同轴套管的优势初探白俊文石景祯赵凯凯(杭州沈氏换热器有限公司)摘要:作为近年来发展的高效换热技术之一同轴换热器,其核心部件为内管即:螺旋槽纹管。国内外对该高效换热管型,虽有一定的技术研究,但研究的深度与广度,还远远达不到实际应用的需求。笔者所在单位,作为最先使用该先进技术的公司之一,对该管型做了大量的试验,已有一定的经验总结。在此根据试验数据把对该换热管的粗浅研究资料,介绍给业内同仁,算是抛砖引玉,希冀与有识之士共同提高。关键词:高效换热器;同轴换热器;螺旋槽纹管;强化传热。ResearchesontheadvantagesofcoaxialtubeBaijunwenShijinzhenZhaokaikaiABSTRACTAsoneofthedevelopmentofefficientheatexchangingtechnologyinrecentyears-coaxialheatexchangers,haveitscorecomponents,calledspirallycorrugatedtube.althoughtherearecertaintechniquesaboutthishighefficiencyheattransferpipe-type,butthedepthandbreadthofthestudy,isfarlessthantheactualapplicationneeds.Theauthororganization,asoneofthefirsttousetheadvancedtechnologycompanies,hasdonelotsoftestwithit,gotacertaindegreeofexperience.Accordingtothetestdataoftubesonthesuperficialresearch,theadvantagesoftubes,areintroducedtocolleaguesintheindustryhere.Itisonlyacatalyst,hopeandinsighttoimprove.Keywordshighperformanceheatexchangers;coaxialheatexchangers;spirallycorrugatedtube;enhancedheattransfer随着科学技术的提高,人们对生活品质的追求目标日益高涨;而工业革命所带来对环境的负面影响,也越来越显现在现代人面前。一边是生活的舒适与便捷,另一边是日渐恶劣的居住环境,于是“节能环保”日渐成为时代的最强音。作为工业基础产品之一的换热器,当然也不例外,虽然提高性能的脚步,在业内从来没有停止过,但传热强化在今天就尤为迫切与急需。尤其是上世纪90年代以后,各种措施与手段更是突飞猛进,层出不穷。如主动强化技术中的机械方法、表面振动、流体振动、外加电磁场、引射与虹吸;被动强化技术中的扩展表面、表面涂层处理、表面粗糙处理、插入式流体置换元件、旋转流场技术、表面张力与添加物等技术与措施。这些技术手段,有许多已经使用在现今的产品上,实例不胜枚举,仔细体会一下我国制冷/空调产品的变化,就可窥全貌。同轴套管就是这些强化传热技术中,性能高效而又商业化成功的典范。其核心部件是其内管即:螺旋槽纹管,该管型是在原有螺旋槽管的基础上,与常规的螺旋波纹管(伸缩软管)交叉研究后的产物。比前者换热效率更高,又兼有后者能在一定范围内伸缩的优势。不仅耐受振动、压力波动、冷热交替冲击等机械外力,而且具有自洁净功能,在一定条件下可以自动除去附着在其表面的尘垢。更重要的是她的出现,由于其结构特征保证了水侧没有死区,使热泵热水器终于有了最适合而又可靠性与寿命双高的冷凝器!1、结构、几何特征及其面积1.1总体机构同轴套管,按其结构形式可以分为如下几种(其中方形包含矩形):根据所服务的功能,单个产品可以并联使用满足大容量需求,也可以串联使用满足大温差需求,或混合使用满足特殊的需求。1.2内部结构内部结构常见的为一根螺旋槽纹管外套一根光管,并保证2管的中心线同心(结构简图见右)。有的为2根槽纹管外套一根光管;多根套多根的比较少见。内外管根据满足各种不同的功能需要,可以分别选择不同的金属材料或可加工的非金属材料制成,使得其应用范围十分宽广。1.3参数及其面积螺旋槽纹管属多种传热强化技术综合运用的结晶,且实现了换热介质2侧的同时换热强化。但由于其复杂的换热机理,加上2侧扩展面积与纯换热强化的相互交叉作用,至今没有比较准确的准则方程式出现。即使是换热面积的计算,由于其组成螺旋槽的型线多变,也没有通用的公式!参考文献(1)介绍了一种简单螺旋槽型线的外表面积计算方法,见下:图中主要结构参数为:内径Di、螺旋槽节距P、波峰圆半径R、波波谷圆半径r、角度α、螺旋升角θ、槽深h及管壁厚δ。单位管长的螺旋槽纹管管外传热表面积计算公式:其中实际上除了以上...