CN103217034B - 热管换热器组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热管换热器组件，所述组件包括蒸发器、冷凝器以及设置在蒸发器与冷凝器之间的管道，其特征在于，所述换热器组件还包括扩径装置，所述扩径装置设置在靠近蒸发器的一侧，所述扩径装置的直径是管道直径的3—6倍，所述扩径装置容积为蒸发器管内容积的三分之一至二分之一。本发明的优点如下，1）该换热装置结构简单、安装方便、成本较低；2）该换热器组件可以最大限度的消除浸没和干涸现象，同时加液量计算方便；3）该组件使热管换热器能始终工作在最佳状态，换热器的换热能力达到最高，节能效益提高，延长热管的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种换热器组件，具体来说涉及一种热管换热器组件。
背景技术
热管是一种具有高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管壳内工质的蒸发与凝结来传递热量，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点。热管技术开始主要用于航天航空领域，我国自二十世纪70年代开始对热管进行研究，自80年代以来相继开发了热管气－气换热器、热管气－水换热器、热管余热锅炉、热管蒸汽发生器、热管热风炉等各类热管产品。由热管组成的热管换热器具有以下优点：a.热管换热器可以通过换热器的中隔板使冷热流体完全分开，在运行过程中单根热管因为磨损、腐蚀、超温等原因发生破坏，也只是单根热管失效，而不会发生冷热流体的掺杂。所以热管换热器用于易然、易爆、腐蚀等流体的换热场合具有很高的可靠性；b. 热管换热器的冷、热流体完全分开流动，可以比较容易的实现冷、热流体的完全逆流换热；同时冷热流体均在管外流动，由于管外流动的换热系数远高于管内流动的换热系数，且两侧受热面均可采用扩展受热面，用于品位较低的热能的回收非常经济；c. 对于含尘量较高的流体，热管换热器可以通过热管结构尺寸，扩展受热面形式，以解决换热器的磨损堵灰问题； d.热管换热器用于带有腐蚀性的烟气的余热回收时，可以通过调整蒸发段、冷凝段的传热面积来调整热管管壁温度，使热管尽可能避开最大的腐蚀区域。由于热管换热器如此多的优点，目前已广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、交通、轻纺、机械等行业中，作为废热回收和工艺过程中热能利用的节能设备，取得了显著的经济效益。但是现有技术中的换热器存在如下缺点，由于热管换热器对冷媒充注量很难控制，冷媒充注量过多，极易产生浸没的现象，尤其在热管换热器刚起动时。冷媒充注量过少，极易产生干涸现象。浸没和干涸都会造成热管换热器换热能力的大幅度下降。因此，迫切的需要一种新的装置来解决上述技术问题。
发明内容
本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种结构简单、安装方便、成本较低的热管换热器组件，该热换换热器组件可以最大限度的消除浸没和干涸现象，延长热管的使用寿命，节能效益提高。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，热管换热器组件，所述组件包括蒸发器、冷凝器以及设置在蒸发器与冷凝器之间的管道，其特征在于，所述换热器组件还包括扩径装置，所述扩径装置设置在靠近蒸发器的一侧。
作为本发明一种改进所述扩径装置的直径是管道直径的3—6倍。
作为本发明一种改进，所述扩径装置容积为蒸发器管内容积的三分之一至二分之一。
作为本发明一种改进，所述扩径装置的上侧与蒸发器上侧的中心线同高，下侧比蒸发器下侧的管道高。
作为本发明一种改进，所述蒸发器设置为微通道铝翅片换热器。
作为本发明一种改进，所述冷凝器设置为钎焊板式换热器。
作为本发明一种改进，所述冷凝器安装高度高于蒸发器。
相对于现有技术，本发明的优点如下，1）该换热装置结构简单、安装方便、成本较
低；2）该换热器组件可以最大限度的消除浸没和干涸现象，同时方便计算加液量；3）该组件使热管换热器能始终工作在最佳状态，换热器的换热能力达到最高，节能效益提高，延长热管的使用寿命。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图中：1、冷凝器，2、蒸发器，3、管道，4、扩径装置。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图和具体实施方式对本发明做出进一步的说明和介绍。
实施例1：
参见图1，热管换热器组件，所述组件包括蒸发器2、冷凝器1以及设置在蒸发器2与冷凝器1之间的管道3，管道内充注冷媒、冷媒可以选择R22、R134、R407C、R410A等，所述换热器组件还包括扩径装置4，所述扩径装置设置在靠近蒸发器2的一侧。该换热器组件可以最大限度的消除浸没和干涸现象，同时加液量计算方便。
实施例2：
作为本发明一种改进，所述扩径装置4的直径是管道3直径的3—6倍，优选是4倍或者5倍，在满足各种需求的情况下尽可能的降低成本。其余结构和优点与实施例1相同。
实施例3：
作为本发明一种改进，所述扩径装置容积为蒸发器管内容积的三分之一至二分之一。该容积可以更好的缓解浸没和干涸现象的出现。加液量控制在液位线与蒸发器集气管中心线平齐。设备刚启动时，蒸发器内冷媒快速蒸发，在蒸发器后的气态冷媒还未冷凝成液态流回前，蒸发器内冷媒的补充只能依靠原液管回路和扩径装置中的冷媒。由于扩径装置内贮有比较多的冷媒，所以能给予蒸发器足够的冷媒补充，不会使蒸发器中液态冷媒太少而产生干涸现象。其余结构和优点与实施例1相同。
实施例4：作为本发明一种改进，所述扩径装置4的上侧与蒸发器2上侧的中心线同高，下侧比蒸发器2下侧的管道高。其余结构和优点与实施例1相同。
实施例5：作为本发明一种改进，所述蒸发器设置为微通道铝翅片换热器。其余结构和优点与实施例1相同。
实施例6：作为本发明一种改进，所述冷凝器设置为钎焊板式换热器。其余结构和优点与实施例1相同。
实施例7：作为本发明一种改进，所述冷凝器安装高度高于蒸发器。其余结构和优点与实施例1相同。
本发明还可以将实施例2、3、4、5、6、7所述技术特征中的至少一个与实施例1组合形成新的实施方式。
需要说明的是上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述基础上所作出的等同替换或者替代均属于本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (1)
1.热管换热器组件，所述组件包括蒸发器、冷凝器以及设置在蒸发器与冷凝器之间的管道，其特征在于，所述换热器组件还包括扩径装置，所述扩径装置设置在靠近蒸发器的一侧，所述扩径装置的直径是管道直径的4—6倍，所述扩径装置容积为蒸发器管内容积的三分之一至二分之一，所述扩径装置的上侧与蒸发器上侧的中心线同高，下侧比蒸发器下侧的管道高；所述蒸发器设置为微通道铝翅片换热器，所述冷凝器设置为钎焊板式换热器，所述冷凝器的安装高度高于蒸发器。
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