[发明专利]一种蒸发冷凝两用的阶梯宫格内外翅片管

说明书

技术领域

本发明涉及强化传热管，尤其涉及一种蒸发冷凝两用的阶梯宫格内外翅片管。

背景技术

随着经济的高速发展，能源短缺问题愈发严峻。强化传热技术作为重要的节能手段,对于解决能源问题具有重要的意义,在石油、化工、电力、核能、制冷等领域得到了广泛的应用。换热管是强化传热技术的核心传热元件,其主要特征在于在管的内外表面加工出一定的表面结构,以扩展传热面或提高传热系数,从而提高传热效率。

而在制冷空调领域，既能实现制冷也能实现供暖的热泵机组备受欢迎。随着工业发展的需要，满液式的热泵机组应用越来越多，这就要求换热管在蒸发和冷凝方面都要有较高的性能。目前强化传热技术主要以外翅片管作为换热管，但这些外翅片管只能单方面的强化蒸发或冷凝，蒸发管强化冷凝的效果远低于冷凝管，冷凝管强化蒸发的效果远低于蒸发管这是由于蒸发和冷凝对强化传热表面的结构要求不一样，蒸发管要求有更多的沸腾核心，而冷凝管要求使液膜尽可能薄。所以热泵冷热水机组，无论是采用蒸发管还是冷凝管作为换热管，其在某一工况下的性能都会有所影响。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种能同时强化蒸发性能和冷凝性能的蒸发冷凝两用的阶梯宫格内外翅片管。该阶梯宫格内外翅片管能应用于蒸发器以及冷凝器之中，作为两用管使用，为热泵机组的发展提供了关键的条件。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种蒸发冷凝两用的阶梯宫格内外翅片管，包括管基体、螺旋锯齿内翅片、螺旋锯齿外翅片、间槽凸齿、宫格翅片、阶梯翅片、三角形顶齿；螺旋锯齿内翅片在管基体的内壁，螺旋锯齿外翅片在管基体的外壁，轴向方向上两相邻的螺旋锯齿外翅片之间形成间槽，间槽凸齿位于管基体的外壁且位于间槽内，三角形顶齿位于螺旋锯齿外翅片的外侧顶部；宫格翅片位于螺旋锯齿外翅片的两侧，同一螺旋锯齿外翅片的两侧宫格翅片交错分布，从而在相邻螺旋锯齿外翅片的相邻侧，宫格翅片之间形成交错分布的缺口；阶梯翅片位于螺旋锯齿外翅片的两侧且位于宫格翅片外侧，同一螺旋锯齿外翅片的两侧阶梯翅片交错分布，且同侧的阶梯翅片与宫格翅片交错分布，相邻螺旋锯齿外翅片的相邻侧，阶梯翅片的轴向方向上具有间隙；宫格翅片的内侧、螺旋锯齿外翅片、管基体、间槽凸齿之间围成蒸发腔，宫格翅片的外侧、螺旋锯齿外翅片、阶梯翅片之间围成强化腔，蒸发腔和强化腔之间通过缺口连通。

间槽凸齿沿着间槽的中心线间隔均匀分布，间槽凸齿为矩形齿或梯形齿，间槽凸齿的高度为0.05-0.20mm；每个圆周上间槽凸齿的数量为50-150个。

宫格翅片为垂直于螺旋锯齿外翅片侧壁的类三角翅片，宫格翅片的上顶面为一平面；在相邻螺旋锯齿外翅片的相邻侧，相邻侧宫格翅片的轴向长度相加等于此处间槽的宽度；每个圆周上，螺旋锯齿外翅片一侧的宫格翅片的数量为80-150个。

蒸发腔的截面形状为类正五边形；每个间槽中的缺口为两行间隔分布的矩形孔，矩形孔的轴向长度为此处间槽宽度的1/3～1/2。

阶梯翅片为垂直于螺旋锯齿外翅片侧壁的类直角梯形台翅片，阶梯翅片的上顶面为一平面，侧面为弧形面；在相邻螺旋锯齿外翅片的相邻侧，相邻侧阶梯翅片的轴向长度相加等于此处间槽的宽度1/2～2/3；在每个圆周上，螺旋锯齿外翅片一侧的阶梯翅片的数量与宫格翅片的数量相等，为80-150个。

阶梯翅片的上顶面比宫格翅片的上顶面高0.1-0.2mm。

三角形顶齿在螺旋锯齿外翅片的顶部间隔分布，三角形顶齿的深度为0.1-0.4mm；在每个圆周上，三角顶齿的数量为50-150个。

螺旋锯齿内翅片为管基体的内壁沿左旋或右旋螺纹方向间断分布的梯形台锯齿；螺纹的头数为2～32头，螺纹槽深度为0.20～0.40mm，梯形台锯齿的下底面面积为0.04～0.16mm²，高为0.15～0.35mm。

间槽凸齿沿着间槽的中心线间隔均匀分布；宫格翅片为垂直于螺旋锯齿外翅片侧壁的类三角翅片，宫格翅片的上顶面为一平面；蒸发腔的截面形状为类正五边形，每个间槽中的缺口为两行间隔分布的矩形孔；阶梯翅片为垂直于螺旋锯齿外翅片侧壁的类直角梯形台翅片，阶梯翅片的上顶面为一平面，侧面为弧形面；三角形顶齿在螺旋锯齿外翅片的顶部间隔分布；螺旋锯齿内翅片为管基体的内壁沿左旋或右旋螺纹方向间断分布的梯形台锯齿。

宫格翅片、阶梯翅片为用刀具从外侧向内侧挤压成形制得。

总的说来，本发明具有如下优点：