一种基于热管原理的凝固热换热装置

allin2026-02-17  22


本技术涉及换热器,特别是涉及一种基于热管原理的凝固热换热装置。


背景技术:

1、热管技术是近年来发展起来的一种新技术,它是一种非能动的换热元件,具有传热效率高、压力损失小、工作可靠性高等特点,在现代工业中起到了重要的作用,凝固热换热装置也因其优良的传热性能在工业生产中得到了广泛的应用。

2、目前凝固热换热装置,对于使用凝固热工况下的水侧温度为3度左右,而冷侧温度越低,其换热温差越大,换热效果也越好。但更低的冷侧温度导致取热装置,如热泵的能效急剧下降。如何利用热管原理,使其在冷侧和水侧发生相变以增大换热效率,提升冷侧温度和系统能效,是需要解决的技术问题。


技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中的不足,本实用新型的目的是提供一种基于热管原理的凝固热换热装置,将热管原理应用于凝固热换热装置中,并使用超声波强化传热,以增强换热效果。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为:

3、提供了一种基于热管原理的凝固热换热装置,包括换热器体壁,所述换热器体壁腔体内设有热管,所述热管内填充有超临界二氧化碳,所述热管的外围设有隔板,所述隔板将换热器内部腔体间隔为上下两部分,其中上半部分为冷凝段,下半部分为蒸发段;

4、所述换热管体壁位于蒸发段的外围设有超声波除冰器。

5、进一步的,所述冷凝段包括位于换热器体壁的冷侧入口及冷侧出口,所述冷侧入口与冷侧出口设置在相对的两侧;所述热管位于冷凝段的部分为热管冷凝段。

6、进一步的,所述蒸发段包括位于换热器体壁的水侧入口及水侧出口,所述水侧入口与水侧出口设置在相对的两侧,且冷流体与水的流动方向相反;所述热管位于蒸发段的部分为热管蒸发段。

7、进一步的,所述换热管位于蒸发段的外体壁涂覆有超疏水涂层。

8、与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:

9、本实用新型示例的换热装置,采用热管原理应用于凝固热换热装置中,采用超声波除冰器进行除冰,超声波在换热器中传播,在热管蒸发段的体壁处破坏边界层,增加扰动,使得换热强化;另外,在热管蒸发段涂覆超疏水涂层,抑制水的接触角,以降低水变成冰后对蒸发器的服帖。



技术特征:

1.一种基于热管原理的凝固热换热装置,其特征在于,包括换热器体壁(1),所述换热器体壁(1)腔体内设有热管(2),所述热管(2)内填充有超临界二氧化碳,所述热管(2)的外围设有隔板(3),所述隔板(3)将换热器内部腔体间隔为上下两部分,其中上半部分为冷凝段,下半部分为蒸发段;

2.根据权利要求1所述的一种基于热管原理的凝固热换热装置,其特征在于,所述冷凝段包括位于换热器体壁(1)的冷侧入口(4)及冷侧出口(5),所述冷侧入口(4)与冷侧出口(5)设置在相对的两侧;所述热管(2)位于冷凝段的部分为热管冷凝段(21)。

3.根据权利要求2所述的一种基于热管原理的凝固热换热装置,其特征在于,所述蒸发段包括位于换热器体壁(1)的水侧入口(6)及水侧出口(7),所述水侧入口(6)与水侧出口(7)设置在相对的两侧,且冷流体与水的流动方向相反;所述热管(2)位于蒸发段的部分为热管蒸发段(22)。

4.根据权利要求1所述的一种基于热管原理的凝固热换热装置,其特征在于,所述热管(2)位于蒸发段的外体壁涂覆有超疏水涂层。


技术总结
本技术公开了一种基于热管原理的凝固热换热装置,属于换热器技术领域,包括换热器体壁,所述换热器体壁腔体内设有热管,所述热管内填充有超临界二氧化碳,所述热管的外围设有隔板,所述隔板将换热器内部腔体间隔为上下两部分,其中上半部分为冷凝段,下半部分为蒸发段;所述换热管体壁位于蒸发段的外围设有超声波除冰器。本技术示例的基于热管原理的凝固热换热装置,将热管原理应用于凝固热换热装置中,并使用超声波强化传热,以增强换热效果。

技术研发人员:陈玉英,韩森,巴宗华,毛伟
受保护的技术使用者:兰州交通大学
技术研发日:20240306
技术公布日:2024/10/31
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