[發(fā)明專利]一種內(nèi)置熱管雙重介質(zhì)傳熱管

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310098860.9
• 申請(qǐng)日: 2013-03-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103123233A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程林;杜文靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東省能源與環(huán)境研究院
• 主分類號(hào): F28D15/02
• 分類號(hào): F28D15/02
• 代理公司: 濟(jì)南日新專利代理事務(wù)所 37224
• 代理人: 王書剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于高效可靠傳熱的內(nèi)置熱管雙重介質(zhì)傳熱管，屬換熱技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

熱管是一種具有高導(dǎo)熱性能的傳熱元件，它通過(guò)在全封閉真空管殼內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)與凝結(jié)來(lái)傳遞熱量，具有極高的導(dǎo)熱性、良好的等溫性、可遠(yuǎn)距離傳熱、可控制溫度等一系列優(yōu)點(diǎn)。以熱管為傳熱元件的換熱器具有傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、流體阻力損失小、有利于控制露點(diǎn)腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。目前已廣泛應(yīng)用于冶金、化工、煉油、鍋爐、陶瓷、交通、輕紡、機(jī)械等行業(yè)中，作為廢熱回收和工藝過(guò)程中熱能利用的節(jié)能設(shè)備，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

但是作為熱管換熱器中的傳熱元件，熱管的管壁通常較薄，給加工和安裝造成很大的不便。在熱管換熱器的制造過(guò)程中，隔板與熱管的連接密封由于熱管的管壁較薄不易實(shí)現(xiàn)，這樣對(duì)于冷熱流體一旦泄露會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng)的高危險(xiǎn)性工況來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)熱管換熱器的可靠性通常不能滿足要求，給生產(chǎn)和生活帶來(lái)很大的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有熱管換熱器中的傳熱管存在的可靠性不足的缺點(diǎn)，提供一種高效可靠的內(nèi)置熱管雙重介質(zhì)傳熱管，該傳熱管在保證換熱效果的同時(shí)，提高了傳熱管在具體應(yīng)用過(guò)程中的可靠性。

本發(fā)明的內(nèi)置熱管雙重介質(zhì)傳熱管，采用如下技術(shù)方案：

該傳熱管，包括套管和熱管，熱管通過(guò)支架安裝在套管內(nèi)，熱管與套管同心，熱管與套管之間形成一個(gè)通道，在此通道內(nèi)注入第一種介質(zhì)，在熱管內(nèi)填充第二種介質(zhì)。

支架上設(shè)有熱管安裝孔和工質(zhì)通道，熱管安裝孔位于支架的中部，工質(zhì)通道均勻分布在熱管安裝孔的外圍。

本發(fā)明的傳熱管填充了內(nèi)外兩種介質(zhì)，熱管與套管之間的環(huán)形通道內(nèi)的第一種介質(zhì)可以實(shí)現(xiàn)套管內(nèi)外兩側(cè)熱量的迅速傳遞，保證傳熱能力，熱管內(nèi)的第二種介質(zhì)通過(guò)蒸發(fā)和冷凝，實(shí)現(xiàn)熱量的傳遞。由于套管的材質(zhì)和壁厚可以根據(jù)實(shí)際工況確定，不受熱管本身材質(zhì)的限制，因此這種傳熱管的可靠性大幅提高，完全滿足換熱器內(nèi)冷熱流體混合會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng)的高危險(xiǎn)工況的安全要求。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明內(nèi)置熱管雙重介質(zhì)傳熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明中支架的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：?1、支架，?2、熱管，?3、套管，?4、隔板，5、熱管安裝孔，6、工質(zhì)通道，7、連接塊。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明的內(nèi)置熱管雙重介質(zhì)傳熱管，包括熱管2和套管3，熱管2通過(guò)支架1安裝在套管3內(nèi)。熱管2和套管3同心（兩者的軸線重合），這樣可使介質(zhì)流動(dòng)時(shí)分布均勻。支架1可以采用如圖2所示的結(jié)構(gòu)，支架1上設(shè)有均勻熱管安裝孔5和工質(zhì)通道6，熱管安裝孔5位于支架1的中部，工質(zhì)通道6均勻分布在熱管安裝孔5的外圍。支架1的外側(cè)設(shè)置連接塊7，通過(guò)連接塊7將支架1固定在套管3的端部。支架1也可以采用中間帶有熱管安裝孔5的星形，或其它的結(jié)構(gòu)形式。

熱管2和套管3之間的空間形成第一介質(zhì)通道，熱管2內(nèi)為第二介質(zhì)通道。內(nèi)外兩重介質(zhì)通道內(nèi)分別注入一種介質(zhì)，支架1上的工質(zhì)通道6可以使介質(zhì)能夠在第一介質(zhì)通道內(nèi)流動(dòng)。第一介質(zhì)通道內(nèi)可以注入高導(dǎo)熱系數(shù)的導(dǎo)熱油，熱管2在制作過(guò)程中填充第二種介質(zhì)。

用上述傳熱管組成換熱器時(shí)，換熱器所用隔板4可以直接焊接在套管3上。套管3的管壁厚度可以大于熱管2的管壁厚度，這樣能夠保證焊接方便，可靠性更高。

本發(fā)明的工作過(guò)程如下：

當(dāng)熱管換熱器中的熱流體經(jīng)過(guò)上述雙重介質(zhì)傳熱管的一側(cè)時(shí)，熱流體的熱量會(huì)經(jīng)過(guò)第一介質(zhì)通道內(nèi)的導(dǎo)熱油迅速傳遞給熱管2內(nèi)的介質(zhì)，熱管2內(nèi)的介質(zhì)蒸發(fā)后運(yùn)動(dòng)到另一側(cè)冷凝放出熱量，放出的熱量同樣經(jīng)過(guò)第一介質(zhì)通道內(nèi)的導(dǎo)熱油迅速傳遞給熱管換熱器內(nèi)的冷流體。由于本發(fā)明的雙重介質(zhì)傳熱管的可靠性高，能夠滿足換熱器內(nèi)冷熱流體一旦泄露將發(fā)生劇烈反應(yīng)的高危險(xiǎn)工況的安全要求。