專利名稱：真空熱管體相變換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明可以應(yīng)用在低品位能源利用領(lǐng)域中，是一種新型的污水利用系統(tǒng)的主要部件，通過工質(zhì)液相變換熱提取低品位熱源的一種設(shè)備，工質(zhì)液置于密閉殼體之內(nèi)，蒸發(fā)管束和冷凝管束之外，其吸收蒸發(fā)管束內(nèi)污水的熱量后再與冷凝器中的軟化水進行熱交換，從而實現(xiàn)為熱泵機組提供所需熱源。
技術(shù)背景通常換熱器的工作區(qū)域都大于或等于4(TC，而在近常溫時，它們往往表現(xiàn)為傳熱系數(shù)較低，流阻增大；本發(fā)明通過特別營造的局部真空環(huán)境，綜合利用真空條件下的低溫相變換熱，實現(xiàn)換熱器在包括近常溫條件下的小溫差、低成本而高效率的換熱過程。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明通過營造局部真空環(huán)境，利用真空條件下工質(zhì)常溫相變
來換熱，并將其嵌入普通換熱器內(nèi)，在不增加流阻的條件下，以擴大換熱器的工作區(qū)域，提高總的傳熱系數(shù)。真空熱管體相變換熱器包括密閉殼體、蒸發(fā)管束和冷凝管束，蒸發(fā)器和冷凝器在密閉殼體內(nèi)分置，蒸發(fā)管束、冷凝管束垂直壁面，工質(zhì)液置于殼體內(nèi)，蒸發(fā)管束和冷凝管束外，密閉殼體的真空環(huán)境，使工質(zhì)液可低溫蒸發(fā)。本發(fā)明是利用真空環(huán)境， 一定過熱溫度的污水以紊流狀態(tài)通過蒸發(fā)管束，管外的工質(zhì)液就會發(fā)生低溫蒸發(fā)，攜帶走管內(nèi)污水釋放出的與工質(zhì)液汽化熱相對應(yīng)的熱量；吸收了污水熱能由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槠麘B(tài)的工質(zhì)液，體積會瞬間增加10萬多倍，即高烚值的低溫蒸汽就會充斥整個密閉殼體內(nèi)部；占據(jù)殼體內(nèi)部約一半空間的冷凝管束的外表面就會被這些低溫蒸汽包圍，由于冷凝管束內(nèi)流動著紊流狀態(tài)的、有一定過冷溫度的循環(huán)軟化水，所以冷凝管外的蒸汽很快就在管壁凝結(jié)成液滴，這樣在冷凝管束內(nèi)的循環(huán)軟化水在凝結(jié)放熱這一過程中吸收到與工質(zhì)液汽化熱相對應(yīng)的熱量；吸收了污水熱量的循環(huán)軟化水再通入水源熱泵機組的蒸發(fā)器為熱泵機組提供所需熱源。
本發(fā)明創(chuàng)造的優(yōu)點在小溫差的條件下實現(xiàn)低成本而高效率的換熱，綜合利用了真空低溫相變換熱，與常用的板式換熱器相比，本發(fā)明在熱傳遞過程中利用的是工質(zhì)液的汽化熱，而板式換熱器利用的是比熱，熱效率是板式換熱器的五百多倍。

圖為真空熱管體相變換熱器示意圖。
具體實施方式
圖中1、密閉殼體； 4、工質(zhì)液；
2、 蒸發(fā)管束； 5、真空泵機組。
3、 冷凝管束；
蒸發(fā)管束、冷凝管束由T2波接管組成，上下封裝部位均采用硅酮膠與水封組合結(jié)構(gòu)，污水流經(jīng)蒸發(fā)管束，軟化水則在冷凝管束和熱泵蒸發(fā)器中循環(huán)流動。工作時，蒸發(fā)管束管內(nèi)為紊流液膜傳熱，管外為垂直壁面蒸發(fā)傳熱；冷凝管束管外為垂直壁面滴液冷凝傳熱，冷凝管束管內(nèi)也為紊流液膜傳熱；工質(zhì)液置于殼體之內(nèi)、蒸發(fā)管束和冷凝管束之外，并作憎水-軟化處理，且具有鈍化性能，物性指標與水基本相當，殼內(nèi)額定存量5 8公斤(可調(diào))。
真空泵機組前級泵是水環(huán)泵，主泵是旋片泵，真空泵機組為工況準備設(shè)備，只是在每次機組運行前運轉(zhuǎn)5 15分鐘，當殼體內(nèi)的真空度達到設(shè)定的指標后即可停機，此時，殼內(nèi)的絕對壓力值應(yīng)使工質(zhì)液的溫度保持在與絕對壓力相對應(yīng)的飽和溫度相等，并使污水溫度對工質(zhì)液有》5"C的過熱度，熱泵蒸發(fā)器的循環(huán)水溫度對工質(zhì)液也有約5'C的過冷度。
權(quán)利要求1、真空熱管體相變換熱器該換熱器包括密閉殼體、蒸發(fā)管束和冷凝管束，其特征是蒸發(fā)器和冷凝器在密閉殼體內(nèi)分置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空熱管體相變換熱器，其特征在于蒸發(fā)管束、 冷凝管束為垂直壁面設(shè)置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空熱管體相變換熱器，其特征在于工質(zhì)液置于 殼體內(nèi)，蒸發(fā)管束和冷凝管束外。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空熱管體相變換熱器，其特征在于密閉殼體的真空環(huán)境，使工質(zhì)液可低溫蒸發(fā)。
專利摘要真空熱管體相變換熱器是一種基于熱管技術(shù)的延伸，通過工質(zhì)液的相變過程汲取低品位污水熱源熱量的一種新型換熱設(shè)備，工質(zhì)液置于密閉殼體內(nèi)，蒸發(fā)管束和冷凝管束外，當一定過熱溫度的污水通過蒸發(fā)管束，工質(zhì)液低溫蒸發(fā)，吸收污水的熱能由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槠麘B(tài)；冷凝管束內(nèi)的循環(huán)軟化水吸收了工質(zhì)液汽化熱相對應(yīng)的熱量后，再通入水源熱泵機組的蒸發(fā)器為熱泵機組提供所需熱源；本實用新型實現(xiàn)了在小溫差條件下的低成本而高效率的換熱，其熱效率是常用板式換熱器的五百多倍。
文檔編號F28D15/02GK201392120SQ20092001004
公開日2010年1月27日 申請日期2009年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月7日
發(fā)明者蘇壯強 申請人:沈陽國惠供熱有限公司