管束式熱管換熱元件的製作方法
2023-04-24 18:57:26
專利名稱：管束式熱管換熱元件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種通用換熱元件，特別是涉及一種用於連接形成集成式熱管管式換熱器的管束式熱管換熱元件。
背景技術：
現有的加熱和換熱設備所存在的問題(1)沒採用真空超導換熱技術，不能實現最佳的吸熱和換熱工況；(2)出於走液管粗，造成流速低，流態呈現出最不利於換熱的層流狀態；(3)被加熱介質粘度高時，層流邊界層加厚(貼近走液管內壁不流動介質)；(4)介質粘度越高，導熱性能越差，即處在層流邊界層的介質起著阻礙熱傳導的作用，層流邊界層越厚阻熱作用越強。綜合上述四個問題，導致了現有的加熱和換熱設備熱效率的低下。
發明內容
本發明的目的就是針對現有技術存在的上述缺陷，提供一種利用熱管效應提高熱媒的吸熱能力，利用管束結構相應提高被加熱介質的流速、增加換熱面積和創造紊流流態的管束式熱管換熱元件。
其技術方案是將數根細換熱管(3)兩端與封隔花板(1)滿透焊密封相連，並將其裝入熱管(2)內，兩端的封隔花板與熱管密封焊接，換熱管(3)、封隔花板(1)與熱管(2)之間形成密閉的空間，並在兩封隔花板間與熱管形成的腔體內加裝熱媒(4)。
所述的熱媒為超導液。
其製作工藝為在管束式熱管換熱元件的兩封隔花板內側鑽一小孔，加入熱媒，再採用熱排或抽取真空工藝將其製成管束式熱管換熱元件。
其一種實施例是將所述的多個管束式熱管換熱元件之間通過彎頭(5)串聯，形成集成式熱管管式換熱器。
另一種實施例是將所述的多個管束式熱管換熱元件之間通過匯管(6)並聯，形成集成式熱管管式換熱器。
本發明的有益效果是(1)外壁熱管通過熱管效應形成超常的高吸熱能力；(2)通過合理變細換熱管提高流速，提高被加熱介質的吸熱能力；(3)減薄了層流邊界層厚度，提高被加熱介質的吸熱能力；(4)在應用中利用管束→彎頭(匯管)的混合作用，相應降低被加熱介質的溫度，即下一管束流程的邊界層溫度，提高換熱溫差，增加被加熱介質的吸熱能力；(5)在應用中利用被加熱介質從管束→彎頭(匯管)→管束的分流→彎頭(匯管)→分流的強制性流態變化，即在管束入口段、部分管段或全部管段呈現最利於換熱的紊流流態；(6)被加熱介質從管束→彎頭(匯管)→管束→彎頭(匯管)→…的過程，是一個分流→混合→分流→混合→…的過程，該過程結合上述(1)、(2)、(3)、(4)、(5)的共同作用效果，就實現了管束式熱管換熱器的最佳換熱效果。
四
附圖1是本發明的結構示意圖；附圖2是本發明的A-A結構示意圖；附圖3是本發明的一種實施例的結構示意圖；附圖4是本發明另一種實施例的結構示意圖。
五具體實施例方式實施例1參照附圖1和2，其技術方案是將數根細換熱管3兩端與封隔花板1滿透焊密封相連，並將其裝入熱管2內，兩端的封隔花板與熱管密封焊接，換熱管3、封隔花板1與熱管2之間形成密閉的空間，並在兩封隔花板間與熱管形成的腔體內加裝熱媒4，所述的熱媒為超導液。
其製作工藝為在管束式熱管換熱元件的兩封隔花板內側鑽一小孔，加入熱媒，再採用熱排或抽取真空工藝將其製成管束式熱管換熱元件。
其一種應用是將所述的多個管束式熱管換熱元件之間通過彎頭5串聯，形成集成式熱管管式換熱器，參照附圖3，在應用中利用管束→彎頭的混合作用，相應降低被加熱介質的溫度，即下一管束流程的邊界層溫度，提高換熱溫差，增加被加熱介質的吸熱能力；在應用中利用被加熱介質從管束→彎頭→管束的分流→彎頭→分流的強制性流態變化，即在管束入口段、部分管段或全部管段呈現最利於換熱的紊流流態；被加熱介質從管束→彎頭→管束→彎頭→…的過程，是一個分流→混合→分流→混合→…的過程，從而達到提高被加熱介質吸熱能力的設計效果。
實施例2管束式熱管換熱元件與上述實施例的結構相同，只是另一種應用是將所述的多個管束式熱管換熱元件之間通過匯管6並聯，形成集成式熱管管式換熱器，參照附圖4，利用被加熱介質從管束→匯管→管束的分流→混合→分流的強制性流速變化，使被加熱介質在管束中的流態呈現部分或全部紊流流態，從而達到提高被加熱介質吸熱能力的設計效果。
權利要求
1.一種管束式熱管換熱元件，其特徵是將數根細換熱管(3)兩端與封隔花板(1)滿透焊密封相連，並將其裝入熱管(2)內，兩端的封隔花板與熱管密封焊接，換熱管(3)、封隔花板(1)與熱管(2)之間形成密閉的空間，並在兩封隔花板間與熱管形成的腔體內加裝熱媒(4)。
2.根據權利要求1所述的管束式熱管換熱元件，其特徵是所述的熱媒為超導液。
3.根據權利要求1所述的管束式熱管換熱元件，其特徵是其製作工藝是在管束式熱管換熱元件的兩封隔花板內側鑽一小孔，加入熱媒，再採用熱排或抽取真空工藝將其製成管束式熱管換熱元件。
4.根據權利要求1所述的管束式熱管換熱元件，其特徵是將所述的多個管束式熱管換熱元件之間通過彎頭(5)串聯，形成集成式熱管管式換熱器。
5.根據權利要求1所述的管束式熱管換熱元件，其特徵是將所述的多個管束式熱管換熱元件之間通過匯管(6)並聯，形成集成式熱管管式換熱器。
全文摘要
本發明涉及一種通用換熱元件，特別是涉及一種用於連接形成集成式熱管管式換熱器的管束式熱管換熱元件。其技術方案是將數根細換熱管(3)兩端與封隔花板(1)滿透焊密封相連，並將其裝入熱管(2)內，兩端的封隔花板與熱管密封焊接，換熱管(3)、封隔花板(1)與熱管(2)之間形成密閉的空間，並在兩封隔花板間與熱管形成的腔體內加裝熱媒(4)。有益效果是(1)外壁熱管通過熱管效應形成超常的高吸熱能力；(2)通過合理變細換熱管提高流速，減薄層流邊界層厚度，從而達到提高被加熱介質的吸熱能力。
文檔編號F28D15/02GK101017064SQ200610146278
公開日2007年8月15日 申請日期2006年12月15日 優先權日2006年12月15日
發明者劉雲龍, 王福勇, 趙年合, 王雲峰, 王全柱, 王凱一 申請人:王凱一