[實用新型]換熱適配裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320133782.7
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN203349695U
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳志;王立新;王子豪
• 申請（專利權(quán)）人: 北京詠輝飏能源科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: F28F27/02
• 分類號: F28F27/02
• 代理公司: 北京中創(chuàng)陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11003
• 代理人: 尹振啟

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種換熱適配裝置。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，一般使用板式換熱器、容積式換熱器或混水缸等作為換熱適配裝置，并廣泛應(yīng)用于化工系統(tǒng)、暖通系統(tǒng)等領(lǐng)域。使用換熱器的目地是將冷源或熱源以流量L1和溫度T1送入換熱適配裝置一次側(cè)的工質(zhì)轉(zhuǎn)換為二次側(cè)流量L3和溫度T3的工質(zhì)。目前普遍使用的這些換熱適配裝置均存在原理性換熱溫差損失和不完全換熱的問題，而且成本昂貴。

所謂理論性換熱溫差損失，是指由于工作原理決定必然產(chǎn)生的溫差損失，即：在忽略散熱損失的條件下，無論任何時候總有：

一次側(cè)供熱溫度T1＞二次側(cè)供熱溫度T3

??一次側(cè)返回溫度T2＞二次側(cè)返回溫度T4

所謂不完全換熱，是指在任何條件下，一次側(cè)的熱量均不能完全進入二次側(cè)，總有一部分熱量由一次側(cè)返回。

板式換熱器和容積式換熱器的換熱溫差損失及不完全換熱的原因來自于換熱界面材料的熱阻，混水缸的換熱溫差損失及不完全換熱的原因來自于缸體內(nèi)的混水?dāng)_動。

已有換熱技術(shù)存在的問題，在太陽能熱利用方面顯得非常突出。通常，在北方冬季，太陽能的工作溫差可能小于10℃，如果△T＝T1－T3＞2℃，就意味著20%以上的能量不能被利用。可是，當(dāng)需要△T從5℃減小到2℃時，對于板式和容積式換熱器（或混水缸）需要增加一倍以上的換熱面積（或容積），這意味著成本成倍的上升，而且△T≤2℃通常是很高的指標(biāo)。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的換熱適配裝置，該裝置可以消除原理性溫差損失，并且可實現(xiàn)完全換熱。

為實現(xiàn)本實用新型的目的，本實用新型一種換熱適配裝置，該裝置的一次側(cè)進口（1）與二次側(cè)出口（3）之間設(shè)置有第一通道，一次側(cè)出口（2）與二次側(cè)進口（4）之間設(shè)置有第二通道，第一通道和第二通道之間并聯(lián)有兩個單向閥，該兩個單向閥的導(dǎo)通方向相反，其中，靠近一次側(cè)的單向閥從一次側(cè)出口（2）向一次側(cè)進口（1）方向?qū)ā?/p>

采用本實用新型的換熱適配裝置后，能夠消除原理性溫差損失和不完全換熱的問題。當(dāng)工質(zhì)以流量L1和溫度T1從一次側(cè)進口進入后，若L1＞二次側(cè)出口工質(zhì)流量L3，則一部分工質(zhì)經(jīng)靠近二次側(cè)的單向閥（9）分流L9與二次側(cè)進入的工質(zhì)L4匯合成L2返回一次測，另一部分從二次側(cè)出口以L3流出的工質(zhì)即為經(jīng)過換熱適配裝置輸出的供熱工質(zhì)。由于此工質(zhì)直接來自于L1,故其溫度T3＝T1,消除了原理性換熱溫差損失。若L1＜L3＝L4時，以流量L4進入二次側(cè)的工質(zhì)經(jīng)靠近一次側(cè)的單向閥（8）分流L8并與L1匯合為L3返回二次側(cè)。因L2是由L4分流而來，L1全部從二次側(cè)輸出，故為全部換熱。顯然，當(dāng)L1＝L3時，既無溫差損失，又為完全換熱。

本實用新型換熱適配裝置因主要由兩個單向閥組成，所以體積小、重量輕，成本遠低于已有的換熱適配裝置。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的換熱器工作原理示意圖；

圖2是本實用新型的換熱適配裝置原理示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步說明本實用新型。

圖1中所示是現(xiàn)有換熱適配裝置的示意圖。圖1中工質(zhì)從換熱適配裝置5的一次測進口1以流量L1、溫度T1進入，從一次側(cè)出口2以溫度T2流量L2返回。二次側(cè)工質(zhì)從進口4以流量L4溫度T4進入，以流量L3溫度T3從出口3返回。換熱適配裝置5中的虛線表示內(nèi)部分隔結(jié)構(gòu)界面。對于板式換熱器來說，該界面是分隔工質(zhì)并起熱交換作用的材料界面，對于容積式換熱器而言表示容器內(nèi)盤管的界面。顯然，分別處于這個界面兩側(cè)的一次側(cè)與二次側(cè)的工質(zhì)分別相對界面運動的流速，以及各自與界面接觸的面積決定了換熱量和換熱效率，同樣也決定了換熱溫差。一個板式換熱器，在其他條件下相同的條件下，從5℃溫差降到2℃，換熱面積需要增加一倍，價格也提高一倍以上。對于混水缸而言，其換熱量與流速和容積之間同樣是正相關(guān)的函數(shù)關(guān)系，但溫差損失和不完全換熱是由于兩側(cè)工質(zhì)在缸體內(nèi)混流產(chǎn)生的。

圖2是本實用新型換熱適配裝置的原理示意圖。如圖中所示，換熱適配裝置的一次側(cè)進口1與二次側(cè)出口3之間設(shè)置有第一通道6，一次側(cè)出口2與二次側(cè)進口4之間設(shè)置有第二通道7，第一通道6和第二通道7之間并聯(lián)有兩個單向閥8、9，形成四個連接節(jié)點：Pa、Pb、Pc、Pd，兩個單向閥8、9的導(dǎo)通方向相反，其中，靠近一次側(cè)的單向閥8從一次側(cè)出口2向一次側(cè)進口1方向?qū)ǎ拷蝹?cè)的單向閥9從二次側(cè)出口3向二次側(cè)進口4方向?qū)ā?/p>