CN218764769U - 一种换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换热器，所述换热器包括支撑部，所述支撑部包括第一热交换空间以及与所述第一热交换空间相隔离的第二热交换空间；导热管，所述导热管固定于所述支撑部，所述导热管包括第一管体和第二管体，所述第一管体位于所述第一热交换空间内，所述第二管体位于所述第二热交换空间内；以及导热板，所述导热板设置于所述第二管体的外壁，并沿所述第二管体的轴向延伸。

Description

一种换热器

技术领域

本实用新型涉及换热装置技术领域，具体地，涉及一种换热器。

背景技术

热管换热器作为一个良好的换热元件，在工业、电子等领域得到广泛应用。换热器包括热管，热管的一部分用于为烟气降温，热管的另一部分位于水箱中，水箱用于为热管降温。热管内容纳有液态工质。液态工质在为烟气降温时，工质吸热发生气化和雾化并上行至位于水箱内的热管的部分。水箱为蒸发后的工质降温，并使工质重新液化。液化后的工质回流，以再次为烟气降温以此循环。

在常规设计中，通常通过对水箱内冷却水增压，以提高冷却水流速的方式提高水箱对热管的降温效果。但是这样的方式会增加水泵的能耗，且对水箱的抗压能力要求高。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种换热器的新技术方案。

本实用新型的一个方面，提供了一种换热器，该换热器包括：

支撑部，支撑部包括第一热交换空间以及与第一热交换空间相隔离的第二热交换空间；

导热管，导热管固定于支撑部，导热管包括第一管体和第二管体，第一管体位于第一热交换空间内，第二管体位于第二热交换空间内；以及

导热板，导热板设置于第二管体的外壁，并沿第二管体的轴向延伸。

可选地，包括多个间隔设置的导热板，每个导热板连接多个第二管体，导热板的外侧缘延伸至固定于第二热交换空间的内壁，以将第二热交换空间分隔为多个流道。

可选地，还包括间隙部，导热板外侧缘的局部与第二热交换空间的内壁相间隔以形成间隙部，多个流道通过间隙部形成串联。

可选地，多个流道在水平面上成蛇形弯折，相邻的间隙部在水平方向上交错设置。

可选地，多个流道在竖直面上成蛇形弯折，相邻的间隙部在竖直方向上交错设置。

可选地，第二热交换空间包括流入侧和流出侧；

位于第二热交换空间内流入侧的导热板之间的距离大于位于第二热交换空间的流出侧导热板之间的距离。

可选地，导热管还包括第三管体，第三管体由支撑部的顶端伸出。

可选地，第三管体设置有封头。

可选地，第一热交换空间和第二热交换空间均包括入口和出口；

第一热交换空间和第二热交换空间的入口和出口反向设置。

可选地，支撑部包括：

底座；

隔板，隔板位于底座的顶端，并与底座围成第一热交换空间；以及

罩体，罩体密封连接于隔板远离底座的表面，并与隔板围成第二热交换空间。

通过将导热板固定于第二管体外壁的方式，使得第二管体的热量能够传递至导热板，导热板作为第二管体的散热板，能够吸收第二管体的热量。通过在第二管体外壁增设导热管的方式，增加了第二管体的热量与降温介质的接触面积，从而提高了换热效率。这样，无需增加第二热交换空间内的降温物质的压力就能够实现增加第二热交换空间的换热效率。

通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本说明书的实施例，并且连同其说明一起用于解释本说明书的原理。

图1是本实用新型实施例中换热器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中换热器的局部放大示意图之一；

图3是本实用新型实施例中换热器的第二热交换空间沿水平方向的剖面图之一；

图4是本实用新型实施例中换热器的局部放大示意图之二；

图5是本实用新型实施例中换热器的第二热交换空间沿水平方向的剖面图之二；

图6是图1的局部放大示意图。

附图标记说明：

100、支撑部；110、第一热交换空间；120、第二热交换空间；130、底座；140、隔板；150、罩体；

200、导热板；210、间隙部；

300、导热管；310、第一管体；320、第二管体；330、第三管体；334、封头。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

根据本实用新型的一个实施例，提供了一种换热器。该换热器包括支撑部100、导热管300以及导热板200。支撑部100包括第一热交换空间110以及与第一热交换空间110相隔离的第二热交换空间120。导热管300固定于支撑部100，导热管300包括第一管体310和第二管体320，第一管体310位于第一热交换空间110内，第二管体320位于第二热交换空间120内。导热板200设置于第二管体320的外壁，并沿第二管体320的轴向延伸。

图1中，支撑部100用于支撑导热管300。导热管300可以竖直放置、水平放置或倾斜放置。第一热交换空间110与第二热交换空间120不连通。在第一热交换空间110内容纳有待降温烟气，烟气能够在第一热交换空间110内沿设定的路径流动，例如，烟气在第一热交换空间110内按照箭头A所示的方向流动。位于第一热交换空间110内的第一管体310用于降低烟气的温度。在第二热交换空间120容纳有降温介质。降温介质用于为位于第二热交换空间120内的第二管体320降温，其中，降温介质例如为水。

在导热管300的第一管体310内灌注有液态工质，液态工质用以吸收第一热交换空间110内烟气的热量。进而液态工质受热沸腾蒸发。蒸发后的工质进入导热管300的第二管体320。第二热交换空间120内的降温介质降低第二管体320内工质的温度，以使第二管体320内的工质液化并回流至第一管体310，再次参与第一热交换空间110内的热交换过程，以此完成换热器的热循环。

图1-图5所示的导热板200焊接于第二管体320的外壁，导热板200沿第二管体320的轴向延伸，并沿第二管体320的轴向至少局部覆盖第二管体320的外壁。导热板200为能够实现热传递的板状部件，例如为金属板。

通过将导热板200固定于第二管体320外壁的方式，使得第二管体320的热量能够传递至导热板200，导热板200作为第二管体320的散热板，能够吸收第二管体320的热量。通过在第二管体外壁增设导热管的方式，增加了第二管体的热量与降温介质的接触面积，从而提高了换热效率。同时，通过将导热板200沿第二管体320轴向延伸的方式相比于沿径向设置的导热板200显著地能够增加了第二管体320与导热板200之间的热传递效率。通过这样的方式，无需增加第二热交换空间120内的降温物质的压力就能够实现增加第二热交换空间的换热效率。

在一个例子中，参见图3以及图5换热器包括多个间隔设置的导热板200。每个导热板200连接多个第二管体320，导热板200的外侧缘延伸至固定于第二热交换空间120的内壁，以将第二热交换空间120分隔为多个流道。

例如，参见图3和图5，换热器包括若干导热管300，导热管300成阵列分布。例如，多个导热管300以设定的距离间隔设置以形成方形阵列、圆形阵列、梯形阵列或其他形状的阵列。处于阵列中不同位置的相邻导热管300之间的设定距离可以相同，也可以不同。

导热板200连接多个导热管300的第二管体320，以形成多个管排。第二管体320的外壁与导热板200的对应位置焊接。

导热板200的外侧缘与第二热交换空间120的内表面焊接，以将第二热交换空间120分隔为不同的区域，该区域构成流道，在流道内充斥有降温介质。

通过这样的方式，导热板200能够在增加第二管体320的热交换面积的同时，还能将第二热交换空间120分隔为多个流道。在一个例子中，换热器还包括间隙部210。导热板200外侧缘的局部与第二热交换空间120的内壁相间隔以形成间隙部210，多个流道通过间隙部210形成串联。如图3和图4中箭头B所示，多个流道形成串联是指，多个流道沿着单一路径相互连接。

通过这样的方式，降温介质能够通过间隙部210在多个流道内流通。

在一个例子中，第一热交换空间110和第二热交换空间120均开设有入口和出口。第一热交换空间110和第二热交换空间120的入口和出口反向设置。

具体地，反向设置是指第一热交换空间110的入口和第二热交换空间120的出口位于同侧，第一热交换空间110的出口与第二热交换空间120的入口位于同侧。

这样，能够实现第一热交换空间110和第二热交换空间120的逆流换热，从而提高了管体的换热效率。

在一个实施例中，第二热交换空间120包括流入侧和流出侧。位于第二热交换空间120内流入侧的导热板200之间的距离大于位于第二热交换空间120的流出侧导热板200之间的距离，以适应第一热交换空间110内烟气不同的降温需求。

具体地，由第一热交换空间110的入口进入第一热交换空间110的上行段烟气温度较高。当烟气经过靠近入口的密集排布的第一管体310后，靠近出口的下行段烟气的温度相对较低。因此，上行段烟气和下行段烟气的降温需求不同。下行段烟气的降温幅度需要小于上行段烟气的降温幅度，从而能够避免下行段烟气温度过低发生凝结并附着于第一管体310的外壁，从而影响第一管体310的换热效果以及腐蚀第一管体310的情况发生。

如图2-图5中的箭头B所示，降温介质由第二热交换空间120的入口流入，并沿流道的延伸方向流动，最终由对应出口流出第二热交换空间120。降温介质流入第二热交换空间120的一侧为流入侧，流出第二热交换空间120的一侧为流出侧。

参见图2，在第二热交换空间120内，每个导热板200连接位于同一管排的导热管300的第二管体320。相邻的管排相应的第二管体320之间的直线距离为d。位于第二热交换空间120流入侧的上述距离为d1，位于第二热交换空间120流出侧的上述距离为d2，d1＞d2。多个导热板200与第二热交换空间120围成不同的流道。当d1＞d2时，位于第二热交换空间120流入侧流道的尺寸大于位于该空间内流出侧的尺寸，从而使得第二热交换空间120流入侧流道的降温介质的流速小于流出侧降温介质的流速。通过调节流道的尺寸，从而能够调节降温介质的流速，进而能够使得第一降温空间对应的区域具有不同的降温幅度，从而能够适应烟气的降温需求。

通过调节相邻的导热板200之间的间隔，进而调节了第二热交换空间120内流道的尺寸。流道尺寸负相关于流道内的降温介质的流速。降温介质流速正相关于降温介质与第二管体320之间传热量，进而正相关于第一管体110的传热量。从而，能够在第一热交换空间110内形成不同降温幅度的区域。

通过这样的方式，通过调节流道的尺寸，能够在第一热交换空间110内形成降温幅度不同的区域，从而能够满足烟气不同的降温需求。

在一个例子中，导热管300还包括第三管体330。第三管体330由支撑部100的顶端伸出。第二管体320位于第一管体310和第三管体330之间。第三管体330位于支撑部100的外部，并且位于第二管体320远离第一管体310的一侧。第三管体330位于导热管300在竖直方向的上端面。

导热管300在进行多次热交换后，在导热管300内形成不凝性气体，不凝性气体会集聚于导热管300在竖直方向的上端部(第三管体330)。因此，第三管体330作为贮气室，可以贮存一定量的不凝性气体，从而显著地延长导热管300的高效换热时间。

进一步地，如图1和图6所示，导热管300还包括封头334，封头334设置导热管300的第三管体330所在的一端。封头334可开启，以将导热管300内部与外部连通。封头334可以为气阀，通过旋转封头334的方式，以开启或关闭导热管300。

封头334能够在开启和关闭状态之间切换。开启封头334后，导热管300内部与外部形成连通。当导热管300内不凝性气体过多时，开启封头334，以将导热管300内不凝性气体排出。通过开启封头334对导热管300进行排气的方式，有效地简化了导热管300的排气操作。

此外，第三管体330同时能够起到方便检测不凝气体的作用，以判断导热管300是否工作正常。在检测过程中，只需要使用仪器检测第三管体330内不凝气体的参数即可判断该导热管300是否需要维护。通过设置与第三管体330一一对应的封头334的方式，使得在检测后只需要对具有排气需要的导热管300进行排气，避免了对整个换热器内的导热管300均进行排气操作，降低了维修成本，提高维修效率。

在本实用新型的一个实施例中，支撑部100包括底座130、隔板140和罩体150。底座130用于支撑导热管300。隔板140位于底座130顶端面。隔板140与底座130围成第一热交换空间110。罩体150密封连接于隔板140远离底座130的表面，以与导热板200围成第二热交换空间120。

例如，隔板140将第一热交换空间110和第二热交换空间120相隔离。在隔板140以及罩体150的与隔板140相面对的表面分别开设有孔，导热管300沿轴向插设于对应的孔中，并与隔板140以及罩体150形成密封连接。罩体150与隔板140为可以为一体结构。

下面对第二热交换空间120内的流道结构进行说明。

实施例一

导热板200将第二热交换空间120分隔为多个相互串联的流道，多个流道在水平面上成蛇形弯折，相邻的间隙部210在水平方向上交错设置。

如图1-图3所示，导热板200在导热管300的轴向上与第二热交换空间120的内壁固定连接。相邻的间隙部210在导热管300径向方向上交错设置。导热板的侧缘包括在热管轴向上的顶面和底面以及在热管径向上的第一侧面和第二侧面。顶面，第一侧面，底面和第二侧面依次连接。

位于同一管排方向的第二管体320沿导热板的厚度方向嵌设于导热板。导热板沿第二管体320的径向形成对称的两个子板部。每个第二管体320夹持于两个子板部之间。

导热板200的顶面和底面分别对应焊接第二热交换空间120的两个端面的内壁。第一侧面和第二侧面中的一个焊接于第二热交换空间120的侧壁，第一侧面和第二侧面中的另一个设置有间隙部210。如图2和图3所示，第一侧面或第二侧面远离第二热交换空间120的内壁以构成间隙部210。相邻的间隙部210交错位于导热板的第一侧面或第二侧面，以在水平面上形成如图3中箭头B所示的蛇形流道，降温介质在在水平方向沿蛇形流道在第二热交换空间120的入口和出口间流动。

实施例二

在本实施例中，与实施例一不同之处在于，多个流道在竖直面上成蛇形弯折，相邻的间隙部210在竖直方向上交错设置。

如图4-图5所示，导热板的第一侧面和第二侧面与第二热交换空间120的侧壁焊接，间隙部210位于顶面或底面中的一个，另一个与第二热交换空间120对应的端面焊接。相邻的间隙部210交错位于顶面或底面。

通过这样的方式，减小了降温介质的流通面积，延长了降温介质的流道长度，提高了降温介质的流速，进一步提高了导热管300的换热效果。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种换热器，其特征在于，包括：

支撑部，所述支撑部包括第一热交换空间以及与所述第一热交换空间相隔离的第二热交换空间；

导热管，所述导热管固定于所述支撑部，所述导热管包括第一管体和第二管体，所述第一管体位于所述第一热交换空间内，所述第二管体位于所述第二热交换空间内；以及

导热板，所述导热板设置于所述第二管体的外壁，并沿所述第二管体的轴向延伸。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，包括多个间隔设置的导热板，每个所述导热板连接多个所述第二管体，所述导热板的外侧缘延伸至固定于所述第二热交换空间的内壁，以将所述第二热交换空间分隔为多个流道。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，还包括间隙部，所述导热板外侧缘的局部与所述第二热交换空间的内壁相间隔以形成所述间隙部，多个所述流道通过所述间隙部形成串联。

4.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于，多个所述流道在水平面上成蛇形弯折，相邻的所述间隙部在所述水平方向上交错设置。

5.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于，多个所述流道在竖直面上成蛇形弯折，相邻的所述间隙部在竖直方向上交错设置。

6.根据权利要求1-5任一项所述的换热器，其特征在于，所述第二热交换空间包括流入侧和流出侧；

位于所述第二热交换空间内流入侧的导热板之间的距离大于位于所述第二热交换空间的流出侧导热板之间的距离。

7.根据权利要求1-5任一项所述的换热器，其特征在于，所述导热管还包括第三管体，所述第三管体由所述支撑部的顶端伸出。

8.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于，所述第三管体设置有封头。

9.根据权利要求1-5任一项所述的换热器，其特征在于，所述第一热交换空间和所述第二热交换空间均包括入口和出口；

所述第一热交换空间和所述第二热交换空间的所述入口和所述出口反向设置。

10.根据权利要求1-5任一项所述的换热器，其特征在于，所述支撑部包括：

底座；

隔板，所述隔板位于所述底座的顶端，并与所述底座围成所述第一热交换空间；以及

罩体，所述罩体密封连接于所述隔板远离所述底座的表面，并与所述隔板围成所述第二热交换空间。

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