传热管组件及具有其的换热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种传热管组件及具有其的换热器。根据本实用新型的传热管组件，包括管体，管体包括沸腾传热输入端和冷凝传热输入端，沸腾传热输入端和冷凝传热输入端之间形成容纳腔；内插弹簧丝，设置在容纳腔内，内插弹簧丝的螺距沿沸腾传热输入端到冷凝传热输入端的方向逐渐变大。根据本实用新型的换热器，包括传热管组件，传热管组件为前述的传热管组件。内插弹簧丝在一定程度上增加了管内壁的粗糙度，从而整体上增强了管内沸腾或凝结传热利用变螺距内插弹簧丝，使其螺距随着管内流体干度的变化而变化以适应对不同干度流体进行强化传热，从而获得比恒定螺距内插弹簧丝更好的强化传热效果。
【专利说明】传热管组件及具有其的换热器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及换热器管内强化传热的内插元件领域，特别地，涉及一种传热管组件及具有其的换热器。
【背景技术】
[0002]对强化传热技术的开发和研究由来已久，管内插入物技术是一种十分便捷和有效的强化传热措施。目前，比较常见的内插物有:弹簧丝(螺旋丝)、纽带、绕花丝、立交盘、十字插入物、梯形物等。而对于工业化大批量生产和使用，由于制作工艺和成本等条件限制，弹簧丝成为管内插物的首选。对于管内沸腾或凝结传热，随着流体流动方向，流体的干度不断发生着变化，见附图1，为流体在管内沸腾传热沿流动方向形态的变化。由于这种变化，对流体的强化传热措施沿流体流动方向也应当相应的改变以始终保持较好的强化传热效果，但是现有的内插物并没有做到这一点导致强化传热效果较差。
实用新型内容
[0003]本实用新型目的在于提供一种传热管组件及具有其的换热器，以解决现有内插物的传热效果较差的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供了一种传热管组件，包括管体，管体包括沸腾传热输入端和冷凝传热输入端，沸腾传热输入端和冷凝传热输入端之间形成容纳腔；内插弹簧丝，设置在容纳腔内，内插弹簧丝的螺距沿沸腾传热输入端到冷凝传热输入端的方向逐渐变大。
[0005]进一步地，内插弹簧丝具有流体的干度为O时的第一螺距，第一螺距为2至5mm。
[0006]进一步地，内插弹簧丝具有流体的干度为I时的第二螺距，第二螺距为20至30mm。
[0007]进一步地，内插弹簧丝与管体的内壁相抵接。
[0008]本实用新型还提供了一种换热器，包括传热管组件，传热管组件为前述的传热管组件。
[0009]本实用新型具有以下有益效果:
[0010]内插弹簧丝在一定程度上增加了管内壁的粗糙度，对于管内稳定流动下的流体质量和流量不变的干式蒸发或冷凝传热，在干度较低的情况下，流体流速较低，较小的内插弹簧丝螺距能更大程度增加壁面粗糙度；在干度较高时，流体流速较高，较大的内插弹簧丝螺距适当减小了流动阻力，从而整体上增强管内沸腾或凝结传热利用变螺距内插弹簧丝，使其螺距随着管内流体干度的变化而变化以适应对不同干度流体进行强化传热，从而获得比恒定螺距内插弹簧丝更好的强化传热效果。
[0011]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
【专利附图】
【附图说明】[0012]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0013]图1是管内沸腾传热沿流动方向形态的变化示意图；以及
[0014]图2是根据本实用新型的传热管组件示意图。
[0015]附图中的附图标记如下:10、管体；20、内插弹簧丝。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0017]参见图1和图2，根据本实用新型的传热管组件，包括管体10，管体10包括沸腾传热输入端和冷凝传热输入端，沸腾传热输入端和冷凝传热输入端之间形成容纳腔；内插弹簧丝20，设置在容纳腔内，内插弹簧丝20的螺距沿由沸腾传热输入端到冷凝传热输入端的方向逐渐变大。内插弹簧丝20的螺距沿管体10轴线方向逐渐变大或逐渐变小。内插弹簧丝20的螺距沿管体10的轴线不断变化。内插弹簧丝20在一定程度上增加了管内壁的粗糙度，对于管内稳定流动下流体质量流量不变的干式蒸发传热，在入口干度较低的情况下，较小的内插弹簧丝20螺距能更大程度增加壁面粗糙度，从而增强管内沸腾传热；而在干度较高时，流体的比体积较大，流体的流速也较大，如果还是用螺距偏小的内插弹簧丝20会造成很大的流动阻力，从而削弱了强化传热的整体效果。利用变螺距内插弹簧丝20，使其螺距随着管内流体干度的变化而变化以适应对不同干度流体进行强化传热，从而获得比恒定螺距内插弹簧丝更好的强化传热效果。对于管内凝结传热，也是同样的道理。
[0018]参见图1和图2，传热管组件基于管内沸腾或凝结传热流体干度不断发生变化这一特征提出了变螺距内插弹簧丝20内插物，充分利用内插弹簧丝20不同螺距下强化传热效果不同，从而从整体提升了强化传热效果。对于稳定流动条件下流体质量流量不变的干式蒸发或冷凝传热，由于管内沸腾或凝结传热沿流动方向干度不断变化，在干度较小时，流体比体积小，流速低；在干度较大时，流体比体积大，流速高。而小螺距的内插弹簧丝在干度较低时强化传热效果好，大螺距的内插弹簧丝在干度较高时适当减小了流动阻力。利用可变螺距内插弹簧丝20对管内沸腾或凝结传热进行强化，可获得比恒定螺距更好的强化传热效果。
[0019]本实用新型中的变螺距的内插弹簧丝20制作方便，以带有一定锥度的心轴代替常规的无锥度的心轴，在上面致密地绕上丝，将丝从芯轴退下，即可得到所需弹簧对应的紧致弹簧，该紧致弹簧即为一定锥度的弹簧。对于紧致弹簧，弹簧外径与螺距存在一一对应的关系，确定管体进出口后，以紧致弹簧在一定预拉力情况下穿入管体。解除预拉力，弹簧自动回缩，便形成紧贴在壁面的变螺距内插弹簧丝20。
[0020]通常，当流体的干度为O时，内插弹簧丝20的第一螺距取2至5mm，当流体的干度为I时，内插弹簧丝20的第二螺距取20至30mm。具体选择与流体性质、质量流量和流体过冷度、过热度有关。
[0021]在一定的流动条件下，变螺距的内插弹簧丝20参数最优情况下与恒定螺距的内插弹簧丝参数最优情况下相比，传热系数提高约20%，阻力减小约30%。[0022]本实用新型还提供了一种换热器，包括传热管组件，传热管组件为前述的传热管组件。
[0023]从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果:
[0024]内插弹簧丝在一定程度上增加了管内壁的粗糙度，对于管内稳定流动下流体质量流量不变的干式蒸发或冷凝传热，在干度较低的情况下，流体流速较低，较小的内插弹簧丝螺距能更大程度增加壁面粗糙度；在干度较高时，流体流速较高，较大的内插弹簧丝螺距适当减小了流动阻力，从而整体上增强管内沸腾或凝结传热利用变螺距内插弹簧丝，使其螺距随着管内流体干度的变化而变化以适应对不同干度流体进行强化传热，从而获得比恒定螺距内插弹簧丝更好的强化传热效果。
[0025]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种传热管组件，其特征在于，包括: 管体(10)，所述管体(10)包括沸腾传热输入端和冷凝传热输入端，所述沸腾传热输入端和冷凝传热输入端之间形成容纳腔； 内插弹簧丝(20)，设置在所述容纳腔内，所述内插弹簧丝(20)的螺距沿由所述沸腾传热输入端到所述冷凝传热输入端的方向逐渐变大。
2.根据权利要求1所述的传热管组件，其特征在于， 所述内插弹簧丝(20)具有流体的干度为O时的第一螺距，所述第一螺距为2至5mm。
3.根据权利要求1所述的传热管组件，其特征在于， 所述内插弹簧丝(20)具有流体的干度为I时的第二螺距，所述第二螺距为20至30mm。
4.根据权利要求1所述的传热管组件，其特征在于， 所述内插弹簧丝(20)与所述管体(10)的内壁相抵接。
5.一种换热器，包括传热管组件，其特征在于，所述传热管组件为权利要求1至4中任一项所述的传热管组件。
【文档编号】F28F13/12GK203550747SQ201320689612
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年11月4日 优先权日:2013年11月4日
【发明者】陈亮亮, 程宁, 刘昕, 李学灿 申请人:北京华创瑞风空调科技有限公司