蒸發(fā)物濃度較高的區(qū)域所產(chǎn)生的氣阻效應(yīng)亦會影響汽化速度。
現(xiàn)有技術(shù)中安裝于熱交換器中且液流在管內(nèi)進(jìn)行物態(tài)轉(zhuǎn)換的傳熱管常用無螺紋管。在已經(jīng)發(fā)明的內(nèi)表面開有螺紋的此類傳熱管中，如中國發(fā)明專利85103367(CN1012994B)所公開的一種“內(nèi)表面開有螺紋的傳熱管”，其內(nèi)表面開有多條齒高相等的螺旋形螺紋，該類傳熱管(以下稱為等高齒螺紋管)相對于無螺紋管由于形成多個(gè)汽化核心及增大了汽化表面積使得傳熱性能大大得到改善。但是該類傳熱管仍有以下不足之處，需加以改進(jìn)1、傳熱性能有待于改進(jìn)。
眾所周知，制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)隨著汽化的不斷進(jìn)行，液面高度不斷降低，直至制冷劑被完全汽化。在蒸發(fā)器開始部分的傳熱管內(nèi)，液面高度高于螺紋齒齒高，此時(shí)，液體高于螺紋齒齒高的部分由于管內(nèi)壓力的作用軸向運(yùn)動速度較快，而低于螺紋齒齒高的部分因環(huán)流效應(yīng)軸向運(yùn)動速度較慢，所述的環(huán)流效應(yīng)是指流體如制冷劑在流動時(shí)，由于螺紋的毛細(xì)作用，使液體跑到螺紋的溝槽里，并由液體的速度產(chǎn)生一個(gè)離心力使液體趨向于沿溝槽環(huán)流，此時(shí)，流體所表現(xiàn)出的攪流效應(yīng)較為明顯，即流體被攪動得較劇烈，攪流效應(yīng)減小了流體內(nèi)部與流體表面的溫差，提高了汽化速度。隨著制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)隨著汽化的不斷進(jìn)行，液面高度低于等高齒內(nèi)螺紋管的齒高，此時(shí)無攪流效應(yīng)，汽化速度降低，傳熱性能受影響。
此外，在蒸發(fā)器后半部分的傳熱管內(nèi)，隨著汽化的不斷進(jìn)行，液面高度逐步降低，當(dāng)液面高度明顯低于等高齒內(nèi)螺紋管的齒高后，此時(shí)汽化核心的數(shù)量顯著減少。有待于改進(jìn)。
蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了傳熱管全長不可能沒有彎曲，由于彎曲現(xiàn)象的存在，管子通徑會發(fā)生變化，管內(nèi)物流速度也有相應(yīng)變化。管內(nèi)制冷劑流速是非均速的，因而會出現(xiàn)液膜在部分地方有厚薄現(xiàn)象。液膜的厚薄現(xiàn)象對螺紋管管內(nèi)汽態(tài)蒸發(fā)物濃度較高區(qū)域的分布高度的差異有貢獻(xiàn)作用，這種分布高度的差異緩解了氣阻效應(yīng)。但對于等高齒內(nèi)螺紋管而言欠顯著，有待于改進(jìn)。
我們再從換熱器的生產(chǎn)工藝上分析，傳熱管在制成換熱器時(shí)，需經(jīng)過機(jī)械脹管工藝過程，脹管時(shí)等高齒內(nèi)螺紋管的三角形齒尖受擠壓后變形，由于等高齒內(nèi)螺紋管的齒高相等，齒尖全部受損傷，即最佳的汽化核心受到破壞。
2、傳熱性能與管子成本之比低下。
在蒸發(fā)器后半部分的傳熱管內(nèi)，隨著汽化的不斷進(jìn)行，液面高度已大大低于等高齒內(nèi)螺紋管的齒高，此時(shí)，高于液面部分的螺脊雖然由于毛細(xì)現(xiàn)象導(dǎo)致汽化面積增大而對汽化有所貢獻(xiàn)，但是由于露出液面的螺脊部分一是由于其體積的緣故增大了管內(nèi)壓力的損失，二是增加了單位長度的重量，提高了成本。因而，綜合來說，等高齒內(nèi)螺紋管其效率不充分，特別在蒸發(fā)器后半部分傳熱性能與管子成本之比低下。
本實(shí)用新型的目的是提供一種具有高傳熱性能的改進(jìn)的內(nèi)表面開有螺紋齒的傳熱管。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種傳熱性能與管子成本之比相對較高的改進(jìn)的內(nèi)表面開有螺紋齒的傳熱管。
本實(shí)用新型的發(fā)明構(gòu)思是通過對傳熱管內(nèi)表面結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，提高管內(nèi)液流的汽化速度。
本實(shí)用新型基于以下另一個(gè)發(fā)明構(gòu)思通過對傳熱管內(nèi)表面結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，提供一種管內(nèi)液流的汽化核心更易于形成的傳熱管。
本實(shí)用新型基于的又一個(gè)發(fā)明構(gòu)思是通過對傳熱管內(nèi)表面結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，提供一種傳熱性能與管子制造成本之比相對較高的傳熱管。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案為本實(shí)用新型的內(nèi)表面開有高度不等的螺紋齒。即本實(shí)用新型為內(nèi)表面開有高低螺紋齒的傳熱管。
本實(shí)用新型所述內(nèi)表面開有高低螺紋齒的傳熱管其管內(nèi)內(nèi)表面螺紋齒齒尖的軸向連線為一條由多段直線按一定規(guī)律組成的折線，該折線圍繞一條與傳熱管相平行的中軸線有規(guī)律的波動。
由于管內(nèi)內(nèi)表面螺紋的齒高不完全一致，本實(shí)用新型一、傳熱性能大大得到提高1．液流在傳熱管內(nèi)所表現(xiàn)出的攪流效應(yīng)更加明顯。
附圖3所示的為一組放大了的內(nèi)螺紋管工作時(shí)的軸向剖示簡圖，(為了方便地說明問題，本圖選用一組螺旋角(β)較大的等高齒內(nèi)螺紋管和高低齒內(nèi)螺紋管做對比分析，其中，高低齒內(nèi)螺紋管內(nèi)高齒低齒交錯(cuò)排列，其各低齒高度(Hf2)相等，其各高齒高度(Hf1)亦相等且等于等高齒內(nèi)螺紋管的齒高)，以之為例，參看圖3在蒸發(fā)器后部分，液面高度(H)低于低齒高度(Hf2)，此時(shí)，兩種螺紋管內(nèi)的液流均為環(huán)流，無攪流效應(yīng)，見圖3(a-1)、圖3(a-2)。
在蒸發(fā)器中間部分，高低齒內(nèi)螺紋管的液面高度(H)低于高齒高度(Hf1)而高于低齒高度(Hf2)，即(Hf1)＞(H)＞(Hf2)，攪流效應(yīng)明顯，見圖3(b-1)；而此時(shí)相對應(yīng)的等高齒內(nèi)螺紋管內(nèi)，液面高度(H)低于高齒高度(Hf1)，液流沿齒溝前進(jìn)，無攪流效應(yīng)，見圖3(b-2)。
在蒸發(fā)器的開始部分，等高齒內(nèi)螺紋管的液面高度(H)高于高齒高度(Hf1)，攪流效應(yīng)明顯，見圖3(c-2)；而此時(shí)相對應(yīng)的高低齒螺紋管由于流體的二次攪動效應(yīng)，攪動更劇烈，見圖3(c-1)。
由以上分析可知，相比于等高齒內(nèi)螺紋管，綜合來說，高低齒內(nèi)螺紋管內(nèi)液流的攪流效應(yīng)更加明顯。
2．汽化核心更易于形成。
在蒸發(fā)器后半部分的傳熱管內(nèi)，隨著汽化的不斷進(jìn)行，液面高度逐步降低，當(dāng)液面高度(H)低于等高齒內(nèi)螺紋管的高齒高度(Hf1)而高于等于低齒高度(Hf2)，即(Hf1)＞(H)≥(Hf2)，此時(shí)高低齒內(nèi)螺紋管由于其液面下低齒齒尖的存在，相對于等高齒螺紋管而言，汽化核心個(gè)數(shù)顯然較多。
此外，由于高低齒內(nèi)螺紋管產(chǎn)生的汽化核心分布在不同的高度，底層氣泡在脫離液體的運(yùn)動中，可能產(chǎn)生與上層氣泡的碰撞而有助于上層氣泡的脫離。
3．進(jìn)一步緩解了氣阻效應(yīng)。
內(nèi)表面開有高低螺紋齒的傳熱管由于其齒高分布不在一條直線上，汽化核心分布高度的差異進(jìn)一步增大，氣阻效應(yīng)被進(jìn)一步緩解。
4．部分的最佳汽化核心受保護(hù)。
內(nèi)表面開有高低螺紋齒的傳熱管在機(jī)械脹管工藝過程中，低齒的齒尖受保護(hù)而免受到損傷。
二、由于管內(nèi)內(nèi)表面螺紋齒的齒高不完全一致，本實(shí)用新型降低了單位長度的重量，節(jié)約了成本。其傳熱性能與管子制造成本之比相對較高。
三、此外，高低齒內(nèi)螺紋管由于其管內(nèi)通徑增大，減小了管內(nèi)壓力損失，提高了整機(jī)的性能。
綜上所述，高低齒內(nèi)螺紋管比等高齒內(nèi)螺紋管具有傳熱性能好、傳熱性能與管子制造成本之比高等諸多優(yōu)點(diǎn)。
以下我們將通過對高低齒內(nèi)螺紋管管內(nèi)的高齒、低齒及管壁壁厚間的相互關(guān)系的分析，研究這些關(guān)系對高低齒內(nèi)螺紋管的綜合性能的影響(以管內(nèi)齒高為二種高度的內(nèi)螺紋管為例)A．高齒與低齒的排列規(guī)律所帶來的影響高低螺紋齒交錯(cuò)排列時(shí)，如圖5-f所示實(shí)施例，管內(nèi)液流的攪流效應(yīng)最佳。此時(shí)齒尖的軸向連線為鋸齒線。存在相同高度的螺紋齒相鄰排列時(shí)，如圖5-b所示實(shí)施例，這兩個(gè)相同高度的螺紋齒齒間的液流的攪流效應(yīng)欠佳，內(nèi)螺紋管的傳熱性能欠佳；當(dāng)管內(nèi)螺紋齒有多種齒高時(shí)，如圖5-a所示實(shí)施例，這種內(nèi)螺紋管管內(nèi)液流的攪流效應(yīng)亦欠佳，內(nèi)螺紋管的傳熱性能欠佳。
B．高齒高度與管壁壁厚的比值所帶來的影響高齒高度與管壁壁厚的比值為0.65時(shí)最為理想。比值比理想值越大，傳熱管在機(jī)械脹管工藝過程中越易開裂，比值比理想值越小，一是傳熱性能越差，二是成本提高，經(jīng)濟(jì)性能越差。實(shí)驗(yàn)證明，可以接受的高齒高度與管壁壁厚的比值其分布區(qū)域?yàn)?.6～0.8。
C．低齒與高齒的齒高之比值所帶來的影響低齒與高齒的齒高之比值為0.8時(shí)最為理想。隨著該比值接近于1，管內(nèi)液流的攪流效應(yīng)越不明顯。隨著該比值的降低，管內(nèi)液流的攪流效應(yīng)同樣減弱，同時(shí)，管內(nèi)的有效換熱面積亦減弱。實(shí)驗(yàn)證明，可以接受的低齒與高齒的齒高之比值其分布區(qū)域?yàn)?.6～0.9。
D．高齒與低齒的齒數(shù)之比所帶來的影響高齒(z1)的齒數(shù)與低齒(z2)的齒數(shù)之比值為1時(shí)最為理想。隨著比值偏離理想值越大，管內(nèi)液流的攪流效應(yīng)越不明顯；此外，傳熱管在制成換熱器時(shí)，需經(jīng)過機(jī)械脹管工藝過程，脹管時(shí)高低齒內(nèi)螺紋管內(nèi)的高齒受力擠壓，而低齒不受擠壓力。高齒與低齒的齒數(shù)之比值為1時(shí)，脹管時(shí)傳熱管受力最均勻，其機(jī)械性能最好，所制成的換熱器其傳熱管與其外側(cè)的散熱片接觸也最良好。實(shí)驗(yàn)證明，可以接受的高齒與低齒的齒數(shù)之比值其分布區(qū)域?yàn)?.5～2.0。
基于以上的分析，最佳的內(nèi)螺紋管其螺紋齒截面形狀為三角形，高齒與低齒的齒數(shù)之比值為1，齒尖的軸向連線為鋸齒線，其高低螺紋齒交錯(cuò)排列，低齒與高齒的齒高之比為0.8。
對于管內(nèi)齒高為二種以上高度的內(nèi)螺紋管，如管內(nèi)開有高、中、低三種高度螺紋齒的內(nèi)螺紋管，其各種齒間的關(guān)系及與管壁壁厚間的關(guān)系對內(nèi)螺紋管的綜合性能的影響機(jī)理與上述的相同。在此不做詳細(xì)分析。
以下我們將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明
圖1(a)和
圖1(b)分別為本實(shí)用新型實(shí)施例所示的高低齒內(nèi)螺紋管的徑向剖示圖和軸向剖示圖。
圖2(a)和圖2(b)分別為等高齒內(nèi)螺紋管的徑向剖示圖和軸向剖示圖。
圖3為一組放大了的內(nèi)螺紋管工作過程中的軸向剖示簡圖，(為了方便地說明問題，本圖選用一組螺旋角(β)較大的等高齒內(nèi)螺紋管和高低齒內(nèi)螺紋管做對比分析，其中，高低齒內(nèi)螺紋管內(nèi)高齒低齒交錯(cuò)排列，其各低齒高度(Hf2)相等，其各高齒高度(Hf1)亦相等且等于等高齒內(nèi)螺紋管的齒高)，其中，圖3(a-1)為液面高度(H)低于低齒高度(Hf2)時(shí)高低齒內(nèi)螺紋管的示意圖，圖3(a-2)為此時(shí)等高齒內(nèi)螺紋管的示意圖；圖3(b-1)為液面高度(H)低于高齒高度(Hf1)而高于低齒高度(Hf2)，即(Hf1)＞(H)＞(Hf2)時(shí)高低齒內(nèi)螺紋管的示意圖，圖3(b-2)為此時(shí)等高齒內(nèi)螺紋管的示意圖；圖3(c-1)為液面高度(H)高于高齒高度(Hf1)時(shí)高低齒內(nèi)螺紋管的示意圖，圖3(c-2)為此時(shí)等高齒內(nèi)螺紋管的示意圖。
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例所示的高低齒內(nèi)螺紋管放大了的局部剖面圖，并表示各個(gè)部分及所用符號。
圖5為一組管內(nèi)內(nèi)表面開有齒高為二種或二種以上螺紋齒的內(nèi)螺紋管，其管內(nèi)螺紋齒齒尖的軸向連線的示意圖。
圖6為高低齒內(nèi)螺紋管與等高齒內(nèi)螺紋管換熱量隨管內(nèi)物流流量變化的對比情況。其中1為高低齒內(nèi)螺紋管，2為等高齒內(nèi)螺紋管。
圖7為高低齒內(nèi)螺紋管與等高齒內(nèi)螺紋管每米管長在單位傳熱溫差下?lián)Q熱能力對比情況。其中1為高低齒內(nèi)螺紋管，2為等高齒內(nèi)螺紋管。
參看圖4，本實(shí)施例為一外徑(φD)=7mm、底壁厚(Tf)為0.25mm的傳熱銅管，在銅管的內(nèi)表面上開有均勻分布的齒高不等的64條螺紋齒，各螺紋與管軸所成螺旋角(β)均為14°，螺紋齒的截面形狀均為頂角(α)=40°的三角形，其中高齒高度(Hf1)為0.18mm，低齒高度(Hf2)為0.15mm。兩齒間的橫截面積與高齒的高度之比為0.26，高齒與低齒成高低均勻分布。
以下為一組未給出附圖的實(shí)施例實(shí)施例2為一外徑(φD)=9.0mm、底壁厚(Tf)為0.25mm的傳熱銅管，在銅管的內(nèi)表面上開有均勻分布的齒高不等的68條螺紋齒，各螺紋與管軸所成螺旋角(β)均為7°，螺紋齒的截面形狀均為頂角(α)=60°的三角形，其中高齒高度(Hf1)為0.18mm，低齒高度(Hf2)為0.14mm。兩齒間的橫截面積與高齒的高度之比為0.31，高齒與低齒呈高高低低規(guī)律分布。
實(shí)施例3為一外徑(φD)=9.0mm、底壁厚(Tf)為0.30mm的傳熱銅管，在銅管的內(nèi)表面上開有均勻分布的齒高不等的60條螺紋齒，各螺紋與管軸所成螺旋角(β)均為20°，螺紋齒的截面形狀均為拋物線形，其中高齒高度(Hf1)為0.16mm，低齒高度(Hf2)為0.11mm。兩齒間的橫截面積與高齒的高度之比為0.37，高齒與低齒呈高低低規(guī)律分布。
實(shí)施例4為一外徑(φD)=12.7mm、底壁厚(Tf)為0.35mm的傳熱銅管，在銅管的內(nèi)表面上開有均勻分布的齒高不等的68條螺紋齒，各螺紋與管軸所成螺旋角(β)均為24°，螺紋齒的截面形狀均為頂角(α)36°的三角形，其中高齒高度(Hf1)為0.21mm，低齒高度(Hf2)為0.14mm。兩齒間的橫截面積與高齒的高度之比為0.51，高齒與低齒呈低高低規(guī)律分布。
實(shí)施例5為一外徑(φD)=10.0mm、底壁厚(Tf)為0.30mm的傳熱銅管，在銅管的內(nèi)表面上開有均勻分布的齒高不等的66條螺紋齒，各螺紋與管軸所成螺旋角(β)均為30°，螺紋齒的截面形狀均為頂角(α)30°的三角形，其中高齒高度(Hf1)為0.20mm，低齒高度(Hf2)為0.15mm，中齒高度為0.17mm，。兩齒間的橫截面積與高齒的高度之比為0.40，高齒與低齒呈低高低規(guī)律分布。
圖5為一組管內(nèi)內(nèi)表面開有齒高為二種或二種以上螺紋齒的內(nèi)螺紋管，其管內(nèi)螺紋齒齒尖的軸向連線的示意圖。
圖5-a為管內(nèi)開有高、中、低三種齒高的內(nèi)螺紋管其管內(nèi)螺紋齒齒尖的軸向連線的示意圖，其螺紋齒的排列規(guī)律遵循低、中、高循環(huán)排列。
圖5-b為管內(nèi)開有高、低二種齒高的內(nèi)螺紋管其管內(nèi)螺紋齒齒尖的軸向連線的示意圖，其螺紋齒的排列規(guī)律遵循高、低、低、低循環(huán)排列。
圖5-c為管內(nèi)開有高、低二種齒高的內(nèi)螺紋管其管內(nèi)螺紋齒齒尖的軸向連線的示意圖，其螺紋齒的排列規(guī)律遵循低、高、高、高循環(huán)排列。
圖5-d為管內(nèi)開有高、低二種齒高的內(nèi)螺紋管其管內(nèi)螺紋齒齒尖的軸向連線的示意圖，其螺紋齒的排列規(guī)律遵循高、低、低循環(huán)排列。
圖5-e為管內(nèi)開有高、低二種齒高的內(nèi)螺紋管其管內(nèi)螺紋齒齒尖的軸向連線的示意圖，其螺紋齒的排列規(guī)律遵循低、高、高循環(huán)排列。
圖5-f為管內(nèi)開有高、低二種齒高的內(nèi)螺紋管其管內(nèi)螺紋齒齒尖的軸向連線的示意圖，其螺紋齒的排列規(guī)律遵循高、低、高、低循環(huán)排列。
圖5-g為管內(nèi)開有高、低二種齒高的內(nèi)螺紋管其管內(nèi)螺紋齒齒尖的軸向連線的示意圖，其螺紋齒的排列規(guī)律遵循高、高、低、低循環(huán)排列。
圖5-h為管內(nèi)開有高、中、低的內(nèi)螺紋管其管內(nèi)螺紋齒齒尖的軸向連線的示意圖，其螺紋齒的排列規(guī)律遵循低、中、高循環(huán)排列。與圖5-a所示內(nèi)螺紋管的區(qū)別在于本圖中三種齒的齒高等比，而圖5-a中三種齒的齒高非等比。
結(jié)合以上一組實(shí)施例，我們可以得出本實(shí)用新型所述的內(nèi)表面開有高低螺紋齒的內(nèi)螺紋管，其管內(nèi)螺紋齒齒尖的軸向連線為一條由多個(gè)直線按一定規(guī)律組成的折線，該折線圍繞一條與傳熱管相平行的中軸線波動。
由于圖5-f所述的齒尖的軸向連線為鋸齒線的實(shí)施例，其高低螺紋齒交錯(cuò)排列，無論從其機(jī)械性能還是從管內(nèi)液流的攪流效應(yīng)看，該實(shí)施例均為最佳。
所述的內(nèi)表面開有高低螺紋齒的螺紋管，其管內(nèi)的螺紋齒的齒高可以為多種，圖5-a、圖5-h所述的實(shí)施例即為其中的二種。
實(shí)際上，從管內(nèi)液流的工作過程看，理想的內(nèi)螺紋管其螺紋齒齒高應(yīng)是逐步變化的，其變化規(guī)律是隨著管內(nèi)液面的降低而降低，以確保所有的高齒齒尖同時(shí)都是最佳的汽化核心。當(dāng)然，這種內(nèi)螺紋管的制造難度較高，制造成本亦較高。本實(shí)用新型對此種內(nèi)螺紋管不作權(quán)利要求。
圖6是高低齒內(nèi)螺紋管與等高齒內(nèi)螺紋管換熱量隨管內(nèi)物流流量變化的對比情況。其中1為高低齒內(nèi)螺紋管，2為等高齒內(nèi)螺紋管。其測試工況是管內(nèi)物流為R22，環(huán)境溫度為30℃，大氣壓力為965mbar。
圖7是高低齒內(nèi)螺紋管與等高齒內(nèi)螺紋管每米管長在單位傳熱溫差下?lián)Q熱能力對比情況。其中1為高低齒內(nèi)螺紋管，2為等高齒內(nèi)螺紋管。其測試工況是管內(nèi)物流為R22，環(huán)境溫度為30℃，大氣壓力為965mbar。
通過圖6及圖7中的對比，明顯可以看出，高低齒內(nèi)螺紋管較等高齒內(nèi)螺紋管換熱能力有顯著的提高。
權(quán)利要求1．一種安裝于熱交換器中且液流在管內(nèi)進(jìn)行物態(tài)轉(zhuǎn)換的內(nèi)表面開有高低螺紋齒的傳熱管，其內(nèi)表面開有多條螺旋形螺紋齒，所述螺紋齒對管軸的螺旋角(β)為7°到30°，螺脊橫截面內(nèi)的頂角(α)為從30°到60°，兩齒間的橫截面積與高齒的高度之比為0.15到0.55，其特征在于傳熱管的內(nèi)表面開有高度不等的螺紋齒，即本實(shí)用新型為內(nèi)表面開有高低螺紋齒的傳熱管。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)表面開有高低螺紋齒的傳熱管，其特征在于管內(nèi)內(nèi)表面螺紋齒齒尖的軸向連線為一條由多段直線按一定規(guī)律組成的折線，該折線圍繞一條與傳熱管相平行的中軸線波動。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2任一所述的內(nèi)表面開有高低螺紋齒的傳熱管，其特征在于高齒與低齒的齒數(shù)之比值其分布區(qū)域?yàn)?.5～2.0。
4．根據(jù)權(quán)利要求1或2任一所述的內(nèi)表面開有高低螺紋齒的傳熱管，其特征在于低齒與高齒的齒高之比值其分布區(qū)域?yàn)?.6～0.9。
5．根據(jù)權(quán)利要求1或2任一所述的內(nèi)表面開有高低螺紋齒的傳熱管，其特征在于高齒高度與管壁壁厚的比值其分布區(qū)域?yàn)?.6～0.8。
6．根據(jù)權(quán)利要求1或2任一所述的內(nèi)表面開有高低螺紋齒的傳熱管，其特征在于齒尖的軸向連線為鋸齒線。
7．根據(jù)權(quán)利要求1或2任一所述的內(nèi)表面開有高低螺紋齒的傳熱管，其特征在于螺紋齒截面形狀為三角形。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)表面開有高低螺紋齒的傳熱管，其特征在于螺紋齒截面形狀為三角形，高齒與低齒的齒數(shù)之比值為1，齒尖的軸向連線為鋸齒線，其高低螺紋齒交錯(cuò)排列，低齒與高齒的齒高之比為0.8。
專利摘要本實(shí)用新型內(nèi)表面開有高低螺紋齒的傳熱管涉及一種安裝于熱交換器中且液流在管內(nèi)進(jìn)行物態(tài)轉(zhuǎn)換的傳熱管,其特征在于:傳熱管的內(nèi)表面開有齒高高低不等的螺紋齒。由于管內(nèi)內(nèi)表面螺紋的齒高不完全一致,液流在傳熱管內(nèi)所表現(xiàn)出的攪流效應(yīng)更加明顯、汽化核心也更易于形成、進(jìn)一步緩解了氣阻效應(yīng),從而大大提高了傳熱性能。同時(shí),本實(shí)用新型提高了傳熱性能與管子成本之比,減小了管內(nèi)壓力損失,提高了整機(jī)的性能。
文檔編號F28F1/10GK2347132SQ9824252
公開日1999年11月3日 申請日期1998年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月27日
發(fā)明者李蓄, 周宏明, 陳廣義 申請人:泰州鳳凰機(jī)電設(shè)備有限公司