[實用新型]一種熱管元件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220386044.9
• 申請日: 2012-07-30
• 公開（公告）號: CN202757503U
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設計）人: 陳強;蔡連波;趙曉青;盛維武;龐晶晶
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中石化洛陽工程有限公司
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

技術領域

本實用新型涉及一種用于熱管換熱器的熱管元件。

背景技術

目前，有很多熱管換熱器使用單體式重力熱管，主要由管殼及工質兩部分組成，分為蒸發(fā)段和冷凝段。在使用高溫煙氣預熱空氣的熱管換熱器中，如果熱管使用液態(tài)工質，蒸發(fā)段吸收煙氣的熱量，液態(tài)工質蒸發(fā)成蒸氣；蒸氣向壓力較低的冷凝段移動，在冷凝段向外釋放熱量將空氣預熱，同時凝結成液體，液體在重力和毛細力的作用下向下流動重新返回到蒸發(fā)段。如此往復循環(huán)，熱管以相變傳熱的方式進行工作。熱管換熱器通常安裝多根單體式熱管，由換熱器管板穿過并密布于換熱器管板上，在熱管中部與換熱器管板焊接連接或者是螺紋-墊片密封連接。由于單體式熱管數量大而且間距小，與換熱器管板無論是焊接連接還是螺紋-墊片密封連接都很不方便。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是提供一種熱管元件，以解決現有的單體式熱管與換熱器管板不便于連接的問題。

為解決上述問題，本實用新型采用的技術方案是：一種熱管元件，其特征在于：它設有多根蒸發(fā)管和冷凝管以及一個管箱，蒸發(fā)管的頂部為開口結構、底部封閉，冷凝管的底部為開口結構、頂部封閉，管箱由上管板、下管板和側板組成，內部為空腔，蒸發(fā)管的頂部與下管板相連，冷凝管的底部與上管板相連，組成組合式熱管元件，蒸發(fā)管和冷凝管的內腔與管箱的內腔相連通，構成組合式熱管元件的內腔，其內裝填有工質。

采用本實用新型，具有如下的有益效果：(1)蒸發(fā)管和冷凝管可以比較方便地通過焊接或者是螺紋-墊片密封連接的方式分別與下管板和上管板相連。焊接連接時，將蒸發(fā)管的頂部在下管板上表面的位置與下管板焊接在一起，冷凝管的底部在上管板下表面的位置與上管板焊接在一起，操作簡便、安全可靠。上述的連接完成后，再將上管板(帶有冷凝管)、下管板(帶有蒸發(fā)管)和側板組裝成管箱，可以通過外部焊接或通過密封墊片-螺栓螺母連接的方式很方便地進行組裝。本實用新型熱管元件用于熱管換熱器上時安裝多個；將各熱管元件的管箱焊接于換熱器管板上即可；該焊接過程也可以比較方便地進行。(2)熱管換熱器如果有一個熱管元件局部穿孔、失去高效傳熱特性，在有足夠設計余量的情況下，熱管換熱器不會受到較大影響，仍能安全運行。(3)蒸發(fā)管和冷凝管的內腔與管箱的內腔是連通的，它們構成組合式熱管元件的內腔，是一個整體內腔。熱管元件工作時，內腔中的工質相互影響，擴展了均溫區(qū)域，均溫性好，并且內腔中工質的工作壓力受工況波動的影響較小，從而可以大大降低熱管元件爆管和發(fā)生露點腐蝕的可能性，使用安全可靠。

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。附圖和具體實施方式并不限制本實用新型要求保護的范圍。

附圖說明

圖1是本實用新型熱管元件沿垂直面的剖視圖；該熱管元件安裝于換熱器管板上。

圖2是圖1所示熱管元件的俯視圖。

圖3是上管板側板和下管板側板通過密封墊片-螺栓螺母連接的示意圖。

圖4是本實用新型的一種熱管元件在換熱器管板上的布局圖。

圖5是本實用新型的另一種熱管元件在換熱器管板上的布局圖。

圖1至圖5中，相同附圖標記表示相同的技術特征。

具體實施方式

參見圖1、圖2，本實用新型的熱管元件設有多根蒸發(fā)管1和冷凝管2，以及一個管箱3。蒸發(fā)管1的頂部為開口結構、底部封閉，冷凝管2的底部為開口結構、頂部封閉。管箱3由上管板31、下管板32和側板組成，內部為空腔。圖1、圖2所示管箱3的外觀為長方體形，上管板31和下管板32均為長方形平板。上管板31的周邊設有垂直向下的上管板側板33，下管板32的周邊垂直向上設有下管板側板34。

蒸發(fā)管1的頂部與下管板32相連，冷凝管2的底部與上管板31相連，組成組合式熱管元件。蒸發(fā)管1和冷凝管2的內腔與管箱3的內腔相連通，構成組合式熱管元件的內腔，其內裝填有工質(圖略)。工質可以是氨、氟利昂、乙烷、丙酮、乙醇、甲醇、水、甲苯、奈、汞、鉀、銫、鈉或鋰等，根據工作溫度范圍進行選擇。

蒸發(fā)管1和冷凝管2一般為橫截面呈圓形的管，分別設置2～20根。圖1所示，蒸發(fā)管1和冷凝管2分別設置4根。一個熱管元件中蒸發(fā)管1和冷凝管2的數量可以相同，也可以根據換熱系數的大小調整成不同的數量。為了提高換熱效率，在蒸發(fā)管1和冷凝管2的數量相同時，蒸發(fā)管1和冷凝管2最好是成對同軸設置(如圖1所示)。蒸發(fā)管和冷凝管在數量較少時按單行均勻排列(如圖1、圖2、圖4所示)，數量較多時按正三角形網格排列(如圖5所示)。