光伏太陽能供電的超聲波及電場強化換熱器的製造方法
2024-03-10 01:26:15
光伏太陽能供電的超聲波及電場強化換熱器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種光伏太陽能供電的超聲波及電場強化換熱器，包括太陽能供電裝置、超聲波強化組件和電場強化組件；所述超聲波強化組件由超聲波電源、若干組超聲波換能器以及與所述超聲波換能器相匹配的換能器接頭座組成，所述電場強化組件包括供電集成櫃、設置在所述換熱管周圍的若干根高壓電極以及設置在所述換熱器本體上引線套管；所述超聲波電源與所述供電集成櫃連接，所述供電集成櫃與所述太陽能供電裝置連接。本實用新型的換熱器利用光伏太陽能電源向超聲波強化組件及電場強化組件供電，結合了光伏太陽能技術、超聲波強化換熱技術和電流體動力學強化換熱技術，實現了耗功強化傳熱裝置的耗能零成本運行，無需換熱器用戶向強化元件供電。
【專利說明】
光伏太陽能供電的超聲波及電場強化換熱器
技術領域
[0001]本實用新型屬於空調、冷凍冷藏、化工等換熱領域，具體是涉及一種光伏太陽能供電的超聲波及電場強化換熱器。
【背景技術】
[0002]在空調、冷凍冷藏、化工等領域，需要使用大量的換熱設備，換熱器的換熱效率直接決定著能源利用的效率，換熱器的換熱效率往往受換熱器內流動介質的物理性質、流速、流動狀態及換熱管的材質、換熱表面的結構等因素影響。一些介質導熱特性較差、流速較低、介質較易產生汙垢或換熱管表面無法進行特殊強化結構加工的換熱器，其換熱效率較低，為達到工藝所需要的換熱量就必須靠增加換熱面積來彌補換熱性能的不足，從而帶來換熱器成本的大幅增加。而且在換熱器投入使用後，大多數的換熱器內結垢嚴重，結垢會嚴重影響換熱效率，降低了產能，增加了能耗，增加了企業的生產成本，嚴重時設備達不到生產工藝要求;因此如何強化換熱器的換熱性能，如何進行換熱器的防垢、除垢是降低換熱器投資和使用成本及節能減排的是一項重要課題。
[0003]目前，強化換熱技術有兩類，分別為無功強化換熱技術和耗功強化傳熱技術。前者不需要外部提供能量，如對換熱表面特殊處理法、添加劑法等;後者需要應用外部能量達到強化傳熱的目的，如機械攪拌法、振動法、靜電場法等。目前，無功強化換熱技術已經發展比較成熟，特別是各種三維齒面的高效換熱管的出現和應用，但有些場合由於換熱管材質的特性，無法對其表面進行特殊處理;另外，添加劑法往往因為對介質成分會產生影響在大多數場合無法使用，且強化效果不明顯；因此想通過無功強化換熱技術繼續再提高強化換熱性能已經比較困難。耗功強化傳熱技術由於其實現方式比較複雜，而且需要消耗額外的能源，所以一直沒有得到大規模的實踐應用。如何用更簡單、更環保、更節能的方式實現強化換熱已成為換熱器領域一大難題。
【發明內容】
[0004]發明目的:本實用新型針對現有技術的不足，提供一種光伏太陽能供電的超聲波及電場強化換熱器，改進耗功強化傳熱系統，提高換熱效率，實現節約能源、保護環境的目的。
[0005]技術方案:本實用新型所述光伏太陽能供電的超聲波及電場強化換熱器，包括換熱器本體，所述換熱器本體包括殼體，設置在殼體兩端的兩個端蓋和位於所述殼體和端蓋之間的兩管板，所述殼體的內部空間自上而下設置有若干根換熱管，還包括太陽能供電裝置、超聲波強化組件和電場強化組件；
[0006]所述超聲波強化組件由超聲波電源、若干組超聲波換能器以及與所述超聲波換能器相匹配的換能器接頭座組成，所述換能器接頭座固定在所述換熱器本體上，所述超聲波換能器通過所述換能器接頭座安裝在所述換熱器本體上，所述超聲波換能器通過線纜與所述超聲波電源連接，由所述超聲波電源提供脈衝信號；
[0007]所述電場強化組件包括供電集成櫃、設置在所述換熱管周圍的若干根高壓電極以及設置在所述換熱器本體上連接所述高壓電極和供電集成櫃的引線套管;所述高壓電極在所述供電集成櫃供電下在所述換熱管的周圍放電；
[0008]所述超聲波電源通過超聲波供電線纜與所述供電集成櫃連接，由所述供電集成櫃供電，所述供電集成櫃通過光伏電纜與所述太陽能供電裝置連接，由所述太陽能供電裝置供電。
[0009]本實用新型進一步優選地技術方案為，所述換能器接頭座為內螺紋套管，若干個所述換能器接頭座分別焊接固定在兩管板上，所述超聲波換能器具有外螺紋前端，通過內、外螺紋配合，所述超聲波換能器安裝在所述換能器接頭座上。
[0010]優選地，每個管板上至少均勻安裝有兩個所述超聲波換能器。
[0011 ]優選地，所述殼體上開設有一個通孔，通孔內設置有引線接頭座，所述引線接頭座具有內螺紋結構，所述引線套管具有外螺紋結構，通過內、外螺紋的配合，所述引線套管與所述引線接頭座固定為一體，所述引線套管一端與所述高壓電極連接，另一端通過高壓引線與所述供電集成櫃的正極連接。
[0012]優選地，每根所述換熱管的周圍至少設置有一根所述高壓電極，所述高壓電極與所述換熱管外壁之間的距離小於5 mm。
[0013]優選地，所述殼體上還設置有接地端子，所述接地端子通過接地線纜與大地連接。
[0014]優選地，所述太陽能供電裝置包括太陽能電池板、蓄電池、逆變器和控制器。
[0015]優選地，所述供電集成櫃和超聲波電源還設置有備用電纜，備用電纜與市電連接。
[0016]有益效果:(I)本實用新型的換熱器利用光伏太陽能電源向超聲波強化組件及電場強化組件供電，結合了光伏太陽能技術、超聲波強化換熱技術和電流體動力學強化換熱技術，實現了耗功強化傳熱裝置的耗能零成本運行，無需換熱器用戶再向強化元件供電;本實用新型的超聲波強化組件產生的超聲波引起的高速微渦可有效破壞滯流層，破壞介質的隔熱層，使傳熱過程由滯流介質的導熱過程變為對流換熱過程，提高了傳熱效果，電場強化組件，針對換熱流體為弱導電工質(如氟利昂製冷劑)的相變傳熱進行強化，通過向金屬換熱管附近的高壓電極供電，產生電場力對氣液界面產生擾動，從而引起強化傳熱的效果，結合兩種強化系統的優點，確保換熱器的換熱效率；
[0017](2)本實用新型中超聲波強化組件產生的超聲波針對結垢的壁面(即換熱界面)實施在線動態處理，使流體在超聲場作用下，產生空化效應、活化效應、剪切效應、抑制效應進行防垢、除垢，無論換熱介質中含垢質的成分、性質、含量如何，它均能阻礙垢層附著在換熱壁面，達到防垢、除垢的目的，保證換熱器長時間使用後換熱性能不衰減；
[0018](3)本實用新型中光伏太陽能供電裝置向超聲波強化元件裝置和電場強化元件裝置供電，光伏太陽能電源清潔環保，一次性投資，運行無費用，光伏太陽能超聲波及電場強化換熱器與普通換熱器相比，由於其優異的換熱性能，可大幅降低換熱器的換熱面積，從而降低換熱器的材料及製造成本。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型所述光伏太陽能供電的超聲波及電場強化換熱器的結構示意圖；
[0020]圖中1-端蓋、2-管板、3-殼體、4-換熱管、5-太陽能供電裝置、6-供電集成櫃、7-超聲波電源、8-引線套管、9-引線接頭座、10-高壓電極、11-接地端子、12-換能器接頭座、13-超聲波換能器。
【具體實施方式】
[0021]下面通過附圖對本實用新型技術方案進行詳細說明，但是本實用新型的保護範圍不局限於所述實施例。
[0022]實施例1:一種光伏太陽能供電的超聲波及電場強化換熱器，包括換熱器本體，換熱器本體包括殼體3，設置在殼體3兩端的兩個端蓋I和位於殼體3和端蓋I之間的兩管板2，殼體3的內部空間自上而下設置有若干根換熱管4，還包括太陽能供電裝置5、超聲波強化組件和電場強化組件。
[0023]超聲波強化組件由超聲波電源7、若干組超聲波換能器13以及與超聲波換能器相匹配的換能器接頭座12組成，換能器接頭座12為內螺紋套管，焊接固定在兩管板2上，每個管板2上至少均勻安裝有兩個換能器接頭座12，超聲波換能器13具有外螺紋前端，通過內、外螺紋配合，超聲波換能器13安裝在換能器接頭座12上，超聲波換能器13通過線纜與超聲波電源7連接，由超聲波電源7提供脈衝信號。
[0024]電場強化組件包括供電集成櫃6、設置在換熱管4周圍的若干根高壓電極10以及設置在換熱器本體上的引線套管8，殼體3上開設有一個通孔，通孔內設置有引線接頭座9，引線接頭座9具有內螺紋結構，引線套管8具有外螺紋結構，通過內、外螺紋的配合，引線套管8與引線接頭座9固定為一體，引線套管8—端與高壓電極10連接，另一端通過高壓引線與供電集成櫃6的正極連接；
[0025]每根換熱管4的周圍至少設置有一根高壓電極10，高壓電極10與換熱管4外壁之間距離小於5 mm，高壓電極10在供電集成櫃6供電下在換熱管4的周圍放電，殼體3上還設置有接地端子11，接地端子11通過接地線纜與大地連接。
[0026]超聲波電源7通過超聲波供電線纜與供電集成櫃6連接，供電集成櫃6通過光伏電纜與太陽能供電裝置5連接，太陽能供電裝置5包括太陽能電池板、蓄電池、逆變器和控制器，供電集成櫃6和超聲波電源7還設置有備用電纜，備用電纜與市電連接。
[0027]如上所述，儘管參照特定的優選實施例已經表示和表述了本實用新型，但其不得解釋為對本實用新型自身的限制。在不脫離所附權利要求定義的本實用新型的精神和範圍前提下，可對其在形式上和細節上作出各種變化。
【主權項】
1.光伏太陽能供電的超聲波及電場強化換熱器，包括換熱器本體，所述換熱器本體包括殼體，設置在殼體兩端的兩個端蓋和位於所述殼體和端蓋之間的兩管板，所述殼體的內部空間自上而下設置有若干根換熱管，其特徵在於，還包括太陽能供電裝置、超聲波強化組件和電場強化組件； 所述超聲波強化組件由超聲波電源、若干組超聲波換能器以及與所述超聲波換能器相匹配的換能器接頭座組成，所述換能器接頭座固定在所述換熱器本體上，所述超聲波換能器通過所述換能器接頭座安裝在所述換熱器本體上，所述超聲波換能器通過線纜與所述超聲波電源連接，由所述超聲波電源提供脈衝信號； 所述電場強化組件包括供電集成櫃、設置在所述換熱管周圍的若干根高壓電極以及設置在所述換熱器本體上連接所述高壓電極和供電集成櫃的引線套管;所述高壓電極在所述供電集成櫃供電下在所述換熱管的周圍放電； 所述超聲波電源通過超聲波供電線纜與所述供電集成櫃連接，由所述供電集成櫃供電，所述供電集成櫃通過光伏電纜與所述太陽能供電裝置連接，由所述太陽能供電裝置供電。2.根據權利要求1所述的光伏太陽能供電的超聲波及電場強化換熱器，其特徵在於，所述換能器接頭座為內螺紋套管，若干個所述換能器接頭座分別焊接固定在兩管板上，所述超聲波換能器具有外螺紋前端，通過內、外螺紋配合，所述超聲波換能器安裝在所述換能器接頭座上。3.根據權利要求2所述的光伏太陽能供電的超聲波及電場強化換熱器，其特徵在於，每個管板上至少均勻安裝有兩個所述超聲波換能器。4.根據權利要求1所述的光伏太陽能供電的超聲波及電場強化換熱器，其特徵在於，所述殼體上開設有一個通孔，通孔內設置有引線接頭座，所述引線接頭座具有內螺紋結構，所述引線套管具有外螺紋結構，通過內、外螺紋的配合，所述引線套管與所述引線接頭座固定為一體，所述引線套管一端與所述高壓電極連接，另一端通過高壓引線與所述供電集成櫃的正極連接。5.根據權利要求4所述的光伏太陽能供電的超聲波及電場強化換熱器，其特徵在於，每根所述換熱管的周圍至少設置有一根所述高壓電極，所述高壓電極與所述換熱管外壁之間的距離小於5 mm。6.根據權利要求4所述的光伏太陽能供電的超聲波及電場強化換熱器，其特徵在於，所述殼體上還設置有接地端子，所述接地端子通過接地線纜與大地連接。7.根據權利要求1所述的光伏太陽能供電的超聲波及電場強化換熱器，其特徵在於，所述太陽能供電裝置包括太陽能電池板、蓄電池、逆變器和控制器。8.根據權利要求1所述的光伏太陽能供電的超聲波及電場強化換熱器，其特徵在於，所述供電集成櫃和超聲波電源還設置有備用電纜，備用電纜與市電連接。
【文檔編號】F28F99/00GK205725123SQ201620615618
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月21日
【發明人】王雪峰, 趙豐榮, 王興琴, 趙鵬
【申請人】南京冷德節能科技有限公司