CN103217043A - 平行流脉动热管换热器 - Google Patents

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邵敏
员冬玲
蔡中盼
李选友
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0266—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers

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Abstract

本发明公开了一种平行流脉动热管换热器，包括一个热流体通道、一个冷流体通道、隔板和数组平行流脉动热管；其中冷、热流体通道相邻平行放置，中间由隔板将他们分开，平行流脉动热管的加热段处于热流体通道中，冷却段处于冷流体通道中。所述平行流脉动热管是多通道并联回路型，由上集连管、下集连管和多个平行放置的多孔扁管组成，所述多孔扁管内有多个呈线形排列的毛细槽道，相邻的毛细槽道之间通过毛细槽壁隔开，毛细槽道与上、下集连管之间联通。本发明简化了热管换热器的隔板制作工艺，制造成本低，易于翅化，提高了换热器的加工效率和产品质量。

Description

平行流脉动热管换热器
技术领域
本发明涉及一种热管换热器，具体说是一种平行流脉动热管换热器。
背景技术
脉动热管又称振荡流热管，是由日本学者H.Akachi首先于九十年代初提出的，是一种机构简单但机理复杂的两相流传热器件，它是将一根长的毛细管弯曲成蛇形管道，抽真空后将毛细管内部充入介质，该介质在表面张力及冷热端温差的作用下形成汽液塞状流随机地出现在蛇形回路中，通过相变（蒸发和冷凝）和汽液振荡实现热量传递。
脉动热管是一种新型高效的传热元件，在工业余热回收及高性能换热器等领域有广泛的应用前景。目前脉动热管换热器的制作过程中普遍存在焊接难度大，密封困难、难以添加翅片等问题，因此换热器的性能难以得到保障，脉动热管换热器的发展及应用受到一定的限制。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述不足，提供一种平行流脉动热管换热器，它具有焊接简单、易于添加翅片等优点。
本发明解决上述难题的方法是提供一种平行流脉动热管换热器，包括一个热流体通道，一个冷流体通道，隔板和数组平行流脉动热管；所述平行流脉动热管的加热段处于所述热流体通道中，冷却段处于所述冷流体通道中；所述冷、热流体通道相邻平行放置，中间由所述隔板分开。
所述平行流脉动热管是多通道并联回路型，由上集连管、下集连管和多个平行放置的多孔扁管组成，所述多孔扁管内有多个呈线形排列的毛细槽道，相邻的毛细槽道之间通过毛细槽壁隔开，毛细槽道与上、下集连管之间连通。
所述毛细槽道和上、下集连管内设有真空下封装的工作介质，工作介质在集连管和毛细槽道内形成汽塞和液塞，汽塞与液塞在集连管和毛细槽道内相间分布。
所述平行流脉动热管换热器冷热端换热面积可以通过改变隔板的位置进行调节。
所述的多孔扁管间可根据换热器需要添加或不添加翅片，并可以添加不同形式的翅片。
所述的平行流脉动热管组的排列方式可以是顺排或叉排排列。
所述的平行流脉动热管换热器内介质的流动方式可以是顺流或逆流。
所述平行流脉动热管采用铜材、铝材或不锈钢制成。
所述平行流脉动热管换热器制作时，先将隔板上按照所需全部多孔扁管的排列位置进行冲孔，然后将多孔扁管一一插入隔板，按照换热器设计要求固定好隔板的位置，对隔板进行焊接，最后对上下集连管进行焊接，冷、热流体通道通过螺栓与中间隔板进行固定。
本发明的有益效果：
（1）本发明的平行流脉动热管换热器传热效率高，制作工艺简单，加工效率高，产品性能好，使用寿命长，制造成本低。
（2）本发明的平行流脉动热管换热器可方便地在冷热端实现翅化，使换热面积大大增加。
（3）冷热端换热面积可通过改变隔板的位置进行调节。
附图说明
图1为平行流脉动热管换热器的结构示意图；
图2为平行流脉动热管换热器各组件安装示意图；
图3为A-A剖视图；
图4为B-B剖视图；
图5（a）为隔板扁孔顺排示意图；
图5（b）为隔板扁孔叉排示意图。
其中：1.冷流体通道；2.热流体通道；3.隔板；4.平行流脉动热管；5.扁孔；6.多孔扁管；7.上集连管；8.下集连管；9.螺栓；10.汽塞；11.液塞；12.毛细槽道；13.毛细槽壁。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如附图1所示，一种平行流脉动热管换热器，包括冷流体通道1，热流体通道2，隔板3和数组平行流脉动热管4；其中，冷流体通道1和热流体通道2相邻平行放置，中间由隔板3将它们分开，平行流脉动热管4的加热段处于热流体通道2中，冷却段处于冷流体通道1中。
如附图2、3、4所示，平行流脉动热管4为多通道并联回路型，由上集连管7、下集连管8和多个平行放置的多孔扁管6组成，多孔扁管6内有多个呈线形排列的毛细槽道12，相邻的毛细槽道12之间通过毛细槽壁13隔开，毛细槽道12与上集连管7、下集连管8之间连通，毛细槽道12和上集连管7、下集连管8内设有真空下封装的工作介质，工作介质在上集连管7、下集连管8和毛细槽道12内形成汽塞10和液塞11，汽塞10与液塞11在上集连管7、下集连管8和毛细槽道12内相间分布。
如附图5所示，隔板3上按照所需全部多孔扁管6的排列位置进行冲孔，所冲扁孔5可根据换热器需要设计成顺排图5（a）或叉排图5（b）排列，将多孔扁管6一一对应插入扁孔5，按照换热器设计要求固定好隔板3，然后对隔板3进行焊接，最后对上、下集连管7、8进行焊接，冷热流体通道1、2通过螺栓9与中间隔板3进行固定，从而完成换热器的加工制作。
换热器冷热端换热面积可以通过改变隔板3的位置进行调节，多孔扁管6间可根据实际需要添加或不添加翅片，平行流脉动热管换热器介质的流动方式可以是顺流或逆流方式，所述平行流脉动热管换热器可以采用铜材、铝材或不锈钢进行制作。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.平行流脉动热管换热器，其特征是：包括一个热流体通道，一个冷流体通道，隔板和数组平行流脉动热管；所述平行流脉动热管的加热段处于所述热流体通道中，冷却段处于所述冷流体通道中；所述冷、热流体通道相邻平行放置，中间由所述隔板分开;
所述平行流脉动热管是多通道并联回路型，由上集连管、下集连管和多个平行放置的多孔扁管组成，所述多孔扁管内有多个呈线形排列的毛细槽道，相邻的毛细槽道之间通过毛细槽壁隔开，毛细槽道与上、下集连管之间连通。
2.如权利要求1所述的平行流脉动热管换热器，其特征是：所述毛细槽道和上、下集连管内设有真空下封装的工作介质，工作介质在集连管和毛细槽道内形成汽塞和液塞，汽塞与液塞在集连管和毛细槽道内相间分布。
3.如权利要求1所述的平行流脉动热管换热器，其特征是：所述平行流脉动热管换热器冷热端换热面积可以通过改变隔板的位置进行调节。
4.如权利要求1所述的平行流脉动热管换热器，其特征是：所述多孔扁管间有翅片。
5.如权利要求1所述的平行流脉动热管换热器，其特征是：所述平行流脉动热管组的排列方式是顺排或叉排排列。
6.如权利要求1所述的平行流脉动热管换热器，其特征是：所述平行流脉动热管换热器内介质的流动方式是顺流或逆流。
7.如权利要求1所述的平行流脉动热管换热器，其特征是：所述平行流脉动热管采用铜材、铝材或不锈钢制成。
8.如权利要求1所述的平行流脉动热管换热器，其特征是：
所述平行流脉动热管换热器制作过程为：
第一步，所述隔板上按照所需全部多孔扁管的排列位置进行冲孔，所冲扁孔根据所述换热器需要设计成顺排或叉排排列；
第二步，将所述多孔扁管一一对应插入扁孔，按照换热器设计要求固定好隔板，对隔板进行焊接；
第三步，对上、下集连管进行焊接，冷热流体通道通过螺栓与中间隔板进行固定，完成平行流脉动热管换热器的加工制作。
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