CN2413255Y - 热环 - Google Patents

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Abstract

热环是用管路把驱动装置(1)、冷源换热器(2)和热源换热器(3)依次连接构成的封闭环路,并内充以循环工质(A或B);循环工质在热源处吸热蒸发,在冷源处冷凝放热,由驱动装置推动循环工质在封闭环路中循环流动。热环属实用高效传热技术,它实现了距离和空间方位任意布置的冷、热源间的高效传热,具有热流密度大、适应性强(对冷、热源的方位、距离、温度等)等特点,可用于化工、食品等行业中的热量传递或余热回收。

Description

热环
本实用新型是一种在非相邻冷、热源间进行热量传递的装置，使热源的热量通过该装置高效地传递给冷源。本实用新型是传热过程新技术。
非相邻冷、热源间的传热问题是广泛存在于化工、食品、能源、轻工等行业的一大类问题，当前采用的主要方法是用水回路装置和以重力式热管为主的分离型热管来解决。其中水回路装置是由水泵、水管路、冷源换热器、热源换热器和循环介质(水)等构成，其原理为：水在热源处吸热升温，循环到冷源处把热量释放给冷源并降温，这样不断循环，实现热量由热源向冷源的传递。这种装置的局限性为热源温度一般不能大于100℃，且由于通过水的显热传递热量，使装置中水的充灌量大，循环量大，运行耗能大；同时，水的非相变传热系数相对小，使冷、热源换热器体积较大。重力式分离型热管则一般应用于热源在下、冷源在上的场合，且冷、热源之间的距离不能过大。
本实用新型的目的在于克服现有方法存在的局限，并综合其优点，对冷、热源的距离、方位、温度均有较好的适应性，且热流密度大、成本低。
本装置用管路把驱动装置(1)、冷源换热器(2)和热源换热器(3)依次连接构成封闭环路，并内充以循环工质(A或B)；循环工质(A)在热源处吸热蒸发，循环工质(B)在冷源处冷凝放热，由驱动装置推动循环工质在封闭环路中循环流动。
本装置的改进还在于，驱动装置(1)可为泵或风机，泵或风机与电机共用一轴，密封于壳体内，壳体上有进、出口管和电源线与外部管路及电源相连接。
本装置的改进还在于，循环工质(A或B)可为有机工质或无机工质，纯工质或混合工质。
本装置的改进还在于，所述的热源换热器(3)是蒸发器，所述的冷源换热器(2)是冷凝器。
本实用新型有以下特点和优点：
1．适用于各种距离、各种方位、各种温度的热源与冷源间的热量传递；
2．传热热流密度大，在相同冷、热源条件下可优于现有技术；
3．循环工质采用相变传热，可使工质充灌量少，循环量小，运行耗能少；
4．循环工质可采用不同物质，从而满足不同冷、热源温度时的传热，且使热环中压力在正压的前提下尽量小；
5．根据传热过程中冷、热源温度变化的情况，可采用纯工质或非共沸混合工质作为循环工质，使传热过程中的有用功损失小；
6．热环是用管路把蒸发器、冷凝器、驱动装置依次连接成封闭环路之后，内充以适宜的循环工质即可，制作安装方便，结构布置灵活；
7．热环是全封闭环路，循环工质泄漏可能性小，维护工作量少；
8．通过调节驱动装置转速等措施，可调整热环中的工质循环流量，从而可方便地调节热环的传热速率，以适应冷、热源工况变化时的需要；
9．可采用气相驱动方式或液相驱动方式推动循环工质在热环中循环流动。
下面，结合附图对本实用新型做进一步说明。
图1是本实用新型的气相驱动原理图。
图中，1-气相驱动装置(如风机等)，2-冷源换热器，3-热源换热器，A-循环工质(液态)，B-循环工质(气态)。
图2是本实用新型的液相驱动原理图。
图中，1-液相驱动装置(如泵等)，2-冷源换热器，3-热源换热器，A-循环工质(液态)，B-循环工质(气态)。
图1和图2中，驱动装置(1)的作用是推动循环工质在封闭环路中循环流动，可为泵、风机等，其前后压差一般小于0．2MPa，泵或风机与电机共用一轴，密封于壳体内，壳体上有进、出口管和电源线与外部管路和电源相连接。
冷凝器(2)的一侧为热环循环工质，另一侧为冷源介质，热环循环工质在冷凝器中发生冷凝过程，由气态变为液态，放热给冷源介质。
蒸发器(3)的一侧为热环循环工质，另一侧为热源介质，热环循环工质在蒸发器中发生蒸发过程，由液态变为气态，吸收热源介质的热量。
循环工质(A或B)应根据不同的冷、热源温度适当选取，使热环中压力在正压的前提下尽量小，且当冷、热源介质在传热过程中温度变化不大时，循环工质可采用纯工质；当温度变化较大时，宜采用非共沸混合工质。

Claims (4)

1．一种具有非相邻冷、热源间传热功能的热环，其特征在于用管路把热源换热器(3)、冷源换热器(2)和驱动装置(1)依次连接构成封闭环路，并内充以循环工质(A或B)；循环工质(A)在热源处吸热蒸发，循环工质(B)在冷源处冷凝放热，由驱动装置推动循环工质在封闭环路中循环流动。
2．按照权利要求1所述的热环，其特征在于，驱动装置(1)可为泵或风机，且泵或风机与电机共用一轴，密封于壳体内，壳体上有进、出口管和电源线与外部管路及电源相连接。
3．按照权利要求1所述的热环，其特征在于，循环工质(A或B)可为有机工质或无机工质，纯工质或混合工质。
4．按照权利要求1所述的热环，其特征在于，所述的热源换热器(3)是蒸发器，所述的冷源换热器(2)是冷凝器。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100406812C (zh) * 2004-05-10 2008-07-30 崔栋淳 热源炉的废热回收装置
CN107060966A (zh) * 2017-01-25 2017-08-18 清华大学苏州汽车研究院（相城） 一种适用于尾气热电回收的集热器
CN107208980A (zh) * 2015-01-27 2017-09-26 欧热管公司 具有卫星式蒸发器的环路热管

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