不锈钢冷凝器传热强化方式及其在热水器中的应用

- 2017-11-09-

作为冷却系统中的关键部件,不锈钢冷凝器能够带来优异的换热效果,在此基础上人们还提出了流型调控的新概念,具体的做法就是在不锈钢冷凝器的冷凝管内插入柱状金属丝网,然后利用毛细力的作用使得液体被自动吸入到金属网内,而气相在管内壁和金属网之间的环形间隙内流动,从而达到了流型调控的目的。

 

从结构上看,只不过就是在不锈钢冷凝器的冷凝管中增设了一个柱状金属丝网,但却可以使得液体被全部吸入金属丝网而导出,而气体则全部保留在了环形间隙内;气泡则在环形间隙内转变为马鞍形,从而大大增大了气相与管内壁的接触面积,形成大面积薄液膜传热,同时气相被加速,强化了对流传热,有助于提高不锈钢冷凝器额冷凝效果。

 

而且由于丝网表面张力作用,当不锈钢冷凝器中的气弹进入环隙区域就会形成拉长的环形气弹,使得气弹与管内壁的接触面积变大,液膜厚度大幅减薄,同时气弹上升速度大幅提高,引起环隙区域和核心区域内的流体通过网孔面进行强烈的质量与动量的交换并在核心区域产生自维持脉动流,同样有利于提高不锈钢冷凝器的换热性能。

 

也就是说,今后要想进一步提高不锈钢冷凝器换热性能的话,只要在光管中内插金属丝网就可以了,而经过改进之后的冷凝管也被称之为强化管,这样的不锈钢冷凝器在燃气热水器中也有显著的节能效果。

 

不锈钢通常具有较好的抗CO、C02、NOx,等酸性气体腐蚀性能,且价格比铜低,但考虑到不锈钢导热系数比铜低得多,所以不锈钢冷凝器在应用时必须进行强化,内插金属丝网就是一种创新的做法,但没想到效果非常好,使得不锈钢冷凝器的换热效率有了明显的提高,从而增强了热水器的热效率。

 

目前还有很冷凝式燃气热水器采用的冷凝结构是一种铜管套铜翅片的换热器结构,铜管受内压膨胀与翅片密切结合,通过翅片来增加冷凝换热面积,从而提高冷凝器的传热性能并增加热水器的热效率。由于酸性冷凝液对铜材具有腐蚀性,因此两者相比还是建议选用不锈钢冷凝器。