・208・制冷与空调2016年:1671-6612(201602-208-03卧式热虹吸式蒸发器的管内蒸发传热及强化熊从贵何静林翔林通刘雪飞(台州龙江化工机械科技有限公司温岭317500【摘要】介绍了卧式热虹吸式蒸发器的结构和工作原理。工业制冷系统中的热虹吸式蒸发器是利用制冷剂的位差和密度差作为循环动力。位差和密度差越大,蒸发器中的制冷剂循环倍率越大,更有利于传热。制冷剂在水平管内流动时,换热管上的环形凸肋使管内制冷剂周期性地形成漩涡,增加了换热管内底层液体的湍动程度、减薄了传热边界层厚度,提高了换热管内的传热系数。【关键词】制冷系统;热虹吸蒸发器;水平管内传热;传热强化;循环倍率TB61+1文献标识码ATheHeatTransferandEnhancementMechanisminInnerTubeoftheHorizontalThermosiphonEvaporatorXiongCongguiHe激ngLinXiangLinTongLiuXuefei(TaizhouLongjiangChemicalMachineryScienceandTechnologyCo.,Ltd,Wenling,317500【Abstract】Introducesthestructureandworkingprincipleofthehorizontalthermosiphonevaporator.Thethermosiphonevaporatorinindustrialrefrigerationsystemuseofcyclepowerbyheightdifferenceanddensitydifferenceoftherefrigerant,Theheightanddensitydifferenceislarger,Therefrigerantcirculatingratioofinevaporatorisgreater,moreconducivetoheattransfer.Therefrigerantflowinthehorizontaltube,theannularconvexribsoftubemakestherefrigerantinthetubeperiodicallyformedwhirlpool,increaseturbulentdegreeofthetubebottomliquid,thinningoftheheattransferboundarylayerthickness,improvetheheattransfercoefficientofthetube.【Keywords】RefrigerationSystem;ThermosiphonEvaporator;HeatTransferinInnerhorizontaltube;HeatTransferEnhancement;CirculationRatio基金项目:温岭市科技计划资助项目(2013C11AA0004作者(通讯作者简介:熊从贵(1982-,男,本科,工程师,E-mail:1034589719@qq收稿日期:2015-06-100引言热虹吸实际是一种热循环运动,它利用流体的位差和密度差作为循环动力。因此,位差越大、密度差越大,则流体的循环倍率越大。热虹吸式蒸发器正是在充分利用热虹吸原理的基础上设计的。热虹吸式蒸发器具备优良的传热性能、结构紧凑、安装方便等优点[1],因而在水产食品企业的空调系统、在化工厂的冷冻站、采矿业的冻结凿井技术等方面得到广泛应用。目前对热虹吸蒸发技术的研究主要在于化工工艺系统中的立式热虹吸再沸器、卧式热虹吸壳程再沸器方面[2-4],也有学者对制冷系统中的热虹吸油冷却系统进行研究[5-7],但对工业制冷系统中制冷剂在管内蒸发的卧式热虹吸式蒸发器进行全面的传热分析和强化传热分析的论著还很少[8]。本文在现有研究成果的基础上,系统地分析了制冷系统中制冷剂在卧式热虹吸式蒸发器管内蒸发传热和管内蒸发传热的强化。1热虹吸式蒸发器的结构及工作原理热虹吸式蒸发器由卧式汽液分离器和卧式蒸发器两个独立单元组成,卧式汽液分离器固定在卧第30卷第2期2016年4月制冷与空调RefrigerationandAirConditioningVol.30No.2Apr.2016.208~210第30卷第2期熊从贵,等:卧式热虹吸式蒸发器的管内蒸发传热及强化・209・式蒸发器上部,如图1。制冷剂液体从卧式汽液分离器的底部进入,在汽液分离器内分离节流后的闪蒸汽体和制冷剂中的润滑油后,通过降液管从卧式蒸发器的一端管箱进入,在换热管的长度方向通过换热管壁获取载冷剂的热量而逐渐蒸发。蒸发的制冷剂汽体或汽液两相流从卧式蒸发器另一端管箱上的升汽管进入卧式汽液分离器的一端,在汽液分离器内完成汽相和液相的分离,液相沉降到分离器底部,汽相从卧式汽液分离器的另一端上部的蒸汽出口被制冷压缩机吸走。1.蒸发器;2.载冷剂进口;3.降液管;4.蒸汽出口;5.汽液分离器;6.升汽管;7.载冷剂出口;8.进液口图1热虹吸式蒸发器外形图Fig.1Outsideviewofhorizontalthermosiphonevaporator2水平管内蒸发传热分析液体制冷剂在液柱的重力作用下从降液管进入卧式蒸发器,在进入换热管束时液体制冷剂即开始汽化,在沿换热管长度方向流动的过程中,液体制冷剂通过换热管壁不断吸收换热管外的载冷剂热量,液体制冷剂...