[發明專利]管狀和板狀一體式熱管傳熱裝置

有效

• 申請號: 201310343124.5
• 申請日: 2013-08-08
• 公開（公告）號: CN103363828A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 承中良;何其倫;何曉曄
• 申請（專利權）人: 何其倫;何曉曄
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02
• 代理公司: 上海京滬專利代理事務所(普通合伙) 31235
• 代理人: 周曉玲

技術領域

本發明涉及一種熱管傳熱裝置，特別是一種管狀和板狀一體式熱管傳熱裝置。

背景技術

隨著時代的快速發展，石油、煤炭、天燃氣等自然能源資源將日益匱乏，同時，熱島效應也已引起世界的警覺。因此，低碳、節能已作為當今技術創新發展的重中之重。太陽能、空氣能、地熱能、風能等新能源得到了大力的發展，對于需要低品位熱能供熱的工藝設備等，采用新能源尤其合適，無論需要低品位或高品位熱能供熱的設備，提高設備的傳熱效率和傳熱速度，就能達到低碳、節能、提高工藝效率的顯著效果。對于大型的需要加熱、攪拌的設備，例如處理量每次為數千千克的餐廚垃圾高溫生物處理設備、化工領域的高溫攪拌反應釜、生物制藥領域的高溫攪拌設備等，通常是通過設備外壁加熱，由壁面溫度傳入設備內的物料或物質，由于傳熱面積受設備外壁面積的限制，物料或物質量大，尤其是固體物料，物料層厚，僅靠筒壁傳熱，其傳熱速度很慢，對于這樣的大型設備，即使外壁制成板狀熱管，提高傳熱效率，由于物料層厚或物質量大，物料或物質要達到工藝要求溫度條件，時間還是較長的，相應說，能耗還是較大。

發明內容

本發明目的是要提供一種隨著設備大小的變化，設備放熱面積的變化，受熱面積可以隨之相應變化，有足夠換熱面積的傳熱效率高，傳熱速度快，能耗小，運轉成本低，容易推廣應用，并且體積小、制造簡單的管狀和板狀一體式熱管傳熱裝置。

本發明是這樣實現的：管狀和板狀一體式熱管傳熱裝置，包括設備筒體、設備筒體下方的供熱箱體以及連接兩者的熱管，所述熱管內置傳熱的工質，所述供熱箱體內置供熱熱源，箱體外壁設置有熱源出口、熱源進口和排污口，其特征在于所述熱管包括上部的板狀熱管和下部的管狀熱管；所述板狀熱管置于設備筒體外壁，形成放熱端腔壁和放熱端腔體；所述管狀熱管上端與放熱端腔體相通，下端為封閉的工質液池，置于供熱箱體的供熱熱源中。

所述管狀熱管外壁還設置有肋片。

所述板狀熱管是平行復合在設備筒體外壁，隨設備筒體外壁形狀的改變而改變，在板狀熱管與設備筒體外壁間設置有板狀熱管放熱端腔體；

所述管狀熱管或帶有肋片的管狀熱管及連通的熱管工質液池置于供熱箱體中；

所述供熱箱體中的供熱熱源可以是高溫水、氣、汽或其他熱媒；

所述供熱箱體設置有熱源進口、熱源出口、排污口；?

所述管狀熱管及連通的熱管工質液池中的傳熱工質在不工作時為液態，工作時在吸熱端吸收汽化潛熱汽化，至放熱端釋放汽化潛熱冷凝，冷凝液依靠重力返回吸熱端，通過汽化和冷凝將熱量傳遞至設備筒體內，在熱管通路中高速高效地循環傳熱。

詳述如下：在所述的設備筒體外壁，設置一板狀放熱端腔壁，板狀放熱端腔壁與設備筒體外壁間形成一熱管放熱腔，放熱端的下部設置有管狀熱管，管狀熱管與板狀熱管是連通的，管狀熱管下部與工質液池聯通，將整個連通器抽成高真空，并充入工質，由此，組成管狀、板狀一體式熱管傳熱裝置。在高真空狀況下，工質的沸點降低，在外界提供的較低溫度熱源條件下，工質會迅速吸收汽化潛熱而蒸發，蒸汽在幾乎無熱阻的情況下到達放熱端釋放汽化潛熱，冷凝液依靠重力返回吸熱端，從而達到高速、高效傳熱的效果。若以高溫水為供熱熱源時，供熱箱體即為水箱，管狀熱管及連通的工質液池置于水箱中，熱管中的工質受熱，迅速吸收汽化潛熱而汽化，蒸汽上升進入板狀熱管放熱腔，向設備筒體釋放汽化潛熱而凝結，凝結液依靠重力返回管狀熱管吸熱端，由此形成吸熱-汽化-放熱-凝結-凝結液返回的高速高效傳熱循環。高溫水通過熱源進口進入水箱，被吸熱降溫的水通過熱源出口返回提供熱源處，由此，不斷向熱管提供熱能，熱管通過工質高速高效將熱能傳輸給設備筒體，通過設備筒體傳熱，將設備中的物料加熱至要求的工藝溫度，直至完成工藝處理。由于有了足夠的換熱面積，熱管的吸熱量和放熱量達到傳熱平衡，其傳熱速度、傳熱效率達到最佳，工質的充液量占熱管總容積的百分比是固定的，設備容積愈大，其放熱面積相應增大，采用管狀熱管作為吸熱端，通過改變管徑、長度、數量、增設肋片、多排不同排列等措施，增加換熱面積，使吸熱面積與放熱面積達到平衡，從而使熱管性能達到最佳。當供熱熱源為高溫氣體時，由于氣體的熱焓值低，在管狀熱管的外壁增設了肋片，有利于進一步增加換熱面積，使之達到傳熱熱平衡。遇到設備檢修時，通過排污口，將供熱箱體中的熱源排出，便于檢修。?

在上述的管狀、板狀一體式熱管傳熱裝置，其中，所述的放熱端是與設備筒體平行設置并帶有腔體的板狀熱管放熱端。其形狀隨設備筒體外形的變化而變化。