一种吸收式制冷机的吸收器强化管的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于高效传热传质领域，具体涉及一种吸收式制冷机的吸收器强化管。
【背景技术】
[0002]溴化锂吸收式制冷机可以利用余热、废热和排热等低势热能，耗电少，并且具有对大气臭氧层无破坏作用的独特优势，是一种环保和节电产品，被国际上公认为未来制冷机发展的重要方向之一。提高吸收式制冷机的效率、减小机组的尺寸是溴化锂吸收式制冷机未来发展非常重要的方面，而机组内各个换热器传热传质效率的优劣决定了整个机组的制冷效能和质量。吸收器目前是溴化锂制冷机组中传热传质系数最小的换热器，换热面积最大，所占体积空间和消耗的金属材料最多，因此增强吸收器的传热传质效率是减少机组重量与体积，达到节材节能，提高机组经济性的关键。目前强化传热管的理论基础主要是以边界层理论为主，认为在流体对流换热过程中，层流底层(即边界层)是传热过程中的主要热阻，通过对换热管表面结构的改变，可以降低边界层的热阻。核心流理论是当前最新的研究，它论述了流体主流区域的流态对流体对流换热的影响，主要研究如何通过改变核心流流态来达到提高列管式换热器换热系数
[0003]目前，溴化锂制冷机的吸收器还是以光管为主，其换热系数只有500?800W/(m2.k)，远远低于蒸发器和冷凝器2000?3000W/(m2.k)的换热系数，因此吸收器在同等换热量的条件下，必须使换热面积增加4倍到5倍，才能达到热平衡。因此，提高吸收器的换热系数，增加其换热效率，是减少换热器体积，降低制造成本的重要途径。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种吸收式制冷机的吸收器强化管，显著提高单位换热面积的传热传质效率，减少吸收器体积，达到节材减重，提高机组经济性。
[0005]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0006]—种吸收式制冷机的吸收器强化管，包括传热管，在所述传热管的一端到另一端的外表面上加工有螺旋状的翅片；
[0007]在所述翅片上开有与传热管的轴线平行的纵槽，其将所述翅片切割开，在传热管外形成螺旋锯齿结构。
[0008]在所述传热管内插入有旋流片，所述旋流片将传热管内的空间等分为两部分。
[0009]所述纵槽的横截面为三角形。
[0010]所述纵槽的沟槽夹角为50°?70°，槽深为0.8?1.2mm，各纵槽无间隔排列于传热管的外径全周，与翅片配合形成尖锐角。
[0011]所述螺旋锯齿结构的齿高为1.2?1.8mm，螺距为0.9?1.2mm，齿顶角为15°?30。。
[0012]所述旋流片为螺旋扭曲形结构，其螺距为80?150mm，截面厚度为1.0?2.0mm,截面宽度比传热管的内径小0.2?0.5mm。
[0013]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型所设计的吸收器高效强化传热管将对流传热的边界层理论与核心流理论相结合，管外采用锯齿形翅片管，管内插入旋流片。锯齿形翅片管不仅增加了管外传热面积，而且减薄了紧靠管壁的层流边界层，增强了对边界的扰动，从而加快了管外壁的热量向管内冷却水传递，同时尖锐的锯齿也破坏了溴化锂溶液的液膜，降低了其表面张力，利于传质的进行。管内插入旋流片的作用是对管内核心流进行扰动，增强流体温度的均匀性，同时也通过长螺距的设计来尽量降低流动阻力。高效强化管的应用可显著提高单位换热面积的传热传质效率，减少吸收器体积，达到节材减重，提高机组经济性的目的。采用该强化吸收管制成的吸收器的换热系数可达2000?2500W/ (m2.k)，几乎等于蒸发器和冷凝器2000?3000W/ (m2.k)的换热系数，因此强化管吸收器与光管吸收器相比，换热面积减小了 4/5，体积也相应减少了 4/5，管材重量减少了2/5，使整个机组的体积减少了 10%左右。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型吸收式制冷机的吸收器强化管的局部剖视图；
[0015]图2为本实用新型吸收式制冷机的吸收器强化管的横向剖视图；
[0016]图3为翅片的结构示意图；
[0017]图4为旋流片的结构示意图；
[0018]图5为图4的横向剖视图。
[0019]其中:1、传热管；2、翅片；3、旋流片；4、纵槽。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述:
[0021]溴化锂吸收式制冷机可以利用余热、废热和排热等低势热能，耗电少，并且具有对大气臭氧层无破坏作用的独特优势，是一种环保和节电产品，被国际上公认为未来制冷机发展的重要方向之一。提高吸收式制冷机的效率、减小机组的尺寸是溴化锂吸收式制冷机未来发展非常重要的方面，而机组内各个换热器传热传质效率的优劣决定了整个机组的制冷效能和质量。吸收器目前是溴化锂制冷机组中传热传质系数最小的换热器，换热面积最大，所占体积空间和消耗的金属材料最多，因此增强吸收器的传热传质效率是减少机组重量与体积，达到节材节能，提高机组经济性的关键。
[0022]本实用新型所设计的吸收器高效强化传热管将对流传热的边界层理论与核心流理论相结合，管外采用锯齿形翅片管，管内插入旋流片。锯齿形翅片管不仅增加了管外传热面积，而且减薄了紧靠管壁的层流边界层，增强了对边界的扰动，从而加快了管外壁的热量向管内冷却水传递，同时尖锐的锯齿也破坏了溴化锂溶液的液膜，降低了其表面张力，利于传质的进行。管内插入旋流片的作用是对管内核心流进行扰动，增强流体温度的均匀性，同时也通过长螺距的设计来尽量降低流动阻力。
[0023]如图1至图5所示，一种吸收式制冷机的吸收器强化管，其包括传热管1，该传热管I采用直径19_、厚度为1_的紫铜管光管，其管长可根据换热器设计热负荷确定。传热管I外加工有螺旋状的翅片2，在翅片2上开有三角形的纵槽4。翅片2以及其上设有的纵槽的配合使传热管外表面形成一螺旋锯齿结构。传热管I内插入一旋流片3，旋流片3将传热管内的空间等分为两部分。在传热管I的外表面通过滚乳加工的方式加工翅片2，纵槽4采用滚齿的方式加工，而旋流片3则利用专门夹具采用旋拉方式加工而成。
[0024]各结构的尺寸特征分别是:螺旋锯齿结构的齿高hf = 1.2?1.8mm，螺距Pf =0.9?L 2_，齿顶角a f = 15。?30。；纵槽的沟槽夹角a c = 50。?70。，槽深he =
0.8?1.2mm，各纵槽无间隙(即三角形的底边顶点相连)排列于管外径全周，在翅片上形成尖锐角；旋流片为螺旋扭曲形结构，其螺距PF = 80?150mm，截面厚度e = 1.0?2.0mm,截面宽度b比传热管的内径小0.2?0.5mm。
[0025]本实用新型公开一种吸收式制冷机的吸收器强化管，其包括传热管，所述传热管外加工有螺旋状的翅片，在所述翅片上开有纵槽以使传热管外表面形成一螺旋锯齿结构，所述传热管内插入一旋流片，所述旋流片将传热管内的空间等分为两部分。本实用新型在传热管外采用锯齿形翅片，管内插入旋流片，其中锯齿形翅片不仅增加了管外传热面积，而且减薄了紧靠管壁的层流边界层，增强了对边界的扰动，同时尖锐的锯齿也破坏了溴化锂溶液的液膜，降低了其表面张力，利于传质的进行。管内插入旋流片的作用是对管内核心流进行扰动，增强流体温度的均匀性，可显著提高单位换热面积的传热传质效率，减少吸收器体积，达到节材减重，提高机组经济性的目的。
[0026]上述技术方案只是本实用新型的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本实用新型公开了原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本实用新型上述具体实施例所描述的结构，因此前面描述的只是优选的，而并不具有限制性的意义。
【主权项】
1.一种吸收式制冷机的吸收器强化管，其特征在于:所述吸收式制冷机的吸收器强化管包括传热管，在所述传热管的一端到另一端的外表面上加工有螺旋状的翅片； 在所述翅片上开有与传热管的轴线平行的纵槽，其将所述翅片切割开，在传热管外形成螺旋锯齿结构。2.根据权利要求1所述的吸收式制冷机的吸收器强化管，其特征在于:在所述传热管内插入有旋流片，所述旋流片将传热管内的空间等分为两部分。3.根据权利要求2所述的吸收式制冷机的吸收器强化管，其特征在于:所述纵槽的横截面为三角形。4.根据权利要求3所述的吸收式制冷机的吸收器强化管，其特征在于:所述纵槽的沟槽夹角为50°?70°，槽深为0.8?1.2mm，各纵槽无间隔排列于传热管的外径全周，与翅片配合形成尖锐角。5.根据权利要求4所述的吸收式制冷机的吸收器强化管，其特征在于:所述螺旋锯齿结构的齿高为1.2?1.8mm，螺距为0.9?1.2mm，齿顶角为15°?30°。6.根据权利要求2至5任一所述的吸收式制冷机的吸收器强化管，其特征在于:所述旋流片为螺旋扭曲形结构，其螺距为80?150mm，截面厚度为1.0?2.0mm，截面宽度比传热管的内径小0.2?0.5mm。
【专利摘要】本实用新型提供了一种吸收式制冷机的吸收器强化管，属于高效传热传质领域。该吸收式制冷机的吸收器强化管包括传热管，在所述传热管的一端到另一端的外表面上加工有螺旋状的翅片；在所述翅片上开有与传热管的轴线平行的纵槽，其将所述翅片切割开，在传热管外形成螺旋锯齿结构。利用本实用新型可显著提高单位换热面积的传热传质效率，减少吸收器体积，达到节材减重，提高机组经济性的目的。
【IPC分类】F25B37/00, F25B15/06
【公开号】CN204787437
【申请号】CN201520408787
【发明人】金文倩, 姚远, 莫东平, 丁畅, 马春红
【申请人】中国石油化工集团公司, 中国石化集团新星石油有限责任公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年6月12日