[發(fā)明專利]一種利用介質相變實現(xiàn)流體溫度控制的換熱裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111447305.3
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN114001573A
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設計）人: 徐世明;蔡浩飛;王濤;彭爍;蔡洪波;周賢;姚國鵬;安航;白燁;王會
• 申請（專利權）人: 華能營口熱電有限責任公司;中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;F28F27/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張宇鴿

1.一種利用介質相變實現(xiàn)流體溫度控制的換熱裝置，其特征在于，包括本體、流體一通道(1)、相變介質一腔體(2)、相變介質二腔體(3)和流體二通道(4)；

流體一通道(1)、相變介質一腔體(2)、相變介質二腔體(3)和流體二通道(4)由外向內依次嵌套設置在本體內，且相互密封隔離，流體一通道(1)、相變介質一腔體(2)、相變介質二腔體(3)和流體二通道(4)的頂?shù)撞烤O置有進口和出口，流體一通道(1)和流體二通道(4)內分別設置有換熱流體，相變介質一腔體(2)和相變介質二腔體(3)內分別設置有不同飽和溫度的相變介質。

2.根據(jù)權利要求1所述的利用介質相變實現(xiàn)流體溫度控制的換熱裝置，其特征在于，相變介質一腔體(2)內的相變介質的飽和溫度等于流體一通道(1)內換熱流體的出口溫度，相變介質二腔體(3)內的相變介質的飽和溫度等于流體二通道(4)內換熱流體的出口溫度。

3.根據(jù)權利要求1所述的利用介質相變實現(xiàn)流體溫度控制的換熱裝置，其特征在于，相變介質一腔體(2)和相變介質二腔體(3)頂部均設置有抽真空口。

4.根據(jù)權利要求1所述的利用介質相變實現(xiàn)流體溫度控制的換熱裝置，其特征在于，流體一通道(1)的進口位于流體一通道(1)的頂部，流體一通道(1)的出口位于流體一通道(1)的底部；流體二通道(4)的進口位于流體二通道(4)的底部，流體二通道(4)的出口位于流體二通道(4)的頂部。

5.根據(jù)權利要求1所述的利用介質相變實現(xiàn)流體溫度控制的換熱裝置，其特征在于，流體一通道(1)內的流體溫度高于流體二通道(4)內的流體。

6.根據(jù)權利要求1所述的利用介質相變實現(xiàn)流體溫度控制的換熱裝置，其特征在于，相變介質一腔體(2)和相變介質二腔體(3)內均設置有肋片(15)。

7.根據(jù)權利要求6所述的利用介質相變實現(xiàn)流體溫度控制的換熱裝置，其特征在于，肋片(15)分別設置在相變介質一腔體(2)和相變介質二腔體(3)的外圈內壁和內圈內壁上。

8.根據(jù)權利要求7所述的利用介質相變實現(xiàn)流體溫度控制的換熱裝置，其特征在于，外圈內壁上的肋片(15)和內圈內壁上的肋片(15)交錯設置。

9.一種基于權利要求1-8任意一項所述利用介質相變實現(xiàn)流體溫度控制的換熱裝置的換熱方法，其特征在于，包括以下過程：

往相變介質一腔體(2)內注入相變介質一，往相變介質二腔體(3)內注入相變介質二；流體一進入流體一通道(1)，與相變介質一腔體(2)內的相變介質一進行換熱，相變介質一吸收來自流體一的熱量，當達到相變介質一腔體(2)壓力對應的飽和溫度時，相變介質一發(fā)生蒸發(fā)，整體變?yōu)轱柡蛻B(tài)，隨著吸熱過程的進行，相變介質一的溫度保持在飽和溫度不變，流體一冷卻到相變介質一的飽和溫度時，溫度不再變化，流體一通道(1)出口處的流體一溫度保持恒定；

相變介質二腔體(3)內的相變介質二吸收相變介質一腔體(2)內的熱量，同樣在相變介質二腔體(3)壓力下發(fā)生相變，變?yōu)轱柡蛻B(tài)，溫度保持恒定；流體二進入流體二通道(4)，吸收來自于相變介質二的熱量，當溫度達到相變介質二的飽和溫度時，溫度不再變化，流體二通道(4)出口處的流體二溫度保持恒定。