[實用新型]超聲波換熱器

無效

• 申請號: 201020678276.2
• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN201935627U
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 黃德中
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: F28F13/10
• 分類號: F28F13/10;F28G7/00
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所 33220
• 代理人: 方劍宏

技術領域：

本實用新型涉及一種換熱器，具體而言是指一種超聲波換熱器，用在熱能動力工程、空調、化工等需要換熱的場合。

背景技術：

目前，換熱器在熱能動力工程、空調、化工等有廣泛應用，為了強化換熱，需要對液體進行擾動，使液體流動狀態為紊流狀態，現有技術中普遍采用的螺旋管等型式，換熱效果不高。

有基于此，申請人作出本實用新型。

實用新型內容：

針對上述所要解決的技術問題，本實用新型的主要目的是提供一種結構設計合理、適用范圍廣、換熱效果好、節能的超聲波換熱器。

本實用新型采取的技術方案如下，一種超超聲波換熱器，包括換熱器，其特征在于，還包括有：

超聲波信號發生器，用來發出高頻信號；

換能器，換能器安裝在換熱器的殼體上與超聲波信號發生器導線聯結，用來接收高頻信號并產生超聲波振動。

本實用新型的另一個目的是提供一種采用超聲波空化強化的超紊流換熱方法，包括以下步驟：通過超聲波信號發生器發出高頻信號，使換能器產生超聲波振動，對換熱器內的換熱液體和被換熱液體產生超聲波空化效應，使液體變為超紊流狀態，強化換熱。

前述的換熱器可選自液－液換熱器或液－氣換熱器、板式或管式換熱器的任意一種。

本實用新型的工作原理如下：

超聲空化是液體中由于超聲的物理作用，在液體內的某一區域會形成局部的暫時的負壓區，于是在液體中產生空穴或氣泡．這些充有蒸氣或空氣的氣泡處于非穩定狀態，當它們突然閉合時，會產生激波，因而在局部微小區域產生很大很大的壓力，從而把聚集起來的聲場能量在液體中極小的空間內迅速釋放出來，形成異乎尋常的高溫(可高達5000K以上)、高壓(可高達5xl0⁷pa)以及強沖擊波和射流等極端的物理條件。超聲空化現象交叉包含流體核化，空化發起，空化空泡動態行為，聲混沌和空化效應等很多物理和化學現象，超聲波空化產生的微射流作用，不斷沖刷傳熱表面，增加流體在傳熱界面的湍動程度，減小傳熱邊界厚度，從而增加傳熱系數，使液體為超紊流狀態。超聲換熱裝置的強化換熱，原因還在于：(1)使垢層脫落或變薄，使傳熱表面保持清潔，從而減小污垢熱阻。(2)當換熱器表面的溫度高于周圍液體的沸點時，汽化發生在換熱器表面，汽化膜層的傳熱阻力也很大，而超聲波的微射流作用加速氣泡的破裂。(4)超聲波有脫氣作用，使得換熱器和液體主體中的氣泡量減少，從而加速表面傳熱速率和液體主體的傳熱效率。

本實用新型的有益效果如下：本實用新型通過在換熱液體中施加超聲波振動，使液體產生超聲波空化效應，液體流速很小也成為超紊流狀態，強化換熱效果，與現有技術相比具有以下優點：

1、傳熱換熱能力提高；

2、節約能源；

3、超聲波對換熱器有防垢清洗作用，可保持長期的高換熱效率。

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進一步的詳細說明，以下實施例是對本實用新型的解釋但本實用新型不局限于以下實施例。

附圖說明：

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式：

如圖1所示，本實用新型的采用超聲波空化強化的超紊流換熱器，包括換熱器2、超聲波信號發生器5、換能器4，其中，換能器4安裝在換熱器2的殼體上，超聲波信號發生器5與換能器4通過導線聯結，換熱器2可選自液－液換熱器或液－氣換熱器、板式或管式換熱器的任意一種，對于液－液換熱器，換超聲波振動加在液－液換熱器的液體兩邊，換熱器兩側液體產生超聲波空化效應，成為超紊流狀態，對于液－氣換熱器，換超聲波振動加在液－氣換熱器的液體一邊，換熱器一側液體產生超聲波空化效應，成為超紊流狀態。

工作時，先將超聲波信號發生器5電源打開，使換能器4產生超聲波振動，對換熱器2內的換熱液體3和被換熱液體1產生超聲波空化效應，使液體變為超紊流狀態，強化換熱。