[發明專利]一種防結霜的LNG空溫式納米流體換熱管

有效

• 申請號: 201610000903.9
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN105651104B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 吳學紅;丁昌;徐曉光;劉亞莉;朱有健
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業學院
• 主分類號: F28F17/00
• 分類號: F28F17/00;F28D7/10
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司41125
• 代理人: 張紹琳,孫詩雨

1.一種防結霜的LNG空溫式納米流體換熱管，包括換熱外管（1）和換熱內管（5），其特征在于，所述換熱外管（1）與換熱內管（5）的上部通過第一輪轂支撐（3）固定連接，換熱外管（1）與換熱內管（5）的下部通過第二輪轂支撐（4）固定連接；所述換熱外管（1）和換熱內管（5）之間設有毛細換熱管（2），毛細換熱管（2）內通有納米流體；所述納米流體為水基納米金屬氧化物；所述納米流體包括體積分數為0.5~5.0%的水基Al₂O₃納米介質或水基Fe₃O₄納米介質，納米流體中水和乙二醇的比例為1:2。

2.根據權利要求1所述的防結霜的LNG空溫式納米流體換熱管，其特征在于，所述換熱外管（1）上均勻分布有通孔（7），通孔（7）邊緣設有凸起（8）。

3.根據權利要求1所述的防結霜的LNG空溫式納米流體換熱管，其特征在于，所述毛細換熱管（2）為蛇形的毛細換熱管，毛細換熱管（2）由一根管彎制而成。

4.根據權利要求1所述的防結霜的LNG空溫式納米流體換熱管，其特征在于，所述換熱內管（5）外壁上設有螺旋翅片（6），螺旋翅片（6）為右螺旋翅片結構。

5.根據權利要求1所述的防結霜的LNG空溫式納米流體換熱管，其特征在于，所述第一輪轂支撐（3）和第二輪轂支撐（4）上設有沿周向均勻分布的八根輻條。

6.根據權利要求1所述的防結霜的LNG空溫式納米流體換熱管，其特征在于，所述換熱外管（1）、毛細換熱管（2）、第一輪轂支撐（3）、第二輪轂支撐（4）和換熱內管（5）均是由易成型且有較好機械性能的鋁合金材料的制成。

7.根據權利要求4所述的防結霜的LNG空溫式納米流體換熱管，其特征在于，其工作方法是：LNG汽化器開始工作時，換熱內管（5）和換熱外管（1）之間形成巨大的溫差，環境中的水蒸氣遇換熱管外壁會結霜，電加熱的納米流體使毛細換熱管（2）溫度升高，使環境中的空氣流經毛細換熱管（2）外壁被加熱，升溫后的空氣通過換熱外管（1）管壁上的通孔（7）進入換熱內管（5）和換熱外管（1）的夾層，與換熱內管（5）上的螺旋翅片（6）形成強化對流傳熱，在換熱內管（5）和換熱外管（1）夾層的螺旋翅片（6）之間形成溫度較高的紊流層，鏤空的換熱外管（1）和毛細換熱管（2）相當于一個保溫層，保持氣化器周圍空氣場的穩定；換熱內管（5）的螺旋翅片（6）附近空氣受冷后會沿管壁形成一股下降氣流，在氣流的沖刷下，部分松軟的霜層將從換熱內管（5）上的脫落。