一種金屬泡沫翅片管換熱器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種換熱器，具體涉及一種翅片管換熱器。
【背景技術】
[0002]翅片通常稱為鰭片或肋片，在換熱器中具有廣泛的應用。尤其是在一些換熱設備中，為增大傳熱表面做成帶翅片的形式，緊湊式換熱器就是由基本表面與大量的肋片表面所組成，如制冷裝置的冷凝器、換熱器、空氣加熱器等。這是因為采用翅片后，加大了散熱的表面積，可降低對流換熱的熱阻，起到了增強傳熱的作用。近年來，隨著節(jié)能減排的迫切需求，緊湊、高效換熱設備的設計、制造得到越來多的重視。應用最廣泛的緊湊式換熱設備大多設計成帶翅片的形式，隨著換熱器緊湊程度的增加，翅片側流體流動的通道不斷減小，流動阻力顯著增加。同時換熱設備的重量也不斷的增加，即耗材的成本不斷增加。
[0003]為此，若能設計出一種同時兼具緊湊程度高、輕質的換熱設備，便可實現(xiàn)節(jié)能、降耗的目的。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明為了解決帶有翅片的緊湊式換熱設備流體流動阻力大、換熱設備重的缺陷，采取了以下技術方案:
[0005]本發(fā)明提供了一種翅片管換熱器，包括盤管、端蓋和翅片，所述盤管以蛇形方式穿過位于所述盤管兩側的第一端蓋和第二端蓋；所述翅片由金屬泡沫制成，所述翅片以相互平行的方式緊密連接于所述盤管的外壁；第一種流體在所述盤管內流動，第二種流體在金屬泡沫翅片管外側的空間內流動。金屬泡沫是一種孔隙度很高的多孔金屬材料，具有一定的強度和剛度。
[0006]進一步地，所述翅片內具有孔隙通道，所述第二種流體不僅可以在金屬泡沫翅片間流動，同時由于多孔金屬泡沫具有通透性，部分流體會流入金屬泡沫中并以較低的速度在多孔金屬泡沫內流動，從而起到強化局部換熱、減小流動阻力的作用。
[0007]進一步地，所述第一種流體為液體，優(yōu)選為水，所述第二種流體為氣體，優(yōu)選為空氣。即所述盤管內的流體優(yōu)選為水，金屬泡沫翅片管外側空間內的流體優(yōu)選為空氣。蛇形盤管提供了流體流動的通道，第一種流體從所述盤管的一端流入，通過與所述盤管外側的工質進行熱交換之后，從盤管的另一端流出。第二種流體則在所述金屬泡沫翅片管外側的空通道以及金屬泡沫的孔隙通道內流動。
[0008]進一步地，所述翅片通過焊接或者燒結的方式緊密連接于所述盤管的外壁。
[0009]進一步地，所述金屬泡沫的孔隙率在0.7-0.9之間，所述金屬泡沫的孔密度在20-80PPI之間。PPI是Pores Per Inch的縮寫，意為單位英寸長度上的平均孔數(shù)。
[0010]進一步地，所述金屬泡沫通過粉末冶金、發(fā)泡法或氣相沉積制造而成。
[0011]進一步地，所述金屬泡沫的材料選自銅、鋁、鎳或者所述銅、鋁、鎳的合金。所述盤管的材料選自銅、鋁、鎳或者所述銅、鋁、鎳的合金。所述金屬泡沫的材料與所述盤管的材料可以相同也可以不同。
[0012]進一步地，金屬泡沫翅片管換熱器根據(jù)換熱需求的不同可以采用多組金屬泡沫翅片管換熱器以并聯(lián)或者串聯(lián)的方式布置。
[0013]本發(fā)明采用金屬泡沫翅片管換熱器，利用多孔金屬泡沫翅片代替了傳統(tǒng)的固體翅片，降低了流體流動阻力，顯著提高了換熱器的換熱性能。當流體例如空氣從翅片管換熱器的一端流進時，由于金屬泡沫翅片具有可流通的孔隙空間，流體不僅可以在金屬泡沫翅片間流動，同時還可以在金屬泡沫的孔隙通道內流動，從而起到強化局部換熱、減小流動阻力的作用。此外，本發(fā)明的金屬泡沫換熱器，還具有輕質的優(yōu)點。采用本發(fā)明的金屬泡沫翅片換熱器，可以實現(xiàn)高效強化換熱和節(jié)能節(jié)材的目的。
[0014]以下將結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明一種較佳實施例的結構示意圖；
[0016]圖2是本發(fā)明一種較佳實施例的金屬泡沫翅片管局部放大圖。
【具體實施方式】
[0017]下面通過實施例對本發(fā)明作詳細說明。
[0018]本發(fā)明的具體實施例結合圖1進行說明，本發(fā)明提供了一種金屬泡沫翅片管換熱器，其結構包括盤管1、第一端蓋2、金屬泡沫翅片3和第二端蓋4。金屬泡沫翅片以相互平行的方式排列并通過燒結的方式連接于盤管的外側，流體例如空氣在金屬泡沫翅片管外側的通道內流動，同時由于多孔金屬具有滲透性，部分流體會流入多孔金屬中并以一定的速度在多孔金屬內以較低的速度流動。
[0019]金屬泡沫翅片是通過燒結連接在盤管的外側。當然，金屬泡沫翅片還可以采用焊接的方式進行連接，這樣做的目的是為了讓翅片與基體壁面緊密連接減少接觸熱阻。
[0020]所采用的金屬泡沫可以通過粉末冶金、發(fā)泡法或氣相沉積的方式制造而成。金屬泡沫可采用銅、鋁、鎳或者是其合金制造而成。
[0021]通常，當采用一種流體例如水在盤管內流動，另一種流體例如空氣則在翅片管的外側流動，采用翅片管的目的主要是用來強化空氣側的換熱。
[0022]本實例給出的金屬泡沫翅片的截面形狀是圓形，但是在其他工業(yè)應用方面，其形狀并不局限于圓形，其他的形狀亦可。
[0023]以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發(fā)明的構思在現(xiàn)有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。
【主權項】
1.一種翅片管換熱器，包括盤管、端蓋和翅片，其特征在于，所述盤管以蛇形方式穿過位于所述盤管兩側的第一端蓋和第二端蓋；所述翅片由金屬泡沫制成，所述翅片以相互平行的方式緊密連接于所述盤管的外壁；第一種流體在所述盤管內流動，第二種流體在金屬泡沫翅片管外側的空間內流動。2.根據(jù)權利要求1所述的翅片管換熱器，其特征在于，所述翅片內具有孔隙通道，所述第二種流體在所述翅片間以及所述孔隙通道內流動。3.根據(jù)權利要求1所述的翅片管換熱器，其特征在于，所述第一種流體為液體，所述第二種流體為氣體。4.根據(jù)權利要求1所述的翅片管換熱器，其特征在于，所述翅片以焊接或者燒結的方式緊密連接于所述盤管的外壁。5.根據(jù)權利要求1所述的翅片管換熱器，其特征在于，所述金屬泡沫的孔隙率在0.7-0.9之間，所述金屬泡沫的孔密度在20-80PPI之間。6.根據(jù)權利要求1所述的翅片管換熱器，其特征在于，所述金屬泡沫以粉末冶金、發(fā)泡法或氣相沉積方式制造而成。7.根據(jù)權利要求1所述的翅片管換熱器，其特征在于，所述金屬泡沫的材料選自銅、銷、镲或者所述銅、銷、镲的合金。8.根據(jù)權利要求1所述的翅片管換熱器，其特征在于，所述盤管的材料選自銅、鋁、鎳或者所述銅、銷、镲的合金。9.根據(jù)權利要求1所述的翅片管換熱器，其特征在于，多組金屬泡沫翅片管換熱器以并聯(lián)的方式布置。10.根據(jù)權利要求1所述的翅片管換熱器，其特征在于，多組金屬泡沫翅片管換熱器以串聯(lián)的方式布置。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種金屬泡沫翅片管換熱器，包括盤管、端蓋和翅片，所述盤管以蛇形方式穿過位于所述盤管兩側的第一端蓋和第二端蓋；所述翅片由金屬泡沫制成，所述翅片以相互平行的方式緊密連接于所述盤管的外壁；第一種流體在所述盤管內流動，第二種流體在金屬泡沫翅片管外側的空間內流動。本發(fā)明的金屬泡沫翅片管換熱器，采用多孔的金屬泡沫代替了傳統(tǒng)的固體翅片，流體不僅可以在金屬泡沫翅片間流動，同時還可以在金屬泡沫的孔隙通道內流動，從而起到強化局部換熱、減小流動阻力的作用。此外，本發(fā)明的金屬泡沫換熱器，還具有輕質的優(yōu)點。采用本發(fā)明的金屬泡沫翅片換熱器，可以實現(xiàn)高效強化換熱和節(jié)能節(jié)材的目的。
【IPC分類】F28D1/047, F28F21/08, F28F1/24
【公開號】CN104896968
【申請?zhí)枴緾N201510334277
【發(fā)明人】鞏亮, 李勇銅, 徐會金, 徐明海, 黃善波
【申請人】中國石油大學(華東)
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月16日