CN202614045U

CN202614045U - 内置式分离型热管传热装置

Info

Publication number: CN202614045U
Application number: CN 201220056802
Authority: CN
Inventors: 何其伦; 承中良
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-02-21
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2022-02-21

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种传热效率高，能耗小，碳排放量小，运转成本低，容易推广应用，并且体积小、制造简单的内置式分离型热管传热装置，包括分开设置的加热源和热管，所述加热源包括水箱和设置于水箱内的辅助加热源，所述热管包括依次密闭连通的蒸发端容器、蒸汽导管、冷凝端容器、冷凝端容器与设备筒体间的放热腔、凝结液回流管形成的通路；所述蒸发端容器中设置有传热工质；所述蒸发端容器置于水箱的水中；还包括穿过蒸发端容器和水箱的封闭的内管，内管中设置有内置加热源。

Description

内置式分离型热管传热装置

技术领域

本实用新型涉及一种加热设备，尤其是一种内置式分离型热管传热装置。

背景技术

随着时代的快速变迁，为建设环境和谐型社会，餐厨垃圾(包括地沟油)、禽畜粪便等有机废弃物对环境造成的污染已日益引起政府及全社会的高度重视，各种相关的法律、法规和政策相继颁布。目前，公知的餐厨垃圾(包括地沟油)、禽畜粪便等有机废弃物的处理是以高温生物处理为理想的处理技术，就是采用处理设备，在有机废弃物中添加高温发酵的微生物，在设定温度下，将有机废弃物快速转化为有机肥料或饲料。其中为了保证微生物处理的工艺温度(60-80℃)，通常是在处理设备筒体的外壁复合电热板进行加热或在筒体外壁增加加热腔，通入热风或蒸汽进行加热，还有用燃气直接对筒体进行加热。采用这些方式加热的，其能耗均很大，碳排放量大，运转成本均很高，在市场经济条件下，无法产生经济效益，难以推广应用；采用燃气、蒸汽或热风进行加热的，还由于加热温度不均匀，直接影响了处理效果。对于工艺需要加热的其他设备，其加热和传热的方法，大部分均应用上述的传统方法，其热效率低，能耗大，运转成本高。一种太阳能有机废弃物处理机是将处理设备筒体的外壁制成一体型热管，提高了传热效率，达到了节能减排的实用效果，其不足之处在于，由于热管蒸发端同处设备外壁上，加上向热管蒸发端供热的部分，使设备的本体体积增大，蒸发端位置也不能任意设置，由于蒸发端内工质直接与设备筒体接触，启动工质蒸发的时间很长，延长了处理时间，同时，其制作困难。一种分离型热管传热机构是将热管的蒸发端和冷凝端分开设置，蒸发端位置可以任意设置，同时，工质直接受热蒸发，缩短了工质蒸发时间和筒体升温时间，由于采用的是太阳能等低品位的能源供热，工质蒸发和筒体升温的初始时间还太长，难以进一步缩短工艺时间。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种传热效率高，能耗小，碳排放量小，运转成本低，容易推广应用，并且体积小、制造筒单的分离型热管传热机构。

本实用新型是这样实现的：内置式分离型热管传热装置，包括分开设置的加热源和热管(放热循环机构)，所述加热源包括水箱和设置于水箱内的辅助加热源，所述热管包括依次密闭连通的蒸发端容器、蒸汽导管、冷凝端容器、冷凝端容器与设备筒体间的放热腔、凝结液回流管形成的通路；所述蒸发端容器中设置有传热工质；所述蒸发端容器置于水箱的水中；其特征在于还包括穿过蒸发端容器和水箱的封闭的内管，内管中设置有内置加热源。

所述水箱设置有进水口、出水口、排污口和排气口。水箱内是高温水。

所述传热工质在不工作时为液态，工作时通过汽化和冷凝将热量传递至设备筒体内，在热管通路中往复循环。

详述如下：在所述的设备筒体外壁，设置一冷凝端容器，冷凝端容器与设备筒体外壁间形成一放热腔，冷凝端容器上部设置有蒸汽导管，蒸汽导管的另一端连接设置在设备筒体外的蒸发端容器的上部，冷凝端的下部设置有凝结液回流管，凝结液回流管的另一端连接蒸发端容器的下部，在蒸发端容器中置有传热工质，由此，组成一个密闭的连通器，将其抽成高真空，使之成为一个分离型热管。将蒸发端容器置于供热水箱中，水箱设置有进水口、出水口、排污口、排气口，由太阳能、风能、地热能、空气能或生物质能提供的热水或由辅助加热源将水箱中的水加热，同时，启动蒸发端内管内的加热源(如电加热器、高温蒸汽、高温余热等)，蒸发端容器中的工质高温受热，迅速吸收汽化潜热后汽化，蒸汽通过蒸汽导管上升，从冷凝端容器的上部，进入放热腔，向设备筒体外壁放热，筒体内的物料吸收筒体外壁的热能，进行工艺发酵。放热腔的蒸汽放热后，成为凝结液，凝结液依靠重力，向下流入凝结液回流管，通过凝结液回流管，流回蒸发端容器中，由此，形成一个加热---汽化---放热---凝结---回流的连续循环，对外，即形成对设备筒体进行连续不断的高速、高效的加热。由于在高真空中传热工质的沸点降低，可以根据设备筒体的工艺温度要求选择不同沸点的传热工质。由于传热工质汽化后通过蒸汽导管将蒸汽送入放热腔，其中的热阻很小，可以忽略不计，因此，传热效率很高。

在上述的分离型热管传热机构，其中，所述的蒸发端容器与冷凝端容器是分离型的，蒸发端容器可以是任意形状，水箱可以放置在任意位置。

在上述的分离型热管传热机构中，所述的放热腔是冷凝端容器与设备筒体外壁平行的空腔。

在上述的分离型热管传热机构中，其中，蒸发端容器和冷凝端容器由蒸汽导管和凝结液回流管连接，组成密闭的连通器。

在上述的分离型热管传热机构中，其中，将蒸发端容器、冷凝端容器、蒸汽导管、凝结水回流管连接组成密闭的连通器后，抽成高真空。

在上述的分离型热管传热机构中，水箱的热源可以直接用电加热，也可以用太阳能、风能、地热能、空气能、生物质能等清洁能源或其他设备产生的余热提供的热能，选择性强。

本实用新型分离型热管传热机构由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1.本实用新型结构紧凑、设备体积小，传热效率高、传热部分布置灵活，在高效传热，节能减排的同时，制造方便，制造成本低，实用性增强，有利于广泛推广应用。

2.本实用新型由于使用了内置加热源快速升温分离型热管传热技术，使需用热能的设备初始升温、等温速度加快，缩短了处理工艺时间，节约能源，提高经济效率，实用性很强。

3.本实用新型由于采用沿设备筒体的外壁平行制作一冷凝端容器，组成放热腔，冷凝端容器的上部设置蒸汽导管，蒸汽导管另一端连接蒸发端容器上部，冷凝端容器的下部设置凝结液回流管，凝结液回流管另一端连接蒸发端容器的下部，由此，组成一个密闭的连通器。在蒸发端容器中放置传热工质并将连通器抽成高真空，成为了一个分离型热管。将蒸发端容器置于供热水箱中，由热源提供热能，热源可以是太阳能、风能、地热能、空气能、生物质能等新能源，也可以是电能或其它设备的余热。供热水箱和内置加热源提供的热能，被蒸发端容器中的传热工质吸收，传热工质吸收汽化潜热汽化，蒸汽沿蒸汽导管流向冷凝端容器中的放热腔，在放热腔中，蒸汽向设备筒体外壁释放汽化潜热而凝结，凝结水通过凝结液回流管回流至蒸发端容器，由此组成一个快速、高效的蒸汽传热循环。对外，即是通过筒体外壁高速高效的吸热，快速将筒体内的物料加热。同时，可通过供热水箱和内置加热源的温度控制，控制分离型热管蒸发端的热流密度，以保证生产工艺所需的等温、恒温的工艺温度，从而达到严格按工艺要求生产出优质产品。对于应用于餐厨垃圾生物处理设备，可达到将餐厨垃圾、禽畜粪便等有机废弃物完善处理的效果。

4.本实用新型主要将设备筒体外壁与冷凝端容器结合，组成热管的放热端，热管的蒸发端可任意放置在设备筒体外的其他部位，通过蒸汽导管和凝结水回流管的连接，蒸发端设置内管和内管中的加热源，并在蒸发端容器中放置传热工质，再抽成高真空，组成蒸发端带内管和加热源的分离型热管。这是一种和设备一体的新颖的分离型热管的应用，能满足餐厨垃圾、禽畜粪便等有机废弃物达到快速、完善生物处理的工艺条件，对于其他用能设备，能保证工艺温度、缩短工艺时间和节约能源的目标，由于运转成本低，节能减排，使餐厨垃圾、禽畜粪便等有机废弃物的处理和其他用能设备达到可持续发展的目标。本实用新型亦可用于其它行业，即设备需要进行外加热的情况。

综上述，本实用新型是一种传热效率高，加热速度快，能耗小，碳排放量小，运转成本低，容易推广应用，并且体积小、制造筒单的内置式分离型热管传热装置。

附图说明

图1是本实用新型的正面结构示意图；

图2是本实用新型的侧面结构示意图；

图中：1.蒸发端容器；2.内管；3.内置加热源；4.传热工质；5.蒸汽导管；6.冷凝端容器；7.放热腔；8.设备筒体；9.凝结液回流管；10.水箱；11.水；12.辅助加热源；13.进水口；14.出水口；15.排气口；16.排污口。

具体实施方式

下面结合附图和典型实施例对本实用新型作进一步说明。

在图1和图2中，本实用新型包括分开设置的加热源和热管，所述加热源包括水箱10和设置于水箱10内的辅助加热源12，所述热管包括依次密闭连通的蒸发端容器1、蒸汽导管5、冷凝端容器6、冷凝端容器6与设备筒体8间的放热腔7、凝结液回流管9形成的通路；所述蒸发端容器1中设置有传热工质4；所述蒸发端容器1置于水箱10的水11中；还包括穿过蒸发端容器1和水箱10的封闭的内管2，内管2中设置有内置加热源3。

所述水箱10设置有进水口13、排污口16和排气口15。水箱10内是高温水。

所述传热工质4在不工作时为液态，工作时通过汽化和冷凝将热量传递至设备筒体8内，在热管通路中往复循环。

Claims

1.内置式分离型热管传热装置，包括分开设置的加热源和热管，所述加热源包括水箱和设置于水箱内的辅助加热源，所述热管包括依次密闭连通的蒸发端容器、蒸汽导管、冷凝端容器、冷凝端容器与设备筒体间的放热腔、凝结液回流管形成的通路；所述蒸发端容器中设置有传热工质；所述蒸发端容器置于水箱的水中；其特征在于还包括穿过蒸发端容器和水箱的封闭的内管，内管中设置有内置加热源。

2.如权利要求1所述的内置式分离型热管传热装置，其特征在于所述水箱设置有进水口、排污口和排气口。

3.如权利要求1所述的内置式分离型热管传热装置，其特征在于所述的冷凝端容器与设备筒体外壁平行。

4.如权利要求1所述的内置式分离型热管传热装置，其特征在于所述的内置加热源采用电加热器或高温蒸汽或高温余热。