CN107238305A - 一种三段双腔三态相变超导换热管 - Google Patents

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    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
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    • F28F1/34—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending obliquely
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Abstract

本发明公开了一种三段双腔三态相变超导换热管，涉及换热管。一种三段双腔三态相变超导换热管，包括内管和外管，外管同轴套装在内管外的中间位置，其中内管和外管的两端分别密闭，形成真空双腔结构；所述的内管内、外管和内管之间分别填充少量的介质；所述的内管和外管为高铁稀土合金管体，其中内管的内壁和外壁，外管的内壁分别喷涂石墨烯层。本发明由内部石墨烯、低沸点介质、双腔三段换热结构进行吸热放热，具有强度高、换热速度快、单向传热的特点。

Description

一种三段双腔三态相变超导换热管
技术领域
本发明涉及换热管，具体涉及一种三段双腔三态相变石墨烯高铁稀土合金超导换热管。
背景技术
导热管是一种利用具有导热性能的材料，制造的各种形状的金属管材，是一种应用广泛的传热装置。然而现有的导热管普遍存在传热速率慢，可承受温度范围小，使用寿命短的问题。
为了解决现有导热管存在的上述缺陷，本发明提供了一种三段双腔三态相变超导换热管。
发明内容
本发明的目的是提供一种三段双腔三态相变超导换热管。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种三段双腔三态相变超导换热管，包括内管和外管，外管同轴套装在内管外的中间位置，其中内管和外管的两端分别密闭，形成真空双腔结构；
所述的内管内、外管和内管之间分别填充少量的介质；
所述的内管和外管为高铁稀土合金管体，其中内管的内壁和外壁，外管的内壁分别喷涂石墨烯层。
进一步地，所述的流体介质为低沸点固态或者液态介质，具体实施时，可以根据现场情况，填充不同沸点的介质。
所述的外管的上段设置有螺旋上翘翅片，下段设置有螺旋平翅片。
所述的内管伸出于外管的两端分别设置有螺旋上翘翅片。
所述的螺旋上翘翅片和螺旋平翅片为铝合金、不锈钢、或者其他金属合金材质的翅片。
所述的内管设置的螺旋上翘翅片的翅片为中空结构。
本发明换热管的内管和外管由高铁稀土合金材料制造，高铁稀土合金的导热导电性能优于铝、铜等材质，机械强度、防腐耐候性与不锈钢类似；内管的内外壁和外管的内壁使用石墨烯导热材料喷涂；翅片由吸热放热性能极好的铝合金或不锈钢等材料制成，并将螺旋上翘翅片的翅片设计为中空结构；即本发明管体内部双腔介质和石墨烯起到传递热量及加快吸放热速度的作用，管体外独特的结构设计满足了固液气三态相变的介质在相变过程中传热的需求。
应用时，将本发明换热管竖直安装，管体上部可以喷淋换热介质，上翘螺旋缓斜中空放射纹面异形翅片为超导热流体三态变相换热提供了结构硬件支持，当从上喷淋流体介质时，由于翅片外部为螺旋放射纹面构造，可以使流过的流体形成波浪湍流，翻转的过程中增加了与空气的接触面积，相变程度更大，换热更强，释放的热量更多；具体来讲，管体底部为吸热制冷段，管体外部的气态或者液态热量输入，管体以及管体内的低沸点介质吸热；管体中段为吸热传热段，管体以及内部介质吸热，并向上传递热量；管体上段为放热段，管体及内部的介质向外进行热量输出。
本发明由内部石墨烯、低沸点介质、双腔三段换热结构进行吸热放热，具有强度高、换热速度快、单向传热的特点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做进一步说明。实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示的一种三段双腔三态相变超导换热管，包括内管1和外管2，外管2同轴套装在内管1外的中间位置，其中内管1和外管2的两端分别密闭，形成真空双腔结构；所述的内管1内、外管2和内管1之间分别填充少量的介质；所述的内管和外管为高铁稀土合金管体，其中内管1的内壁和外壁，外管2的内壁分别喷涂石墨烯层3。
其中介质4为低沸点固态、液态介质，或者根据需要可以选用不同沸点的介质；外管2的上段设置有螺旋上翘翅片5，下段设置有螺旋平翅片6，内管1伸出于外管2的两端分别设置有螺旋上翘翅片5；翅片可以是铝合金、不锈钢、或者金属合金材质的中空结构的翅片。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种三段双腔三态相变超导换热管，包括内管和外管，其特征在于，外管同轴套装在内管外的中间位置，其中内管和外管的两端分别密闭，形成真空双腔结构；所述的内管内、外管和内管之间分别填充少量的介质；所述的内管和外管为高铁稀土合金管体，其中内管的内壁和外壁，外管的内壁分别喷涂石墨烯层。
2.根据权利要求1所述的三段双腔三态相变超导换热管，其特征在于，所述的流体介质为低沸点固态或者液态介质。
3.根据权利要求1或2所述的三段双腔三态相变超导换热管，其特征在于，所述的外管的上段设置有螺旋上翘翅片，下段设置有螺旋平翅片。
4.根据权利要求1或2所述的三段双腔三态相变超导换热管，其特征在于，所述的内管伸出于外管的两端分别设置有螺旋上翘翅片。
5.根据权利要求3所述的三段双腔三态相变超导换热管，其特征在于，所述的螺旋上翘翅片和螺旋平翅片为铝合金、不锈钢、或其他金属合金翅片。
6.根据权利要求4所述的三段双腔三态相变超导换热管，其特征在于，所述的螺旋上翘翅片和螺旋平翅片为铝合金、或者不锈钢翅片。
7.根据权利要求4所述的三段双腔三态相变超导换热管，其特征在于，所述的内管设置的螺旋上翘翅片的翅片为中空结构。
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