技術領域

本實用新型涉及蒸發器技術領域，具體而言，涉及一種傳熱管及包含該傳熱管的傳熱傳質設備。

背景技術

能源是經濟發展和社會進步的重要物質基礎，與材料、信息構成現代化社會的三大支柱。能源不僅是國民經濟發展的動力，而且是衡量綜合國力和人民生活水平以及國家文明發達程度的指標。石油、化工、動力、冶金、制冷等產業是我國的支柱產業，也均為高能耗的傳統產業，其能耗約占總能耗的40％。在這些高能耗工業中，換熱器傳熱性能的高低，直接影響著工業系統的能耗水平。在各種不同類型的換熱器中，殼管式換熱器因制造簡單、成本低、適用性強以及操作維護方便等優點而應用最為普遍。然而，目前我國工業系統使用的殼管式換熱器90％以上是采用傳統的圓形光滑表面傳熱管。此類換熱器的體積龐大、材耗多、過程系統的能耗也高，亟待改進。探索新的強化傳熱機理并開發出高效的強化傳熱技術，是提高換熱器傳熱效能的有效途經，這仍然是當今傳熱學領域的熱點研究課題。

蒸發是上述高能耗工業中常見的操作過程，提高蒸發器的傳熱和蒸發效率對于減少設備投資和節能降耗都有重要意義。工業上使用的蒸發器有多種類型，而最常見的是管殼式結構，所采用的傳熱管主要為光滑管。光滑管的沸騰傳熱系數很低，從而導致蒸發器的傳熱性能低下，換熱器體積龐大，成本高。此外光滑表面的過熱度較高，臨界熱負荷低，操作空間狹窄，蒸發過程的穩定性不易控制。

實用新型內容

本實用新型旨在提供一種傳熱管及包含該傳熱管的傳熱傳質設備，以解決現有技術中光滑管沸騰傳熱系數低，從而導致蒸發器的傳熱性能低下，換熱器體積龐大，成本較高的問題。

為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種傳熱管，包括：兩段傳熱管接頭，分別設置在傳熱管兩端；扭曲管體，設置在兩段傳熱管接頭中間，連接兩段傳熱管接頭，并具有扭曲的表面管體結構。

進一步地，扭曲管體具有螺旋扭曲表面管體結構。

進一步地，螺旋扭曲表面管體結構為單螺旋扭曲表面管體結構。

進一步地，螺旋扭曲表面管體結構的截面輪廓為橢圓形。

進一步地，傳熱管的扭曲管體具有跟隨扭曲管體的表面管體結構變化而變化的管道內壁。

進一步地，傳熱管的外壁具有多孔結構。

進一步地，傳熱管的外壁上的多孔結構包括多個沿傳熱管徑向方向設置的小孔，以及沿軸向方向跟隨外壁的結構變化而變化的隧道，小孔與隧道相連通。

進一步地，小孔在軸向方向上的排布跟隨傳熱管的外壁的結構變化而變化。

進一步地，隧道具有沿軸向方向不斷變化的徑向截面。

根據本實用新型的另一方面，提供了一種傳熱傳質設備，包括上述的傳熱管。

根據本實用新型的技術方案，傳熱管包括設置在其兩端的傳熱管接頭和連接兩段傳熱管接頭的扭曲管體，該扭曲管體具有扭曲的表面管體結構。當液體流經本實用新型的傳熱管外表面時，扭曲的表面管體結構使液體產生漩流和分離流，破壞了介質傳熱邊界層的穩定性，減薄了介質傳熱滯流層的厚度，提高了蒸發傳熱管外表面的對流換熱系數。在傳熱管的外壁上設置有多孔結構，提供了充足的人工活化核心，提高了傳熱管外表面的沸騰傳熱系數。同時，介質在傳熱管內流動時，扭曲管體造成的螺旋變化的通道，也使得流經管體內表面的液體產生漩流和分離流而提高傳熱管內的對流換熱系數。

附圖說明

構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1示出了根據本實用新型的實施例的傳熱管的結構示意圖；

圖2示出了根據圖1的A處的截面圖；

圖3示出了根據圖1的B處的截面圖；

圖4示出了根據圖1的C處的截面圖；

圖5示出了根據圖1的D處的截面圖；

圖6示出了根據圖1的E處的截面圖；以及

圖7示出了根據圖1的F處的外管壁的局部放大立體剖視結構示意圖。

具體實施方式

下文中將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。