专利名称：：一种管翅式换热器的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及换热器
技术领域：
，具体涉及管翅式换热器的
技术领域：
。技术背景当前，空调器的节能越来越受到人们关注，而提高换热器的能效则成为空调器节能环节中的关键。为提高空调器的能效，一般采用增大换热器的换热面积、加大风量等措施，但是这些措施增加了空调器本身的成本，妨碍了空调器使用的经济性。在管翅式换热器的研究中发现，空气侧换热阻力占整个换热器热阻的80%左右，因此空气侧性能的强化历来是研究的重点，如采用窗片、桥片等结构来强化换热。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于提供一种高效的管翅式换热器，通过改变翅片及金属管的相对位置，改善翅片表面温度场及流场，达到改善翅片换热效果，从而提高整个换热器的换热效率。本实用新型的技术方案是一种管翅式换热器，包括若干金属管、套装在金属管外侧的翅片，翅片的一侧形成换热器迎风面，另一侧形成换热器背风面，其中，金属管的中心与换热器迎风面的间距大于金属管的中心与换热器背风面的间距。所述的管翅式换热器，翅片宽度为9~22mm。所述金属管中心与翅片中心偏移量为0.53.0mm。有时，管翅式换热器经过胀管加工成型后还要根据安装位置的需要进行折弯操作，故换热器迎风面和背风面均应理解为广义的面，而不仅仅是平面。所述翅片加工成的管翅式换热器沿翅片垂直方向截面形状为u形或L形或一字形，或换热器截面形状为以上一种或一种以上截面形状的组合。与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，通过金属管中心位置的偏移，实现金属管在翅片中位置向换热器背风侧偏移，改变了管翅式换热器空气侧的传热性能及阻力性能，减小管后的尾流区域，可使传热效率有所提高，同时使出口速度分布更为不均匀，引起阻力的相应的增加。传热提高和阻力增加的综合效果是加强了整体的换热效果，提高了换热量，从而优化空调系统，提高空调系统制冷/制热的能效比(EER/COP)。图1为本实用新型的管翅式换热器立体图；图2为本实用新型的翅片和金属管相对位置示意图；图3为本实用新型的金属管中心位置相对翅片中心位置偏移的示意图。具体实施方式以下结合附图及对本实用新型作进一步的说明如图l所示的一种管翅式换热器，包括若千金属管l、套装在金属管1外侧的翅片2及封闭换热器两端口的端板3，翅片2的一侧形成换热器迎风面4，另一侧形成换热器背风面5，其中，金属管l的中心12与换热器迎风面4的间距大于金属管1的中心12与换热器背风面5的间距。为了获得较髙的换热效率，上述金属管1中心12与翅片2中心11偏移量为0.5~3.0mm。所述的管翅式换热器中，翅片宽度为922mm。有时，管翅式换热器经过胀管加工成型后还要根据安装位置的需要进行折弯操作，故换热器迎风面和背风面均应理解为广义的面，而不仅仅是平面。所述高效翅片加工成的管翅式换热器沿翅片垂直方向截面形状为U形或L形或一字形，或换热器截面形状为以上一种或一种以上截面形状的组合。为说明本实用新型所达到的效果，下面列举了本实用新型的几个实施方案1、整机实施方案采用常规管式换热器及本实用新型的管式换热器，其中，常规管式换热器指金属管中心位置位于翅片中心位置的换热器，本实用新型的管式换热器指金属管中心位置偏移背风侧的换热器，将其分别制作成单弯排波纹形状，从而作为空调器室外冷凝器，组装空调整机。在按GB/T7725—2004[4]建成的房间空气调节器试验测试室(空气烚值法)中进行空调额定制冷测试，工况温度为室内27/19i:，室外35/24。C。根据金属管中心位置相对翅片中心位置向换热器背风侧偏移量为-2mm、-lmm、0mm、lmm、2mm，制作冷凝器6、冷凝器7、冷凝器8、冷凝器9、冷凝器IO。空调整机实验选用两套1.5P空调器作为实验1#样机、2#样机，在仅更换冷凝器的状况下，分别测试两套样机的制冷性能；实验结果分别列于表l。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表1如表1所示，由整机测试结果可知，采用金属管中心位置向背风侧偏移的冷凝器，制冷效果较好，即该系列冷凝器的换热效果较好，依此说明，金属管中心位置向背风侧正偏移的换热器，其换热效率相对较高。2、换热器实验平台实施方案将常规管式换热器及本实用新型的管式换热器分别制作成单弯排波纹形状的换热器(冷凝器)，在换热器实验平台上进行性能对比实验。根据金属管中心位置相对翅片中心位置向换热器背风侧的偏移量为-2mm、-lmm、0mm、lmm、2mm，分别制作冷凝器6、冷凝器7、冷凝器8、冷凝器9、冷凝器IO。实验方案将上述冷凝器6、7、8、9、10的冷凝温度分别设为48°C、50°C、52°C，冷凝器6、7、8、9、10的进口温度分别设为79°C、81°C、84°C，过冷度均为6X:;环境干球温度为35。C，湿球温度为24'C;测试风量为2000m3/h。得出如表2的实验结果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表2由表2的实验结果可以看出，冷凝器9及冷凝器10的换热量明显偏高，依此说明，金属管中心位置向背风侧正偏移的换热器，其换热效率较好。3、换热器数值模拟研究实施方案本实施方案仍对相对翅片中心具有不同偏移量的金属管中心位置的换热器(冷凝器)的性能进行数值研究。本数值研究的计算基于冷凝器传热模型，在整个传热过程中，制冷剂在金属管内放出热量通过金属管壁导热导给翅片，最终通过空气的对流将热量带走。由于制冷剂在金属管内的传热非常复杂，涉及过热区、两相区和过冷区。本研究主要为了研究空气侧翅片在不同管心偏移量的传热性能，将金属管内的热阻固定，即金属管壁温度取为定值(第一类热边界条件)，其值取为实验中金属管壁温度的平均值。基于此计算中可以选取典型的代表性单元进行研究，由于在计算中考虑到翅片中的温度分布，即翅片中的温度通过计算确定，因此使得此问题属于流固耦合问题。对低速空气的流动，在温差不太大的情况下并引入以下的简化-(l)假定通道中流体流动和热交换为层流稳定流动；(2)忽略重力对流动和换热的影响；(3)空气为不可压縮流体；(4)空气和翅片的物性参数为常数。研究中采用的翅片及换热器模型的三维尺寸如下翅片厚度0.105mm，翅片间距1.4mm，翅片宽度21.65mm，换热器迎风面积588mmX500mm,管间距25mm。现考察换热器的金属管中心位置在8种相对翅片中心具有不同偏移量的情况及不同风速下的表面气流流动状况与换热特性，所研究的迎风面流速分别为<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表4不同偏移量下阻力随风速的变化(阻力单位Pa)迎风面流速(m/s)UP—2.0UP_1.5UP」.0BS—0DN_1.0DN—1.5DN_2.0DN_3.0<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表5不同偏移量下换热量随风速的变化(换热量单位W)由表4及表5表明，随着迎面风流速的增加，换热器阻力和传热量均增加，而且阻力增加的程度要高于传热增加的程度；同时，随着金属管中心位置向背风侧偏移，翅片的阻力逐渐增加。而就换热量而言，随着金属管巾心位置向背风侧偏移，翅片的换热量先增加而后减小，相应的，其转折点即为最优的偏移量，此时与常规管式换热器相比，阻力大约增加12%，对应的换热量增加12%。通过以上实施方案，分别从理论与实际上分析考核了金属管中心位置的偏移对换热器的换热性能的影响，其结果基本上是一致的；即金属管中心位置向背风侧正偏移的换热器的换热效率较高；相应的，随着偏移量的不同，换热效率也不同；通过研究得出，对于普通空调用的换热器翅片，片宽在922mm之间，当偏移量在0.5~3.0mm时，翅片的换热效率是相对较高的。权利要求1、一种管翅式换热器，包括若干金属管、套装在金属管外侧的翅片，翅片的一侧形成换热器迎风面，另一侧形成换热器背风面，其特征在于金属管的中心与换热器迎风面的间距大于金属管的中心与换热器背风面的间距。2、根据权利要求1所述的管翅式换热器，其特征在于所述金属管的中心与翅片的中心偏移量为0.5~3.0mm。3、根据权利要求1或2所述的管翅式换热器，其特征在于翅片宽度为922mm。4、根据权利要求1或2所述的管翅式换热器，其特征在于所述翅片加工成的管翅式换热器沿翅片垂直方向截面形状为U形或L形或一字形，或换热器截面形状为以上一种或一种以上截面形状的组专利摘要本实用新型提供一种管翅式换热器，包括若干金属管、套装在金属管外侧的翅片，翅片的一侧形成换热器迎风面，另一侧形成换热器背风面，其中，金属管的中心与换热器迎风面的间距大于金属管的中心与换热器背风面的间距。所述金属管中心与翅片中心偏移量为0.5～3.0mm。该管翅式换热器加强了整体的换热效果，提高了换热量，从而优化空调系统，提高空调系统制冷/制热的能效比。文档编号F25B39/00GK201107007SQ20072005863公开日2008年8月27日申请日期2007年10月23日优先权日2007年10月23日发明者刘丽刚,廖清高,闫志恒,黄晓峰申请人:海信科龙电器股份有限公司