[發(fā)明專利]一種驅(qū)動(dòng)式分離熱管換熱系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110249919.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN113028868A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王政偉;談心;紀(jì)國(guó)劍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號(hào): F28D15/02
• 分類號(hào): F28D15/02;F28D15/06;F28D20/02
• 代理公司: 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32258
• 代理人: 張?jiān)?/td>

本發(fā)明涉及換熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種驅(qū)動(dòng)式分離熱管換熱系統(tǒng)，包括蒸發(fā)段、驅(qū)動(dòng)裝置、儲(chǔ)液罐、汽液分離器、冷凝段和管道；所述蒸發(fā)段包括蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器上設(shè)置有進(jìn)口集箱，所述蒸發(fā)器的進(jìn)口集箱通過管道和調(diào)節(jié)閥與驅(qū)動(dòng)裝置的輸出口連通，所述蒸發(fā)器上設(shè)置有出口集箱，所述蒸發(fā)器的出口集箱通過管道與汽液分離器的入口連通，所述蒸發(fā)器上的出口集箱與蒸發(fā)器上的進(jìn)口集箱之間相互連通，本發(fā)明的分離熱管換熱系統(tǒng)冷熱端可以遠(yuǎn)距離靈活布置、適應(yīng)不同的熱負(fù)荷以及冷凝段獲得高效傳熱效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及換熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種驅(qū)動(dòng)式分離熱管換熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的冷熱端分離式熱管換熱器，循環(huán)工質(zhì)在系統(tǒng)中蒸發(fā)、流動(dòng)和冷凝過程中，由于缺乏外部的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，在空間安裝必須要求熱端蒸發(fā)段在下、冷端冷凝段在上，利用冷熱端高度差和汽液混合物產(chǎn)生的浮生力來克服系統(tǒng)的流動(dòng)阻力，當(dāng)冷熱端的安裝高度差不足時(shí)或冷熱端在空間上相距較遠(yuǎn)時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)力不夠換熱器工作就不能穩(wěn)定可靠地工作。然而在日常的工業(yè)生產(chǎn)和大型空調(diào)系統(tǒng)中，由于建筑物結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，熱端蒸發(fā)段和冷端冷凝段往在空間上相距較遠(yuǎn)且高差不定。

同時(shí)隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，供、需熱負(fù)荷在時(shí)間上會(huì)發(fā)生較大的偏差，不能很好地協(xié)調(diào)匹配，造成大量的能源浪費(fèi)，因此在分離式熱管換熱器系統(tǒng)中采用蓄能調(diào)節(jié)技術(shù)具有較好的負(fù)荷適應(yīng)性和較大的節(jié)能潛力。

通過在循環(huán)系統(tǒng)加裝驅(qū)動(dòng)裝置，提供有效的動(dòng)力源，循環(huán)工質(zhì)在驅(qū)動(dòng)裝置的作用下，可以克服冷熱端的高度差和遠(yuǎn)距離輸送的阻力，以較大的流速穩(wěn)定流動(dòng)到換熱器的蒸發(fā)段進(jìn)行蒸發(fā)吸熱，再經(jīng)冷凝端冷凝后進(jìn)入儲(chǔ)液罐，驅(qū)動(dòng)裝置繼續(xù)將工質(zhì)送入蒸發(fā)端，完成下一個(gè)循環(huán)。

為了進(jìn)一步調(diào)節(jié)冷熱端的熱負(fù)荷，在現(xiàn)有的換熱管改裝為帶有相變蓄熱材料的蓄熱式換熱管，從而更能適應(yīng)冷熱端負(fù)荷在時(shí)間上的匹配。

同時(shí)一般的熱管換熱器不設(shè)置汽液分離器，導(dǎo)致汽液兩相工質(zhì)同時(shí)進(jìn)入冷凝段，液膜熱阻會(huì)降低冷凝段的傳熱效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了解決冷熱端布置不夠靈活、能源供給不匹配及冷凝段傳熱效率低的問題，現(xiàn)提供了一種驅(qū)動(dòng)式分離熱管換熱系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種驅(qū)動(dòng)式分離熱管換熱系統(tǒng)，包括蒸發(fā)段、驅(qū)動(dòng)裝置、儲(chǔ)液罐、汽液分離器、冷凝段和管道，所述蒸發(fā)段包括蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器上設(shè)置有進(jìn)口集箱，所述蒸發(fā)器的進(jìn)口集箱通過管道和調(diào)節(jié)閥與驅(qū)動(dòng)裝置的輸出口連通，所述蒸發(fā)器上設(shè)置有出口集箱，所述蒸發(fā)器的出口集箱通過管道與汽液分離器的入口連通，所述蒸發(fā)器上的出口集箱與蒸發(fā)器上的進(jìn)口集箱之間相互連通，所述冷凝段包括冷凝器，所述冷凝器上設(shè)置有進(jìn)口集箱，所述冷凝器的進(jìn)口集箱通過管道和調(diào)節(jié)閥與汽液分離器的汽出口的連通，所述冷凝器上設(shè)置有出口集箱，所述冷凝器的出口集箱通過管道與儲(chǔ)液罐連通，所述冷凝器上的進(jìn)口集箱與冷凝器上的出口集箱之間相互連通，所述汽液分離器的液出口通過管道與儲(chǔ)液罐連通，所述儲(chǔ)液罐通過管道與驅(qū)動(dòng)裝置的輸入口連通。

所述蒸發(fā)器包括熱流體出口通道、蒸發(fā)換熱管和熱流體進(jìn)口通道，所述熱流體出口通道與熱流體進(jìn)口通道相互連通，所述蒸發(fā)換熱管的進(jìn)口端與蒸發(fā)器上的進(jìn)口集箱連通，所述蒸發(fā)換熱管的出口端與蒸發(fā)器上的出口集箱連通。

所述冷凝器包括冷流體進(jìn)口通道、冷凝換熱管和冷流體出口通道，所述冷流體進(jìn)口通道與冷流體出口通道相互連通，所述冷凝換熱管的進(jìn)口端與冷凝器上的進(jìn)口集箱連通，所述冷凝換熱管的出口端與冷凝器上的出口集箱連通。

為了解決冷熱端熱負(fù)荷在時(shí)間上不匹配問題，進(jìn)一步地，所述蒸發(fā)換熱管包括內(nèi)換熱管A、外套管A、相變蓄熱材料A、外橫向翅片A和內(nèi)縱向翅片A，所述內(nèi)換熱管A套設(shè)在外套管A內(nèi)，所述內(nèi)縱向翅片A有多個(gè)且沿圓周均布在內(nèi)換熱管A與外套管A之間并形成封閉空間，所述相變蓄熱材料A填充在封閉空間內(nèi)，所述外橫向翅片A有多個(gè)且軸向間隔分布固定在外套管A的外側(cè)。