專利名稱：氣－液相中、低溫徑向熱管換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種廣泛用于石油、化工、動(dòng)力、建材等領(lǐng)域中系統(tǒng)的熱交換及余熱回收的熱交換設(shè)備。
現(xiàn)有氣-液相熱管換熱器存在如下問(wèn)題1、現(xiàn)有氣-液相熱管換熱器所使用的熱管是重力熱管，這種熱管是靠重力實(shí)現(xiàn)工作介質(zhì)回流的，因此在工作時(shí)受熱段必須在管子的下部，而放熱段則必須在管子的上部，水平時(shí)就難以實(shí)現(xiàn)熱的傳遞，由重力熱管組成的熱管換熱器多用于水平方向流動(dòng)流體的換熱，在垂直流動(dòng)的流體中就很難應(yīng)用。使用面受到限制。
2、重力熱管系軸向?qū)?，不凝性氣體易于聚集在放熱段的端部，等溫性能難以保證，而影響熱管的傳熱性能。
3、重力熱管換熱器，換熱時(shí)冷、熱流體的流動(dòng)必須平行錯(cuò)開布置，而無(wú)法實(shí)現(xiàn)交錯(cuò)重疊流動(dòng)，這將會(huì)使設(shè)備有長(zhǎng)度增加，而占據(jù)較大的空間。
本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問(wèn)題，提供一種使用面廣、傳熱性能好，且體積小的氣-液相中、低溫徑向熱管換熱器。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案一種氣-液相中、低溫徑向熱管換熱器，它包括有殼體和熱管體，殼體內(nèi)設(shè)有用于支撐和固定熱管體的管板，其特征在于a、熱管體由多排相互平行的管束組成，且每排管束均由多根相互平行的徑向熱管構(gòu)成，熱管體兩端最外側(cè)一排的兩組管束中，其各徑向熱管外端分別由各自的連箱管連通連接，使它們分別并接為一體，兩連箱管引出殼體分別與對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的液體進(jìn)、出口相連，而且，熱管體兩端最外側(cè)一排的管束中，其各徑向熱管的內(nèi)端依次與它們中間的各排管束的對(duì)應(yīng)徑向熱管通過(guò)彎頭串接連為一體；b、各徑向熱管結(jié)構(gòu)相同，它由外管、內(nèi)管、封頭組成，兩封頭與外管兩端密封連接，內(nèi)管穿過(guò)兩封頭及其外管，它位于外管內(nèi)中部，且內(nèi)管外壁的對(duì)應(yīng)穿過(guò)兩封頭的位置亦與兩封頭為密封連接，在外管和內(nèi)管之間的空腔中充填有一定量的液體工作介質(zhì)。
本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型所使用的熱管是徑向熱管，這種熱管內(nèi)布有吸液芯，流體回流是靠毛細(xì)泵力實(shí)現(xiàn)的，因此熱管的工作位置和流體的流動(dòng)不受任何限制，可以全方位工作。使用面廣。
2、徑向熱管換熱器與重力熱管換熱器相比，在處理量相同的情況下，其占據(jù)空間較小，可使體積大大減小。
3、徑向熱管具有很高的等溫性能，不凝性氣體對(duì)其影響極小，其傳熱性能較高。
4、徑向熱管換熱器給水側(cè)的焊點(diǎn)均布于爐氣外側(cè)，存在于箱體以外，這將大大提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，且便于維修。
5、徑向熱管換熱器氣、液兩側(cè)流體的流動(dòng)阻力均較小，設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用低。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型中各徑向熱管分布連接示意圖；圖3是圖2的俯視圖；圖4是本實(shí)用新型的徑向熱管結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的斷面示意圖。
如
圖1-5，本實(shí)用新型包括有殼體1和熱管體2，殼體1內(nèi)設(shè)有用于支撐和固定熱管體2的管板3(殼體和管板可以是一體，也可是分體)，本實(shí)用新型的特點(diǎn)是a、熱管體2由多排相互平行的管束4組成，且每排管束4均由多根相互平行的徑向熱管5構(gòu)成，熱管體2兩端最外側(cè)一排的兩組管束4中，其各徑向熱管5外端分別由各自的連箱管6連通連接，使它們分別并接為一體，兩連箱管6引出殼體1分別與對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的液體進(jìn)、出口相連，而且，熱管體2兩端最外側(cè)一排的管束4中，其各徑向熱管5的內(nèi)端依次與它們中間的各排管束4的對(duì)應(yīng)徑向熱管5通過(guò)彎頭7串接連為一體；b、各徑向熱管5結(jié)構(gòu)相同，它由外管8、內(nèi)管9、封頭10組成，兩封頭10與外管8兩端密封連接，內(nèi)管9穿過(guò)兩封頭10及其外管8，它位于外管8內(nèi)中部，且內(nèi)管9外壁的對(duì)應(yīng)穿過(guò)兩封頭10的位置亦與兩封頭10為密封連接(圖4中的密封連接均采用氬弧焊接)，在外管8和內(nèi)管9之間的空腔11中充填有一定量的液體工作介質(zhì)16(如水、甲醇、丙酮等)。
本實(shí)用新型中，熱管體2在殼體1內(nèi)的設(shè)置可以是整體的水平安置(
圖1中所示的即為水平安置)，也可是整體的垂直安置，還可是整體的任意角度的斜向安置，只要各排的管束4及每排管束4中的各對(duì)應(yīng)徑向加熱管5均處于平行狀態(tài)即可。
本實(shí)用新型中各管束4的排數(shù)及每排管束4的各徑向熱管5的根數(shù)根據(jù)換熱器處理量的大小來(lái)定，通常管束4的排數(shù)在8-25排范圍，每排管束4的各徑向管5的根數(shù)在5-30根范圍。
本實(shí)用新型的徑向熱管5中，最好在其外管8的外壁上設(shè)有螺旋高頻焊翅片12，經(jīng)強(qiáng)化傳熱，并可調(diào)節(jié)外管8的管壁溫度。在外管8的內(nèi)壁上可緊密設(shè)有吸液芯13(如絲網(wǎng)卷織式吸液芯或燒結(jié)吸液芯等)，使得外管8和內(nèi)管9之間空腔11內(nèi)的液體工作介質(zhì)16能夠提升和均布在外管8的內(nèi)壁面上。
本實(shí)用新型中，熱管體2的最外側(cè)一排管束4(若熱管體2水平安置，即為
圖1-3中的最上一排管束4)中，各徑向熱管5的內(nèi)管9外端與其連箱管6并接，它們的內(nèi)端穿出管板3，在殼體1外通過(guò)各自的彎頭7與相鄰一排管束4的各對(duì)應(yīng)徑向熱管5的內(nèi)管9一端連通連接，該排管束4各徑向熱管5的內(nèi)管9另一端從殼體1的另一側(cè)管板3穿出亦通過(guò)各自的彎管7與下一排相鄰管束4的各對(duì)應(yīng)徑向熱管5連接，依次類推，直至與熱管體2最下一排管束4的各對(duì)應(yīng)徑向熱管5的內(nèi)管9內(nèi)端連接，最下一排管束4各徑向熱管5的內(nèi)管9外端與下面一個(gè)連箱管6并接。
本實(shí)用新型的工作原理如下(以水平方式安置熱管體2為例)使用，本實(shí)用新型使用時(shí)，熱管體2最下端一排管束4各徑向熱管5外端所并接的連箱管6作為本實(shí)用新型的進(jìn)口與系統(tǒng)的出水口相連，熱管體2最上端一排管束4的各徑向熱管5外端所并接的連箱管6作為本實(shí)用新型的出口與另一系統(tǒng)的進(jìn)水口相連，系統(tǒng)的工藝氣(如二氧化硫、三氧化硫燃燒氣和轉(zhuǎn)熱氣等)、煙道氣從殼體1的下口14送入，進(jìn)入殼體1內(nèi)橫向掠過(guò)熱管體2后從殼體1上部的出口15排出。本實(shí)用新型工作時(shí)，系統(tǒng)的工藝氣進(jìn)入殼體1內(nèi)，系統(tǒng)的給水系統(tǒng)送出的水從熱管體2最下一排管束4所并接的連箱管6送入各徑向熱管5的內(nèi)管9，同時(shí)，各徑向熱管5通過(guò)其外管8吸收管外傳來(lái)的煙氣(或工藝氣)所放出的熱量，并將熱量傳給位于空腔11內(nèi)的液體工質(zhì)16，工質(zhì)16吸收熱量以后汽化，工質(zhì)16的蒸汽17在內(nèi)管9外壁凝結(jié)成液體放出汽化潛熱，熱量通過(guò)內(nèi)管9管壁傳給內(nèi)管9內(nèi)的冷流體18，工質(zhì)16的冷凝液體依靠毛細(xì)力均布于外管8內(nèi)壁的受熱面。如此周而復(fù)始的循環(huán)，構(gòu)成了徑向熱管的工作過(guò)程。由于各徑向熱管5內(nèi)部抽成真空，所以工質(zhì)16極易蒸發(fā)與沸騰，使徑向熱管5啟動(dòng)迅速。經(jīng)過(guò)熱交換被加熱的熱水就從熱管體2最上一排管束4所并接的連箱管6排出送至相關(guān)系統(tǒng)，使熱量得到回收。
權(quán)利要求1.一種氣-液相中、低溫徑向熱管換熱器，它包括有殼體和熱管體，殼體兩側(cè)為用于支撐和固定熱管體的管板，其特征在于a、熱管體由多排相互平行的管束組成，且每排管束均由多根相互平行的徑向熱管構(gòu)成，熱管體兩端最外側(cè)一排的兩組管束中，其各徑向熱管外端分別由各自的連箱管連通連接，使它們分別并接為一體，兩連箱管引出殼體分別與對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的液體進(jìn)、出口相連，而且，熱管體兩端最外側(cè)一排的管束中，其各徑向熱管的內(nèi)端依次與它們中間的各排管束的對(duì)應(yīng)徑向熱管通過(guò)彎頭串接連為一體；b、各徑向熱管結(jié)構(gòu)相同，它由外管、內(nèi)管、封頭組成，兩封頭與外管兩端密封連接，內(nèi)管穿過(guò)兩封頭及其外管，它位于外管內(nèi)中部，且內(nèi)管外壁的對(duì)應(yīng)穿過(guò)兩封頭的位置亦與兩封頭為密封連接，在外管和內(nèi)管之間的空腔中充填有一定量的液體工作介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣-液相中、低溫徑向熱管換熱器，其特征在于所述熱管體在殼體內(nèi)的設(shè)置是整體的水平安置，或是整體的垂直安置，或是整體的任意角度的斜向安置，只要各排的管束及每排管束中的各對(duì)應(yīng)徑向加熱管均處于平行狀態(tài)即可。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣-液相中、低溫徑向熱管換熱器，其特征在于所述各管束的排數(shù)及每排管束的各徑向熱管的根數(shù)根據(jù)換熱器處理量的大小來(lái)定，通常管束的排數(shù)在8-25排范圍，每排管束的各徑向管的根數(shù)在5-30根范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣-液相中、低溫徑向熱管換熱器，其特征在于所述徑向熱管中，在其外管的外壁上設(shè)有螺旋高頻焊翅片，在外管的內(nèi)壁上緊密設(shè)有吸液芯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣-液相中、低溫徑向熱管換熱器，其特征在于所述熱管體的最上一排管束中，各徑向熱管的內(nèi)管外端與其連箱管并接，它們的內(nèi)端穿出管板，在殼體外通過(guò)各自的彎頭與相鄰一排管束的各對(duì)應(yīng)徑向熱管的內(nèi)管一端連通連接，該排管束各徑向熱管的內(nèi)管另一端從殼體的另一側(cè)管板穿出亦通過(guò)各自的彎管與下一排相鄰管束的各對(duì)應(yīng)徑向熱管連接，依次類推，直至與熱管體最下一排管束的各對(duì)應(yīng)徑向熱管的內(nèi)管內(nèi)端連接，最下一排管束各徑向熱管的內(nèi)管外端與下面一個(gè)連箱管并接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種氣－液相中、低溫徑向熱管換熱器,它包括有殼體和熱管體,殼體內(nèi)設(shè)有用于支撐和固定熱管體的管板,熱管體由多排相互平行的管束組成,且每排管束均由多根相互平行的徑向熱管構(gòu)成,熱管體兩端最外側(cè)一排的兩組管束中,其各徑向熱管外端分別由各自的連箱管連通連接,使它們分別并接為一體,兩連箱管引出殼體分別與對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的液體進(jìn)、出口相連,而且,熱管體兩端最外側(cè)一排的管束中,其各徑向熱管的內(nèi)端依次與它們中間的各排管束的對(duì)應(yīng)徑向熱管通過(guò)彎頭串接連為一體。
文檔編號(hào)F28D15/02GK2409479SQ0021943
公開日2000年12月6日 申請(qǐng)日期2000年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月23日
發(fā)明者王虹, 牟楷, 劉伯軍, 肖文朝 申請(qǐng)人:江蘇科圣高溫?zé)峁茉O(shè)備制造公司