CN210154399U - 外管式吸热组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及降温工业设备技术领域，具体公开了外管式吸热组件，包括吸热筒和吸热管，所述吸热筒外壁上设有凹槽，所述吸热管位于凹槽内，所述吸热筒内壁上开设有多个与凹槽连通的散热孔。采用本专利中的吸热组件，提高了热交换介质对高温工件热量的吸收率，实现了余热回收的最大化。

Description

外管式吸热组件

技术领域

本实用新型涉及降温工业设备技术领域，特别涉及外管式吸热组件。

背景技术

余热是指生产过程中由各种热能转换设备、用能设备、化学反应设备及高温工件产生而未被利用的热能。在纺织印染、电镀加工、化工制药、印刷烘干、煤泥烘干、铸造、电解铝生产等工业领域存在大量需要回收利用的余热。如果通过回收可以充分利用这部分能量，将极大地减少工业能源损耗。同时余热回收利用是提高经济性、节约燃料的一条重要途径。

基于上述问题，我司研发了余热回收循环系统，该循环系统包括依次连通的吸热组件、循环泵、储液箱和换热器(或斯特林发电机)，其中吸热组件用于放置待冷却的工件，另外本循环系统中热交换介质可以采用水、油或本司研发的液态金属，通过热交换介质可以对高温的工件进行冷却处理，将高温工件的热量循环至换热器(或斯特林发电机)处，实现余热的回收利用。

为了便于对用于容纳热交换介质的管道进行维护，管道通常是设置在吸热组件的外部，但这样设置由于高温工件与热交换介质之间有吸热组件的阻挡，使得热交换介质的吸热量降低，从而浪费较多的余热。

实用新型内容

本实用新型提供了一种吸热量高的外管式吸热组件。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案为：

外管式吸热组件，包括吸热筒和吸热管，所述吸热筒外壁上设有凹槽，所述吸热管位于凹槽内，所述吸热筒内壁上开设有多个与凹槽连通的散热孔。

本基础方案的技术原理和效果在于：

1、本方案中吸热管用于容纳热交换介质，由于凹槽的开设，使得凹槽处吸热筒的筒壁厚度较小，由于吸热管位于吸热筒的凹槽内，进而使得吸热管内的热交换介质与吸热筒内的高温工件距离更近，热交换介质能够吸收更多的热量。

2、本方案中由于在吸热筒内壁上还开设有多个与凹槽相对的散热孔，因此高温工件散发的热量会经散热孔进入到凹槽内，进一步提高吸热管内热交换介质的对热量的吸收率。

进一步，所述凹槽的横截面呈半圆形。

有益效果：由于吸热管通常采用圆形的管道，凹槽半圆形的设置，能够让吸热管的外壁与凹槽的侧壁更加贴合，减少热量从凹槽处溢出。

进一步，所述吸热管上设有位于凹槽外部的隔热层。

有益效果：由于热交换介质在吸热管中循环的过程中，位于凹槽外部的吸热管直接暴露在空气中，为了避免热交换介质在吸收高温工件热量的同时，又快速的与外界空气产生热交换，故而将位于凹槽外部的吸热管上粘接上隔热层，减少热量的损失。

进一步，所述吸热筒外壁上设有多个固定吸热管的锁紧机构。

有益效果：锁紧机构的设置避免热交换介质在流动过程中，吸热管从凹槽处脱落。

进一步，所述锁紧机构包括螺栓和呈半环状的抱箍，所述抱箍两端设有安装耳，所述安装耳上设有安装孔，所述吸热筒外壁上设有对应的螺纹孔，安装孔与螺纹孔中设有螺栓。

有益效果：螺栓装入安装孔与螺纹孔，将抱箍固定在吸热管外部，使得锁紧机构与吸热筒可拆卸连接，方便操作人员对吸热管的维护。

进一步，所述凹槽在吸热筒的外壁上呈螺旋状。

有益效果：凹槽螺旋状分布，即吸热管也呈螺旋状分布在吸热筒的外壁上，螺旋状的设置扩大了吸热管与吸热筒的接触面积，提高热交换介质对高温工件余热的吸收量，同时也便于吸热管固定在吸热筒上。

进一步，相邻凹槽的螺距为吸热筒高度的1/7～1/6。

有益效果：凹槽的螺距越近，缠绕在吸热筒外周上的吸热管就越长，即进一步提高热交换介质对高温工件余热的吸收率，而螺距过小，会影响吸热管在吸热筒上的安装。

进一步，还包括机架，所述吸热筒竖直固定在机架上。

有益效果：吸热筒竖直设置的原因在于，一方面大型的生产车间内大多通过行车对工件进行运输，竖直设置的吸热筒便于操作人员将高温工件送入吸热筒内；另一方面，由于高温气体具有向上流动的特性，竖直设置的吸热筒使得向上流动的高温气体，不断被外壁上吸热管内的热交换介质吸收。

进一步，所述吸热筒底部交错分布有多根与吸热管连通的金属质支撑管。

有益效果：支撑管的设置，高温工件直接放置在支撑管上，支撑管内的热交换介质能够对高温工件直接进行余热回收，提高了高温工件的冷却速率。

进一步，所述支撑管下方设有与机架水平滑动连接的接料板。

有益效果：由于将高温工件放置支撑管上时，会与支撑管产生微量的碰撞，而某些工件，例如电解铝预焙电极，其上附着有一定量的碎碳残渣等，在放置在支撑管上时因碰撞震动，其上的碎碳残渣会掉落下来，而接料板的设置可以将这些碎碳残渣进行收集。

附图说明

图1为本实用新型实施例中吸热筒的立体示意图；

图2为本实用新型实施例正向部分剖切示意图；

图3为图2中A部分的放大示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：吸热筒1、凹槽2、散热孔3、吸热管4、隔热层5、抱箍6、螺栓7、安装耳8、螺纹孔9、支撑管10、接料板11。

实施例基本如附图1和图2所示：

外管式吸热组件，包括机架，机架上固定有竖直设置的吸热筒1，在吸热筒1的外壁上开设有凹槽2，在吸热筒1的内壁上开设有多个与凹槽2连通的散热孔3，且散热孔3为通孔，其中凹槽2沿着吸热筒1从上至下螺旋开设，同一截面内相邻凹槽2之间的间距为吸热筒高度的1/7～1/6，凹槽2的横截面呈半圆形，在凹槽2内设有吸热管4，本实施例中吸热管4采用不锈钢制金属软管，这样便于吸热管4的弯曲，由于吸热管4一部分位于凹槽2外部，在吸热管4位于凹槽2外部的侧壁上粘接有隔热层5，本实施例中隔热层5采用玻璃棉制成。

如图3所示，在吸热筒1外壁上设有多个固定吸热管4的锁紧机构，其中锁紧机构包括呈半环形的抱箍6和螺栓7，抱箍6的两端向外(朝向抱箍6凸起一侧)弯折形成安装耳8，在安装耳8上开设有安装孔，在吸热筒1外壁上设有一组与安装孔位置对应的螺纹孔9，一组螺纹孔9中的两个螺纹孔9分别位于凹槽2上下两侧，将螺栓7装入安装孔和螺纹孔9内，从而实现将抱箍6固定在吸热管4的外部。

在吸热筒1的底部交错分布有多根与吸热管4连通的支撑管10，支撑管10可以固定在机架上，也可以通过其他方式固定在吸热筒1下方，支撑管10为不锈钢质的硬管，在支撑管10下方还设有水平滑动连接在机架上的接料板11，该接料板11用于收集从待吸热工件上掉落的杂质物。

本实施例的吸热组件设置在余热回收循环系统中，该循环系统包括依次连通的吸热组件、循环泵、储液箱和换热器(或斯特林发电机)，吸热管4、支撑管10、循环泵、储液箱和换热器(或斯特林发电机)构成了热交换介质的循环回路，本实施例在对工件进行降温时，吸热管4与支撑管10内通入的热交换介质可以为水、油或本司研发的液态金属，本实施例中循环回路中通入的是液态金属，该液态金属为专利号201410268984.1的发明专利“一种低熔点液态金属及其制备方法和应用”提供的低熔点液态金属，由质量分数为镓37％、铟22％、铋18.6％、铝3％、铁2％、镁2.4％和锡15％组成的合金，该合金的熔点为3℃。

具体实施过程如下：

利用车间中的行车(或其他方式)将待降温的工件放置在支撑管10上，工件与支撑管10轻微碰撞，使得工件上残留的碎渣经支撑管10之间的间隙掉落在接料板11上。

开启循环系统中的循环泵，使得液态金属不断循环，流经吸热管4和支撑管10的低温液态金属，将工件中的热量带走，从而实现工件的降温，同时液态金属流经换热器(或斯特林发电机)时，实现余热的回收利用。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.外管式吸热组件，其特征在于：包括吸热筒和吸热管，所述吸热筒外壁上设有凹槽，所述吸热管位于凹槽内，所述吸热筒内壁上开设有多个与凹槽连通的散热孔。

2.根据权利要求1所述的外管式吸热组件，其特征在于：所述凹槽的横截面呈半圆形。

3.根据权利要求2所述的外管式吸热组件，其特征在于：所述吸热管上设有位于凹槽外部的隔热层。

4.根据权利要求1所述的外管式吸热组件，其特征在于：所述吸热筒外壁上设有多个固定吸热管的锁紧机构。

5.根据权利要求4所述的外管式吸热组件，其特征在于：所述锁紧机构包括螺栓和呈半环状的抱箍，所述抱箍两端设有安装耳，所述安装耳上设有安装孔，所述吸热筒外壁上设有对应的螺纹孔，安装孔与螺纹孔中设有螺栓。

6.根据权利要求1所述的外管式吸热组件，其特征在于：所述凹槽在吸热筒的外壁上呈螺旋状。

7.根据权利要求6所述的外管式吸热组件，其特征在于：相邻凹槽的螺距为吸热筒高度的1/7～1/6。

8.根据权利要求1所述的外管式吸热组件，其特征在于：还包括机架，所述吸热筒竖直固定在机架上。

9.根据权利要求8所述的外管式吸热组件，其特征在于：所述吸热筒底部交错分布有多根与吸热管连通的金属质支撑管。

10.根据权利要求9所述的外管式吸热组件，其特征在于：所述支撑管下方设有与机架水平滑动连接的接料板。

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