CN212673922U - 一种高效多功能热交换装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高效多功能热交换装置，包括壳体和前端板，后端板，前端板和后端板将壳体分离为A腔、B腔和C腔；B腔设置有热交换管组件使B腔的管程连通A腔和C腔，B腔设置有壳程液体进口和壳程液体出口；C腔设置有管程流体进入的管程流体进口，管程流体通过B腔内的热交换组件的管程换热后进入A腔，A腔设置有管程流体流出的管程流体出口；A腔为热超导换热腔，A腔内设置有热超导导热管。本实用新型的高效多功能热交换装置，是应用热超导技术让多种介质实施热能互换的多功能热交换装置。适用于两种流体载热介质和一直非流动热传导介质，实现其三种介质之间(或任意两种介质)的工作热交换。
Description
技术领域
本实用新型涉及热能开采应用领域，具体涉及一种高效多功能热交换装置。
背景技术
热超导技术也称为热管技术，指在特定条件下其物理导热性的热阻值几乎等于零，具有超越常规任何一种单品导热材料。其导热通量是高性导热性能金属材料的数千倍或数万倍，而且导热速度极快可达7000米/秒以上。热超导技术自从被科学家发现到应用至今已有几十年的发历史，该技术是通过多种不同材料配比，以特殊的制造工艺做成不同形态的密闭型元器件(或产品)，多以管件、换热片、导热排管等方式使用。按热超导介质的物理形态，可分为业态配方、固态配方、涂层配方；按照介质的安全性可分为：有机配方、无辐射配方等。无论哪一种配方的热超导导热介质，其共性原理都是需要在一个封闭的物体空间内方可正常工作，在一端受热的情况下，热量以接近声速向低温端传递。不同类型的热超导介质，其导热系数不同。而且适用的工作温度区间也有所不同。实验证实，热超导介质的导热性能可达纯银(导热系数411W/m.℃)的 8000-30000倍，单体热超导部件长度可从几毫米至近百米，其导热头尾端温差几乎为零。其正常工作区间可分为高中温、低温三个区域，例如：中国专利号 CN89108521.1及CN97180042.1所公开的专利配方及有关测试参数，其当量导热系数超过27MW/m2.S，是纯银(导热系数411W/m.℃)的数万倍。不同的导热介质，其有效工作温度范围有所不同：有普通介质-50～350℃，也制作成的高、中、低温三种传热介质的导热元件：低温元件—-60℃至80℃，中温元件—30℃至300℃，高温元件—300℃至1100℃。
目前热超导技术应用较多而相对成熟的领域，是对大功率电器产品(如，CPU电源、LED照明驱动、高耗能芯片等)作为散热应用，或用于特殊装备(如，航空飞行器、运载火箭)的内外表面的温度平衡。在大型工业热能应用产业的热能传输中，均采用常规的热载体流动方式传输热能。
热超导技术(热管)在大规模热能供给应用领域(如，石油化工业生产、热能发电、食品及建材加工、城市集中供暖等)，未得到广泛应用。其“瓶颈”问题在于：所有不同配方的热超导体介质，在使用时都必须在一个密闭的空间内方可有效应用，当密闭空间尺寸大于正常工作的临界值或密闭空间环境受损，其高效的导热特性能不复存在。不同配方其有效空间临界值不同。而且对于大型工业用热能传输装备若使用热超导技术，还存在设计、制造或安装工艺等特殊困难。以上种种原因是导致热超导技术在规模化的工业用热领域，未能广泛应用的关键所在。
发明内容
针对上述缺陷，本实用新型提供一种高效多功能热交换装置，提出了一套系统连接组合件的设计方案。即以确保高效导热为前提，设计出的热超导组合件系统，还具有“开/关”等调节控制功能，以满足不同应用的需求。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种高效多功能热交换装置，包括壳体，设置于壳体内且相隔开的前端板和后端板，所述前端板和后端板将所述壳体分离为前方位置的A腔、中间位置的B腔和后方位置的C腔；中间位置的所述B腔设置有热交换管组件使B腔的管程连通A腔和C腔，所述B腔的一端设置有壳程流体进入的壳程液体进口，另一端设置有壳程流体流出的壳程液体出口；所述C腔设置有管程流体进入的管程流体进口，所述管程流体通过B腔内的热交换组件的管程换热后进入A腔，所述A腔设置有管程流体流出的管程流体出口；所述A腔为热超导换热腔，所述A腔内设置有热超导导热管。
作为对上述技术方案的改进，所述壳体的前端设置有前端盖，所述热超导导热管的一端从前端盖穿过并伸出到A腔的外端，所述热超导导热管的伸出端连接热超导换热体。
作为对上述技术方案的改进，所述管程流体出口设置在A腔的上方，所述管程流体进口设置在C腔的下方，所述壳体的后端设置有封头。
作为对上述技术方案的改进，所述热交换管组件包括在B腔内沿长度方向上下错位设置的折流板、架设于前端板和后端板之间并使A腔和C腔通过管程连通的热交热管，所述热交换管为若干个且平行间隔设置，所述热交换管穿过折流板并架设在流板上。
作为对上述技术方案的改进，所述壳程液体进口设置于B腔的下方且位置靠近A腔，所述壳程液体出口设置于B腔的下方且位置靠近C腔。
与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：
本实用新型的高效多功能热交换装置，是应用热超导技术让多种介质实施热能互换的多功能热交换装置。适用于两种流体载热介质和一直非流动热传导介质，实现其三种介质之间(或任意两种介质)的工作热交换。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示，本实施例的高效多功能热交换装置，包括壳体，设置于壳体内且相隔开的前端板5和后端板6，所述前端板5和后端板6将所述壳体分离为前方位置的A腔、中间位置的B腔和后方位置的C腔；中间位置的所述B腔设置有热交换管组件使B腔的管程连通A腔和C腔，所述B腔的一端设置有壳程流体进入的壳程液体进口F1，另一端设置有壳程流体流出的壳程液体出口F2；所述C腔设置有管程流体进入的管程流体进口E1，所述管程流体通过B腔内的热交换组件的管程换热后进入A腔，所述A腔设置有管程流体流出的管程流体出口E2；所述A腔为热超导换热腔，所述A腔内设置有热超导导热管10。
所述壳体的前端设置有前端盖2，所述热超导导热管10的一端从前端盖2 穿过并伸出到A腔的外端，所述热超导导热管10的伸出端连接热超导换热体1。所述管程流体出口E2设置在A腔的上方，所述管程流体进口E1设置在C腔的下方，所述壳体的后端设置有封头4。
所述热交换管组件包括在B腔内沿长度方向上下错位设置的折流板7和8、架设于前端板5和后端板6之间并使A腔和C腔通过管程连通的热交热管9，所述热交换管9为若干个且平行间隔设置，所述热交换管9穿过折流板7、8并架设在流板7、8上。所述壳程液体进口F1设置于B腔的下方且位置靠近A腔，所述壳程液体出口F2设置于B腔的下方且位置靠近C腔。
与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：
本实用新型的高效多功能热交换装置，是应用热超导技术让多种介质实施热能互换的多功能热交换装置。适用于两种流体载热介质和一直非流动热传导介质，实现其三种介质之间(或任意两种介质)的工作热交换。
需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或者使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或者范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种高效多功能热交换装置，包括壳体，设置于壳体内且相隔开的前端板和后端板，其特征在于：所述前端板和后端板将所述壳体分离为前方位置的A腔、中间位置的B腔和后方位置的C腔；中间位置的所述B腔设置有热交换管组件使B腔的管程连通A腔和C腔，所述B腔的一端设置有壳程流体进入的壳程液体进口，另一端设置有壳程流体流出的壳程液体出口；所述C腔设置有管程流体进入的管程流体进口，所述管程流体通过B腔内的热交换组件的管程换热后进入A腔，所述A腔设置有管程流体流出的管程流体出口；所述A腔为热超导换热腔，所述A腔内设置有热超导导热管。
2.根据权利要求1所述高效多功能热交换装置，其特征在于：所述壳体的前端设置有前端盖，所述热超导导热管的一端从前端盖穿过并伸出到A腔的外端，所述热超导导热管的伸出端连接热超导换热体。
3.根据权利要求1所述高效多功能热交换装置，其特征在于：所述管程流体出口设置在A腔的上方，所述管程流体进口设置在C腔的下方，所述壳体的后端设置有封头。
4.根据权利要求1所述高效多功能热交换装置，其特征在于：所述热交换管组件包括在B腔内沿长度方向上下错位设置的折流板、架设于前端板和后端板之间并使A腔和C腔通过管程连通的热交热管，所述热交换管为若干个且平行间隔设置，所述热交换管穿过折流板并架设在流板上。
5.根据权利要求1所述高效多功能热交换装置，其特征在于：所述壳程液体进口设置于B腔的下方且位置靠近A腔，所述壳程液体出口设置于B腔的下方且位置靠近C腔。
Priority Applications (1)
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| CN202021034121.5U CN212673922U (zh) | 2020-06-08 | 2020-06-08 | 一种高效多功能热交换装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN212673922U true CN212673922U (zh) | 2021-03-09 |
Family
ID=74822075
Family Applications (1)
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| CN202021034121.5U Active CN212673922U (zh) | 2020-06-08 | 2020-06-08 | 一种高效多功能热交换装置 |
Country Status (1)
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2020
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |