CN201555480U - 一种重力真空热管传热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的是一种重力真空热管传热装置，它是由吸热蒸发器、传热管、放热器构成的真空密闭循环系统，其内装有低沸点介质或水，吸热蒸发器在下端，放热器在上端，中间为传热管，传热管置于真空保温管内。本实用新型可将热量从低处传到高处，实现远距离传递热能时，热量损失小。

Description

一种重力真空热管传热装置

技术领域：本实用新型涉及的是将热量从低处传到高处的传热装置，具体涉及的是一种重力真空热管传热装置。

背景技术：

地热能有着它独有的优势，第一，地热能是100％可控能源；第二，地热能储量充足；第三，地热能取自地下，对环境潜在污染小。由于上述优势，地热能的利用发展十分迅速，已广泛地应用于工业加工、民用采暖、洗浴等各个方面，收到了良好的经济技术效益，节约了能源。但将地热通过井引导至地面时，要损失很大一部分热量，这样就必须将大量的蒸汽输送到地面以提供需要的热能，由此导致地热能的应用只限于现已发现的地热温泉区域，制约地热能技术的发展。

发明内容：本实用新型的目的是提供一种重力真空热管传热装置，用于解决将热量远距离地从低处传送到高处时，存在很大一部分热量损失的问题。

本实用新型是这样实现的：一种重力真空热管传热装置是由吸热蒸发器、传热管、放热器构成的真空密闭循环系统，其内装有低沸点介质或水，吸热蒸发器在下端，放热器在上端，中间为传热管，传热管置于真空保温管内。

上述方案中吸热蒸发器、传热管、放热器直接依次连通。

上述方案中吸热蒸发器与放热器通过冷凝回流管与传热管构成的套管连接，冷凝回流管套在传热管外，二者底端的环形空间内安装单向阀，传热管插入放热器中。由于上升的蒸汽与回流的冷凝液各自有自己的通道，提高了传热效率，且结构简单。

上述方案中吸热蒸发器、传热管、放热器直接依次连通，吸热蒸发器与放热器之间还连接有冷凝回流管，冷凝回流管的底部安装单向阀。由于上升的蒸汽与回流的冷凝液各自有自己的通道，提高了传热效率。

上述方案中重力真空传热装置中液体工质可以是甲醇、乙醇、R11等低沸点物质或水等。

有益效果：

本实用新型可将热量从低处传到高处，实现远距离传递热能时，热量损失小。

附图说明：

图1是本实用新型第一种实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型第二种实施方式的结构示意图；

图3是本实用新型第三种实施方式的结构示意图；

图4是本实用新型第四种实施方式的结构示意图；

图5是本实用新型第五种实施方式的结构示意图；

图6是本实用新型第六种实施方式的结构示意图；

图7是实施例1使用状态的结构示意图。

图中：1吸热蒸发器、2传热管、3放热器、4地热井、5储热蓄能罐、6真空保温管、7冷凝回流管、8单向阀、9低温介质或水

具体实施方式

结合附图对本实用新型做进一步说明：

实施例1：

图1是本实用新型第一种实施方式的结构示意图，如图所示，这种重力真空传热装置是由吸热蒸发器1、传热管2、放热器3构成的真空密闭循环系统，吸热蒸发器1、传热管2、放热器3直接依次连通，吸热蒸发器1在下端，放热器3在上端，中间为传热管2，传热管2置于真空保温管6内，放热器3为椭圆状的，其外有翅片，吸热蒸发器1、传热管2、放热器3内部抽为真空环境后，再依据实际需要压入一定量的液体(蒸发与冷凝)循环工质或水。这种重力真空传热装置从下到上可分为三个区段，吸热蒸发器1所处的部分为吸热蒸发区段，传热管2所处的部分为绝热区段，放热器3所处的部分为放热区段。吸热蒸发器1吸收热量后，低温介质或水9蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向放热器3，并在放热器3放出热量凝结成为液体，冷凝液在自身重力作用下沿传热管2管壁向下返回至吸热蒸发器1，如此循环不已，热量就由低处被传送到高处，大量热量可以通过很小的横截面积实现远距离输送而无需外加动力，又由于绝热段有真空保温管6的保温，传热时损失很小，能充分地利用地热源的能量。

如图7所示，本实用新型用于将地热能传导至地面时，需要将重力真空热管传热装置的吸热蒸发器1置入深层地热井4中，放热器3插入地面的储热蓄能罐5中，地热井4与吸热蒸发器1之间放入传热充填物。吸热蒸发器1吸收地球深部的高温岩石浆体中巨大热能后，其中的液体工质汽化，并产生压力蒸汽，再通过绝热区段真空保温管6中的传热管2使潜热蒸汽源源不断传递给安放在储热蓄能罐5内的放热段中的放热器3，通过放热器3的器壁将汽化潜热源源不断的传递给储热蓄能罐5中的低温液体，完成热能交换；同时将储热蓄能罐5中的液体始终控制在低于来自地热能井下蒸汽温值的温度，这样蒸汽遇冷后又变成液体，在重力的作用下使液体沿着传热管2管壁又返回至井下吸热蒸发器1中进行吸热蒸发再循环，由于重力真空热管传热装置内部是真空环境，在传热过程中蒸发冷凝可实现高速循环，而且，由于传热管外有真空保温管6保温，热量损失小，这样周而复始的就可以把大量的地热能量源源不断的传递给地面储热蓄能罐5里的液体工质或水中，并加以利用。

实施例2：

图2是本实用新型第二种实施方式的结构示意图，如图所示，该装置与实施例1的装置不同之处在于，放热器3为U型的。

实施例3：

图3是本实用新型第三种实施方式的结构示意图，如图所示，该装置与实施例1的装置不同之处在于，放热器3为方型的，向下倾斜放置，吸热蒸发器1与放热器3的底部之间还连接有冷凝回流管7，冷凝回流管7插入放热器3中，冷凝回流管7的底部安装单向阀8。本实施方式中，吸热蒸发器1中的低温液体或水汽化后，沿传热管2上升至放热器3，冷凝后沿冷凝回流管7流凹吸热蒸发器1中。

实施例4：

图4是本实用新型第四种实施方式的结构示意图，如图所示，该装置与实施例1的装置不同之处在于，放热器3为圆型的，吸热蒸发器1与放热器3通过冷凝回流管7与传热管2构成的套管连接，冷凝回流管7套在传热管2外，二者底端的环形空间内安装单向阀8，传热管2插入放热器3中。本实施方式中，吸热蒸发器1中的低温液体或水汽化后，沿传热管2上升至放热器3，冷凝后沿冷凝回流管7流回吸热蒸发器1中。

实施例5：

图5是本实用新型第五种实施方式的结构示意图，如图所示，该装置与实施例1的装置不同之处在于，吸热蒸发器1为U型的，放热器3由两根水平管之间并排连接竖管组成，吸热蒸发器1与放热器3的底部之间还连接有冷凝回流管7，冷凝回流管7与吸热蒸发器1连接为一体，二者的连接处安装单向阀8。

实施例6：

图6是本实用新型第六种实施方式的结构示意图，如图所示，该装置与实施例1的装置不同之处在于，吸热蒸发器1为U型的，其中一侧管为螺纹状的，放热器3也为螺纹状的，吸热蒸发器1与放热器3的底部之间还连接有冷凝回流管7，冷凝回流管7与吸热蒸发器1连接为一体，二者的连接处安装单向阀8。

本实用新型不限于将地热能从地下传导至地面，还可将其它的热能从低处传导至高处。

Claims (8)

1.一种重力真空热管传热装置，其特征在于：这种重力真空热管传热装置是由吸热蒸发器(1)、传热管(2)、放热器(3)构成的真空密闭循环系统，其内装有低沸点介质或水，吸热蒸发器(1)在下端，放热器(3)在上端，中间为传热管(2)，传热管(2)置于真空保温管(6)内。

2.根据权利要求1所述的重力真空热管传热装置，其特征在于：所述的吸热蒸发器(1)、传热管(2)、放热器(3)直接依次连通。

3.根据权利要求1所述的重力真空热管传热装置，其特征在于：所述的吸热蒸发器(1)与放热器(3)通过冷凝回流管(7)与传热管(2)构成的套管连接，冷凝回流管(7)套在传热管(2)外，二者底端的环形空间内安装单向阀(8)，传热管(2)插入放热器(3)中。

4.根据权利要求1所述的重力真空热管传热装置，其特征在于：所述的吸热蒸发器(1)、传热管(2)、放热器(3)直接依次连通，吸热蒸发器(1)与放热器(3)之间还连接有冷凝回流管(7)，冷凝回流管(7)的底部安装单向阀(8)。

5.根据权利要求2所述的重力真空热管传热装置，其特征在于：所述的放热器(3)外有翅片或放热器(3)为U型的。

6.根据权利要求4所述的重力真空热管传热装置，其特征在于：所述的放热器(3)为方型的，向下倾斜放置，吸热蒸发器(1)与放热器(3)的底部之间还连接有冷凝回流管(7)，冷凝回流管(7)插入放热器(3)中，冷凝回流管(7)的底部安装单向阀(8)。

7.根据权利要求4所述的重力真空热管传热装置，其特征在于：所述的吸热蒸发器(1)为U型的，放热器(3)由两根水平管之间并排连接竖管组成，吸热蒸发器(1)与放热器(3)的底部之间还连接有冷凝回流管(7)，冷凝回流管(7)与吸热蒸发器(1)连接为一体，二者的连接处安装单向阀(8)。

8.根据权利要求4所述的重力真空热管传热装置，其特征在于：所述的吸热蒸发器(1)为U型的，其中一侧管为螺纹状的，放热器(3)也为螺纹状的，吸热蒸发器(1)与放热器(3)的底部之间还连接有冷凝回流管(7)，冷凝回流管(7)与吸热蒸发器(1)连接为一体，二者的连接处安装单向阀(8)。

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