一种调温式强制循环热管换热器制造技术

本发明专利技术公开了一种调温式强制循环热管换热器，在热端热介质通道内，设置热端受热面管排，热端热介质对热管受热面管排内换热介质加热，换热介质流向热管换热器冷端，分别在第一冷却介质通道、第二冷却介质通道和冷端冷却水通道内，对第一冷却介质、第二冷却介质和冷端冷却水进行加热。根据温度监控信号对冷端冷却水、容积泵进行调整，共同协调运行，调整热管内换热介质温度和流速，避免高温爆管，保证热管管内换热介质与热端热介质流的温差，从而保证换热效率，还可以使热管换热器有效避免酸露点腐蚀。

【技术实现步骤摘要】
一种调温式强制循环热管换热器
本专利技术属于换热
，特别涉及一种调温式强制循环热管换热器。
技术介绍
现在热管换热器已经广泛应用到了各个领域，大型工业领域余热利用也开始利用热管换热器，也有动力型热管换热器应用于空调系统。我国电力行业大量推广的烟气余热利用也开始采用热管换热器，主要目的是利用热管换热器高效换热特性，达到回收利用烟气余热的目的。但热管换热器在复杂环境下使用时，会出现爆管、管壁腐蚀等很多问题。本专利技术提出一种调温式强制循环热管换热器，可以广泛应用于工业余热利用、机房空调系统等领域，使热管换热器可以应用到复杂环境，保持高效换热的同时实现安全运行。具有操作简单，可靠性高，实用性强等诸多优点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种调温式强制循环热管换热器，在热管换热器冷端单独设置冷却水流量可调的冷端冷却水换热通道；在热管换热器热端管壁设置温度监测装置，其温度信号作用于容积泵出口调节阀和冷端冷却水入口调节阀；热管换热器高温部分处于热介质流通道；热管换热器低温部分处于分别单独设置的第一冷却介质通道、第二次冷却介质通道和冷端冷却水通道；热管换热器工作时，热流体从热端热介质通道流过，加热后的换热介质以气、液相混合体在容积泵的推动下流向低温部分，被单独设置的第一冷却介质、第二次冷却介质冷却，同时加热冷流体，为了进一步降低热管介质温度，最后经独立设置的冷端冷却水冷却为液态，汇集于储液箱内；热管换热器控制系统通过接收热端受热面管壁温度监视信号对容积泵出口调节阀和冷却水调节阀进行调节，保持热端管壁温度恒定的同时，保持热流体与热端受热面管壁温差在一定范围，满足热管换热器换热效率要求。本专利技术的技术方案：一种调温式强制循环热管换热器，在冷端受热面管排末端设置冷端储液箱，热端受热面管排入口设置热端入口分配器，冷端储液箱与热端入口分配器之间设置容积泵和容积泵出口调节阀；冷端冷却水入口设置冷却水入口调节阀，热管换热器冷端独立设置冷端冷却水冷却通道，冷端冷却水流经热管换热器冷端独立的换热通道升温后，该冷端冷却水可供其他系统使用；在热端管排壁面设置温度测量装置，通过温度信号传输给热管换热器控制系统，对容积泵出口调节阀和冷却水入口调节阀进行调节，调整热管换热器换热管内介质流速和冷却水流量，保证热端管排壁温保持恒定，保证换热效率和换热器的安全运行。在热端热介质通道内，设置热端受热面管排，热端热介质对热管受热面管排内换热介质加热，换热介质流向热管换热器冷端，分别在第一冷却介质通道、第二冷却介质通道和冷端冷却水通道内，对第一冷却介质、第二冷却介质和冷端冷却水进行加热。储液箱通过监测液位计监测液面高度。热端管排入口设置热端入口分配器，使进入各换热管的流量保持均匀。热管换热器热端受热面管排或冷端受热面管排采用光管、或者其它散热良好的翅片管、肋片管。热管换热器热端受热面管排或冷端受热面管排采用换热系数良好的耐热、耐腐蚀材料。热管换热器高温、中温、常温下可以分别采用不同的热管换热介质使用，可以是水也可以其它换热介质。热管换热器壁温度监测装置为热电偶或者温度变送器。换热器热端受热面管排或冷端受热面管排可以集中布置，也可以分体布置，可以根据实际使用情况设计和使用。热管换热器热端受热面管排或冷端受热面管排与水平面的倾角在0°-30°之间。本专利技术是对热管换热器技术理论、结构和运行方式的进一步突破，具有以下技术效果：在热端管排设置温度监测装置，根据温度监测信号，对冷端冷却水、容积泵进行调整，共同协调运行，根据温度监测信号调整热管内换热介质温度和流速，避免高温爆管，保证热管管内换热介质与热端热介质流的温差，从而保证换热效率；设置冷端冷却水，其流量受温度监测信号调节，保证热管内换热介质的与热端热介质的温差，确保管壁温度在某一范围内，则可以有效避免酸露点腐蚀；设置分配器，使得进入各管内换热介质流量满足设计要求；本专利技术与现有技术相比，可以更广泛的应用于大型工业领域，不仅实现防爆管、防酸露点腐蚀，而且进一步提升了热管效率及运行可控性；也可以应用于比如整体机房空调系统。因热管换热器各部分温度可调、可控，降低了对换热介质和管排材料的材质要求，降低了制造成本；因温度信号与冷却水、容积泵等共同协调配合确保运行可靠性，因换热温差调节范围大，布置方式灵活，应用领域和范围广，提高了热管换热器的实用性，更好的解决各应用领域热管换热器安全运行和高效问题，拓宽了热管换热器的应用范围，具有广泛的经济效益和社会效益。附图说明图1是热管换热器结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。图1所示，是本专利技术实施例热管换热器结构示意图。热端受热面管排101，冷端受热面管排102，第一冷却介质、第二冷却介质分割板103，第二冷却介质、冷却水通道分割板104，热端换热通道外壳105，冷端换热通道外壳106，冷端储液箱107，热端入口分配器108，容积泵109，容积泵出口调节阀110，冷却水入口调节阀111，温度监测装置112，温度信号传输装置113，冷端冷却水进口管114，热管换热器控制系统115。热端热介质通道201，冷端第一冷却介质通道202，冷端第二冷却介质通道203，冷却水通道204；高温热介质301，第一冷却介质302，第二冷却介质303，冷端冷却水304。热管内换热介质从储液箱107内通过容积泵109和容积泵调节阀110进入热端入口分配器108，然后接入热端受热面管排101。其中容积泵109提供动力，热端入口分配器108保证进入各管内换热介质流量符合具体设计要求。热端受热面管排101布置于热端换热通道外壳105内，热端热介质301通过热端热介质通道201，加热热端受热面管排101内换热介质，换热介质经加热变为气液混合相。热管内气液混合相换热介质在容积泵109压力推动下流向冷端受热面管排102，冷端换热面管排布置于冷端换热通道壳体106内。第一冷却介质302流经独立的第一次冷却介质通道202对气液混合相的换热介质冷却，完成第一次换热，紧接着第二冷却介质303流经独立的第二次冷却介质通道203对管内换热介质再次冷却，完成第二次换热，最后冷端冷却水304流经独立的冷却水通道204，对管内换热介质最后冷却，完成最后一次换热。冷端冷却水换热后升温为热水，热量可以进入其他系统利用。热管内换热介质最后成为液态流入储液箱107，完成一次循环流动换热过程。热端受热面管排101上设置有温度监测装置112，温度信号113供给热管换热器控制系统115，热管换热器控制系统115分别对容积泵出口调节阀110和冷却水入口调节阀111予以控制，调节阀门开度，通过调整管内介质流速和冷却水流量，控制热端管壁温度，保证热管换热器换热效率和安全运行。该新型热管换热器冷却水也可以采用其它冷却介质。本专利技术调温式强制循环热管换热器还有其他各种可变形方式，不一一赘述。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出改进，也可以对上述具体实施方式的进行组合，这些改进及组合形成的技术方案也应视为本专利技术的权力范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调温式强制循环热管换热器，在热端热介质通道内，设置热端受热面管排，热端热介质对热管受热面管排内换热介质加热，换热介质流向热管换热器冷端，分别在第一冷却介质通道、第二冷却介质通道和冷端冷却水通道内，对第一冷却介质、第二冷却介质和冷端冷却水进行加热；在冷端受热面管排末端设置冷端储液箱，热端受热面管排入口设置热端入口分配器，冷端储液箱与热端入口分配器之间设置容积泵和容积泵出口调节阀；冷端冷却水入口设置冷却水入口调节阀，热管换热器冷端独立设置冷端冷却水冷却通道，冷端冷却水流经热管换热器冷端独立的换热通道升温后，供其他系统使用；在热端管排壁面设置温度测量装置，采集温度信号传输给热管换热器控制系统，热管换热器控制系统对容积泵出口调节阀和冷却水入口调节阀进行调节。

【技术特征摘要】
1.一种调温式强制循环热管换热器，在热端热介质通道内，设置热端受热面管排，热端热介质对热管受热面管排内换热介质加热，换热介质流向热管换热器冷端，分别在第一冷却介质通道、第二冷却介质通道和冷端冷却水通道内，对第一冷却介质、第二冷却介质和冷端冷却水进行加热；在冷端受热面管排末端设置冷端储液箱，热端受热面管排入口设置热端入口分配器，冷端储液箱与热端入口分配器之间设置容积泵和容积泵出口调节阀；冷端冷却水入口设置冷却水入口调节阀，热管换热器冷端独立设置冷端冷却水冷却通道，冷端冷却水流经热管换热器冷端独立的换热通道升温后，供其他系统使用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王福珍，杨阳，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西,14