CN104634813B - 一种传热系数可调式换热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传热系数可调式换热装置，包括外管、中间管、内管、弹性装置和驱动机构，其特征在于上述中间管与内管之间填充有导热粉末，在驱动机构及弹性装置的作用下可对导热粉末进行压紧和疏松。本发明由于采用多层管组合及增设弹性装置和驱动机构式结构，使两换热介质不会相互泄漏接触，增强了系统的安全性；在驱动机构及弹性装置作用下可对导热粉末进行压紧和疏松，调节换热装置传热系数，使换热装置的热功率可调。

Description

一种传热系数可调式换热装置

技术领域

本发明属于一种换热器装置，具体是一种传热系数可调式换热装置。

背景技术

液态金属钠、铅铋、铅锂等，由于具有良好的中子学性能、抗辐照性能和传热性能，并且其熔点低、沸点高，使散裂靶系统可选择的运行温度和压力较低，是目前ADS散裂靶材并兼做冷却剂的主要候选材料。液态金属的成功应用需要研究许多关键科学技术问题，例如传热和流动特性、磁流体动力学(MHD)效应、液态金属中杂质成分在线监测与净化等问题。目前世界很多国家都已经建造或正在建造液态金属回路开展相关实验，本发明可以有效的对高温液态金属进行冷却，可为实验装置及工业应用提供必要的工况条件。

现有换热器种类很多，但大多是针对常温下流体介质而设计，其共同特点是通过调节冷却介质的流量或温度来得到所需的被冷却介质出口温度，不用考虑冷却介质流量不可调节或调节范围小等特殊工况需求，换热功率不可调节。本发明采用特殊的结构设计，可通过调节传热系数大小来调节换热功率，可应用于液态金属的冷却、核工业及金属制造工业。

发明内容

本发明的目的在于：本发明能够使得传热系数可调式换热装置两换热介质之间不会相互泄漏接触，增强了系统的安全性；本发明能够调节换热装置传热系数，使换热功率可调；本发明实现了两换热介质的双重物理隔绝，杜绝破口发生之后两种介质接触所带来的物理及化学反应隐患，本发明能够承受更高的换热温差。

本发明采用的技术方案为：一种传热系数可调式换热装置，包括外管、中间管、弹性装置、内管、导热粉末、限位装置、驱动机构、密封装置和运行轨道；中间管与内管所围空隙内装有弹性装置，弹性装置一端与换热装置左固定端连接在一起，另一端与驱动机构相连接；驱动机构安装于换热装置右活动端，可沿运行轨道在内管轴向方向移动，其位移大小由限位装置限定；运行轨道固定安装于换热装置右活动端内管外表面；中间管与内管所围空隙内均匀填充导热粉末，在驱动机构及弹性装置作用下可对导热粉末进行压紧和疏松，通过改变导热粉末的密实度实现换热装置传热系数的调节。

所述的一种传热系数可调式换热装置，外管与中间管、内管同轴布置，一端固定连接在一起，另一端外管与中间管固定连接，内管与中间管通过密封装置连接，内管可相对中间管自由膨胀和收缩。

所述的一种传热系数可调式换热装置，中间管与内管所围空隙中均匀填充导热粉末，弹性装置浸没于导热粉末中，弹性装置可随驱动机构的移动而拉伸或压缩，实现对导热粉末的均匀性进行调节。

本发明的突出优点为：

1)本发明在驱动机构及弹性装置作用下可对导热粉末进行压紧和疏松，通过改变导热粉末的密实度实现换热装置传热系数的调节；

2)本发明对两换热介质进行双重物理隔绝，杜绝破口发生之后两种介质接触所带来的物理及化学反应隐患，增强了系统的安全性；

3)本发明内管与外管及中间管之间不存在热应力，使换热装置能够承受更高的换热温差。

具体的本发明由于采用在外管内设置中间管，中间管与内管所围空隙内设置有弹性装置并均匀填充导热粉末的结构，使得传热系数可调式换热装置两换热介质之间不会相互泄漏接触，增强了系统的安全性；在驱动机构及弹性装置作用下可对导热粉末进行压紧和疏松，调节换热装置传热系数，使换热功率可调；另外，增加中间管的设计，实现了两换热介质的双重物理隔绝，杜绝破口发生之后两种介质接触所带来的物理及化学反应隐患，内管与中间管可相对自由膨胀和收缩，不存在热应力，本发明能够承受更高的换热温差。

附图说明

图1为本发明一种传热系数可调式换热装置的示意图；

图中，外管1；中间管2；弹性装置3；内管4；换热介质5；导热粉末6；换热介质7；限位装置8；驱动机构9；密封装置10；运行轨道11。

具体实施方式

本发明是一种传热系数可调式换热装置，可应用于核工业及金属制造工业，下面结合附图对本发明做进一步描述。

一种传热系数可调式换热装置，包括外管1、中间管2、弹性装置3、内管4、导热粉末6、限位装置8、驱动机构9、密封装置10、运行轨道11；中间管2与内管4所围空隙内装有弹性装置3，其一端与换热装置左固定端固定连接，另一端与驱动机构9连接；驱动机构9安装于换热装置右活动端，可沿运行轨道11在内管4轴向移动，位移大小由限位装置8限定；运行轨道11固定安装于换热装置右活动端内管4外表面；中间管2与内管4所围空隙内均匀填充导热粉末6，在驱动机构9及弹性装置3作用下可对导热粉末6进行压紧和疏松，通过改变导热粉末6的密实度实现换热装置传热系数的调节，工作时两换热介质通过内管4、导热粉末6及中间管2进行传热。

本发明由于采用在外管1内设置中间管2，中间管2与内管4所围空隙内设置有弹性装置3并均匀填充导热粉末6的结构，使得传热系数可调式换热装置两换热介质之间不会相互泄漏接触，增强了系统的安全性；在驱动机构9及弹性装置3作用下可对导热粉末6进行压紧和疏松，调节换热装置传热系数，使换热功率可调；另外，增加中间管2的设计，实现了两换热介质的双重物理隔绝，杜绝破口发生之后两种介质接触所带来的物理及化学反应隐患，内管4可相对中间管2自由膨胀和收缩，不存在热应力，使换热装置可以承受更高的换热温差。

所述的一种传热系数可调式换热装置，外管1与中间管2、内管4同轴布置，一端固定连接在一起，另一端外管1与中间管2固定连接，内管4与中间管2通过密封装置10连接，内管4可相对中间管2自由膨胀和收缩。

所述的一种传热系数可调式换热装置，中间管2与内管4所围空隙中均匀填充导热粉末6，弹性装置3浸没于导热粉末6中，弹性装置3可随驱动机构9的移动而拉伸或压缩，实现对导热粉末6的均匀性进行调节。

Claims (3)

1.一种传热系数可调式换热装置，包括外管(1)、中间管(2)、内管(4)，中间管(2)与内管(4)所围空隙内均匀填充导热粉末(6)，其特征在于：该装置还包括弹性装置(3)、导热粉末(6)、限位装置(8)、驱动机构(9)、密封装置(10)和运行轨道(11)；中间管(2)与内管(4)所围空隙内装有弹性装置(3)，弹性装置(3)一端与换热装置左固定端连接在一起，另一端与驱动机构(9)相连接；驱动机构(9)安装于换热装置右活动端，可沿运行轨道(11)在内管(4)轴向方向移动，其位移大小由限位装置(8)限定；运行轨道(11)安装于换热装置右活动端内管(4)外表面；在驱动机构(9)及弹性装置(3)作用下可对导热粉末(6)进行压紧和疏松，通过改变导热粉末(6)的密实度实现换热装置传热系数的调节。

2.根据权利要求1所述的一种传热系数可调式换热装置，其特征在于：外管(1)与中间管(2)、内管(4)同轴布置，一端固定连接在一起，另一端外管(1)与中间管(2)固定连接，内管(4)与中间管(2)通过密封装置(10)连接，内管(4)可相对中间管(2)自由膨胀和收缩。

3.根据权利要求1所述的一种传热系数可调式换热装置，其特征在于：中间管(2)与内管(4)所围空隙中均匀填充导热粉末(6)，弹性装置(3)浸没于导热粉末(6)中，弹性装置(3)可通过驱动机构(9)的移动而拉伸或压缩，实现对导热粉末(6)的均匀性进行调节。