專利名稱：一種采用套管式熱虹吸管高效傳熱管的有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用套管式熱虹吸管高效傳熱管的有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器，屬于工業(yè)節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熱虹吸效應(yīng)是熱傳遞產(chǎn)生的自然對流過程引起流體流動的一種現(xiàn)象。熱虹吸效應(yīng)已經(jīng)在太陽能電池和水循環(huán)裝置等領(lǐng)域應(yīng)用。目前的熱虹吸管大多數(shù)是吸熱端和放熱端為同一根傳熱系數(shù)很好的細(xì)長管，抽真空后，放入工質(zhì)并密封其端口，由于管壁傳熱性能好， 當(dāng)吸收端溫度低于放熱端或吸熱端溫度不穩(wěn)定時，熱量很容易從放熱端傳向吸熱端，通過管壁造成熱量損失，傳熱效率降低。此外目前冶金等行業(yè)節(jié)能形勢嚴(yán)峻，大量的煙氣余熱資源沒有得到回收利用，造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。本發(fā)明裝置利用工業(yè)生產(chǎn)過程煙氣余熱加熱套管式熱虹吸管內(nèi)流動的有機(jī)工質(zhì)而產(chǎn)生有機(jī)工質(zhì)蒸汽，即回收了工業(yè)生產(chǎn)過程中的煙氣余熱，又產(chǎn)生了可用于有機(jī)透平發(fā)電的高溫蒸汽，對緩解我國能源緊缺，改善生態(tài)環(huán)境，建立可持續(xù)能源系統(tǒng)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)以上技術(shù)背景，本發(fā)明在于提供一種采用套管式熱虹吸高效傳熱管將煙氣余熱進(jìn)行利用以產(chǎn)生有機(jī)工質(zhì)蒸汽的設(shè)備。該設(shè)備包括(1)聯(lián)箱本體，(2)支架，(3)套管熱虹吸管內(nèi)管，(4)套管式熱虹吸管外管，(5)煙氣進(jìn)口，(6)煙氣出口，(7)壁面，(8)有機(jī)工質(zhì)蒸汽出口，(9)有機(jī)工質(zhì)進(jìn)口管，(10)排污管。本發(fā)明在于提供一種采用套管式熱虹吸高效傳熱管的有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器。該設(shè)備包括三個主體部分，分別為有機(jī)工質(zhì)聯(lián)箱、套管式熱虹吸管和附屬加熱裝置。有機(jī)工質(zhì)聯(lián)箱由聯(lián)箱本體(1)、支架O)、有機(jī)工質(zhì)蒸汽出口管(8)、有機(jī)工質(zhì)進(jìn)口管(9)和排污管(10)組成；根據(jù)熱虹吸效應(yīng)設(shè)計的套管式熱虹吸管由內(nèi)管(3)和外管(4)組成的套管組成；附屬加熱裝置由煙氣進(jìn)口(5)、煙氣出口(6)及壁面(7)組成。其特征是1.套管熱虹吸管的內(nèi)管通過彎頭與外管壁焊接相連，直接與聯(lián)箱本體相通。2.附屬加熱裝置直接與外界煙氣相連，提供有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)所需要的能量。3.當(dāng)附屬加熱裝置中通干凈、低溫(< 350°C )的煙氣時，外管加環(huán)形翅片；當(dāng)附屬加熱裝置中通含一定雜質(zhì)且高溫(彡3500C )的煙氣時，外管為光管。本發(fā)明實(shí)施時首先將有機(jī)工質(zhì)通過有機(jī)工質(zhì)進(jìn)口管(9)進(jìn)入聯(lián)箱本體(1)，然后通過套管熱虹吸管外管壁流入內(nèi)管(3)，由于重力作用，流到套管熱虹吸管底部，在余熱利用裝置中被加熱后密度變小，所以將沿內(nèi)管與外管空間逐漸上升，在上升過程中被余熱利用裝置進(jìn)一步加熱，變成有機(jī)工質(zhì)蒸汽，通過外管進(jìn)入聯(lián)箱本體上部空間，最后通過有機(jī)工質(zhì)蒸汽出口管(8)得到高溫有機(jī)工質(zhì)蒸汽。因此，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是利用設(shè)備中的套管熱虹吸管將有機(jī)工質(zhì)加熱為有機(jī)工質(zhì)蒸汽，同時加熱有機(jī)工質(zhì)的熱能來自于煙氣余熱，在產(chǎn)生有機(jī)工質(zhì)蒸汽的同時回收了工業(yè)等
3煙氣余熱的熱量，達(dá)到了充分利用能源的目的。


附圖1為“一種采用套管式熱虹吸高效傳熱管的有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器”的主視圖；附圖 2為該裝置的左視圖。具體組成如下(1)聯(lián)箱本體，(2)支架，(3)套管熱虹吸管內(nèi)管，(4) 套管式熱虹吸管外管，(5)煙氣進(jìn)口，(6)煙氣出口，(7)壁面，(8)有機(jī)工質(zhì)蒸汽出口，(9) 有機(jī)工質(zhì)進(jìn)口管，(10)排污管。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的采用套管式熱虹吸管傳熱管的有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器包括三個主體部分，分別為有機(jī)工質(zhì)聯(lián)箱、套管式熱虹吸管和附屬加熱裝置，有機(jī)工質(zhì)聯(lián)箱由聯(lián)箱本體(1)、支架 O)、有機(jī)工質(zhì)蒸汽出口管(8)、有機(jī)工質(zhì)進(jìn)口管(9)和排污管(10)組成；套管式熱虹吸管由內(nèi)管C3)和外管(4)組成的套管組成；附屬加熱裝置由煙氣進(jìn)口(5)、煙氣出口(6)及壁面(7)組成。所述的套管式熱虹吸管的內(nèi)管通過彎頭與外管外壁焊接相連，直接與聯(lián)箱本體相通。所述的附屬加熱裝置直接與工業(yè)所排放的煙氣相連，提供有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)所需要的能量。所述的外管，當(dāng)附屬加熱裝置中通干凈、溫度< 350°C的煙氣時，外管加環(huán)形翅片；當(dāng)附屬加熱裝置中通含一定雜質(zhì)且溫度> 350°C的煙氣時，外管為光管。所述的一種采用套管式熱虹吸管傳熱管的有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器，其特征在于所述的有機(jī)工質(zhì)可采用三氟二氯乙烷 (R123)、四氟乙烷(R134a)、二氟乙燒(R152a)或五氟丙烷(R245fa) 實(shí)例1 有機(jī)工質(zhì)采用五氟丙烷(RM5fa)；附屬加熱設(shè)備煙氣進(jìn)口溫度為325°C，煙氣出口溫度為225°C，煙氣流量為 170000m3/h，所以煙氣所能提供的熱量大約為1090MJ/h ；有機(jī)工質(zhì)進(jìn)入聯(lián)箱本體的溫度為20°C，出聯(lián)箱本體的溫度為200°C，則高溫有機(jī)工質(zhì)蒸汽出汽量為2500kg/h。
權(quán)利要求
1.一種采用套管式熱虹吸管傳熱管的有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器，其特征在于該蒸發(fā)器包括三個主體部分，分別為有機(jī)工質(zhì)聯(lián)箱、套管式熱虹吸管和附屬加熱裝置，有機(jī)工質(zhì)聯(lián)箱由聯(lián)箱本體(1)、支架O)、有機(jī)工質(zhì)蒸汽出口管(8)、有機(jī)工質(zhì)進(jìn)口管(9)和排污管(10)組成；套管式熱虹吸管由內(nèi)管C3)和外管(4)組成的套管組成；附屬加熱裝置由煙氣進(jìn)口(5)、煙氣出口(6)及壁面(7)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用套管式熱虹吸管傳熱管的有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器，其特征在于所述的套管式熱虹吸管的內(nèi)管通過彎頭與外管外壁焊接相連，直接與聯(lián)箱本體相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用套管式熱虹吸管傳熱管的有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器，其特征在于所述的附屬加熱裝置直接與工業(yè)所排放的煙氣相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用套管式熱虹吸管傳熱管的有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器，其特征在于所述的外管，當(dāng)附屬加熱裝置中通干凈、溫度< 350°C的煙氣時，外管加環(huán)形翅片；當(dāng)附屬加熱裝置中通含一定雜質(zhì)且溫度> 350°C的煙氣時，外管為光管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用套管式熱虹吸管傳熱管的有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器，其特征在于所述的有機(jī)工質(zhì)可采用三氟二氯乙烷(R123)、四氟乙烷￠13 )、二氟乙烷(R152a) 或五氟丙烷(RM5fa)。
全文摘要
本發(fā)明公開了采用套管式熱虹吸管傳熱管的有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器包括三個主體部分，分別為有機(jī)工質(zhì)聯(lián)箱、套管式熱虹吸管和附屬加熱裝置，有機(jī)工質(zhì)聯(lián)箱由聯(lián)箱本體(1)、支架(2)、有機(jī)工質(zhì)蒸汽出口管(8)、有機(jī)工質(zhì)進(jìn)口管(9)和排污管(10)組成；套管式熱虹吸管由內(nèi)管(3)和外管(4)組成的套管組成；附屬加熱裝置由煙氣進(jìn)口(5)、煙氣出口(6)及壁面(7)組成。本發(fā)明利用設(shè)備中的套管熱虹吸管將有機(jī)工質(zhì)加熱為有機(jī)工質(zhì)蒸汽，同時加熱有機(jī)工質(zhì)的熱能來自于煙氣余熱，在產(chǎn)生有機(jī)工質(zhì)蒸汽的同時回收了工業(yè)等煙氣余熱的熱量，達(dá)到了充分利用能源的目的。
文檔編號F22B1/18GK102183002SQ20111006834
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月21日
發(fā)明者王 華, 王輝濤, 黃峻偉 申請人:昆明理工大學(xué)