一种节能型矿用换热器表面结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本【实用新型内容】属于矿井空气调节及降温技术领域，涉及一种换热器表面，特别是一种节能型矿用换热表面结构。
【背景技术】
[0002]随着矿井开采深度的增加和采掘机械化程度的提高，矿井热环境对深部资源有效开采的制约作用愈发明显。矿井热害问题越来越严重，已成为与矿井瓦斯、火、粉尘、矿压、水并列的六大灾害之一，热害已严重影响井下作业人员的身体健康、工作效率和矿山经济效益。《煤矿安全规程》规定，井下超温地点必须有制冷降温设施。采用空调系统是矿井降温的主要措施之一，空调系统的冷凝器及蒸发器等都属于换热设备。《我国国民经济和社会发展十二五规划纲要》中明确指出，应加快建设资源节约型社会，开发节能型矿用换热器表面属于建设资源节约型社会的范畴，具有一定的现实意义。
【发明内容】
[0003]为了应对矿井越发严重的热害问题并节约能源，本实用新型的目的是提供一种节能型矿用换热器表面结构，该换热器表面通过在平直翅片上开缝及减小圆管外径实现节能，同时该换热器表面结构简单，易于生产。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种节能型矿用换热器表面结构，其特征是:该换热器表面由7mm的两排铜管及带有缝条的铝制肋片组成一个换热单元，一个换热单元长40mm，宽度15mm，缝条宽度2mm，缝条间距2mm;其中肋片焊接在铜管上，缝条有一对，与铜管相对应，铜管内为制冷工质。
[0005]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:(I)减少了材料成本。由于铜价格远高于铝的价格，减小铜管尺寸从整体上减少了材料成本。(2)节能效果明显。铜管外径分别为7.0mm、8.0mm、9.0mm三种表面比管径为1mm时减少的压降分别为38 %、29 %、21 %，同时减少的换热量分别仅为8 %、5.5 %、3 %。
【附图说明】
[0006]图1是本实用新型的计算单元结构尺寸示意图。
[0007]图2是缝条结构尺寸示意图。
[0008]图3是本实用新型在不同管径时压降对比图，其中横坐标为进口风速，纵坐标为压降。
[0009]图4是本实用新型在不同管径时换热量对比图，其中横坐标为进口风速，纵坐标为换热量。
[0010]图5是本实用新型在换热能力相同条件下不同管径时压降对比图，其中横坐标为换热量，纵坐标为压降。
[0011]图6是本实用新型在换热能力相同条件下不同管径时需要消耗的栗功对比图，其中横坐标为换热量，纵坐标为栗功。
[0012]图1中各数字标号的名称分别是:1_铜管，2-缝条，3-肋片。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0014]图1为整体换热器表面的一个单元平面结构及尺寸，井下空气自左往右或自右往左流动，肋片(3)焊接在铜管(I)上，缝条(2)有一对，与铜管(I)相对应，铜管内为制冷工质。
[0015]选取换热表面的一个计算单元，以常见的外径为1mm的两排管开缝片为基准，通过改变铜管外径的大小，比较各管径在不同进口风速条件下的流动与换热特性。用于择优选择的管外径分别为6.0mm、7.0mm、8.0mm以及9.0mm四种形式。
[0016]图2为一组缝条的结构及尺寸，其与肋片(3)连成整体，用以破坏热边界层及增加扰动，从而起到强化换热的效果。
[0017]图3为在进口风速分别为0.5m/s，1.0m/s，1.5m/s，2.0m/s，2.5m/s，3.0m/s时，不同铜管管径下压降的对比图，从图中可以看出随着进口风速的增大，铜管管径越小压降值减少越明显，即节能效果越好。
[0018]图4为在进口风速分别为0.5m/s，1.0m/s，1.5m/s，2.0m/s，2.5m/s，3.0m/s时，不同铜管管径下换热量的对比图，从图中可以看出随着进口风速的增大，铜管管径越小换热效果越差，不利于强化换热。
[0019]由图5和图6数据可知，在所计算的进口风速范围内，四种小管径换热表面相对于铜管管径为1mm的换热表面都能起到节能的效果。在低进口风速情况下，管径越小，节能效果越明显；当铜管管径为1mm的换热表面进口风速为2.0m/s所对应的换热量以上，四种小管径换热表面节能效果趋于一致，尤其是6.0mm外径的表面，节能效果不如7.0mm外径表面。从总压降和总换热量的角度来分析，外径分别为7.0mm、8.0mm、9.0mm三种表面比目前常用的外径为10.0mm的换热表面减少的压降分别为38%、29%、21 %，减少的换热量分别为8%、5.5%、3%。另一方面，管径减小会导致管内流动压降增大，增加压缩机功耗。矿用换热器的进口风速一般在lm/s?2m/s，所以本实用新型选择的铜管管外径为7mm。
【主权项】
1.一种节能型矿用换热器表面结构，其特征是:该换热器表面由7mm的两排铜管(I)及带有缝条(2)的招制肋片(3)组成一个换热单元，一个换热单元长40mm，宽度15mm，缝条宽度2mm，缝条间距2mm;其中肋片(3)焊接在铜管(I)上，缝条(2)有一对，与铜管(I)相对应，铜管内为制冷工质。
【专利摘要】本实用新型公开了一种节能型矿用换热器表面结构，该换热器表面由7mm的两排铜管及带有缝条的铝制肋片组成一个换热单元，一个换热单元长40mm，宽度15mm，缝条宽度2mm，缝条间距2mm。该换热器表面通过在平直翅片上开缝及减小圆管外径实现节能，同时该换热器表面结构简单，易于生产。
【IPC分类】F25B39/00
【公开号】CN205119570
【申请号】CN201520807978
【发明人】张京兆
【申请人】西安科技大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年10月19日