本发明专利技术公开了一种高硼硅玻璃/铝合金复合双通道冷凝换热装置及方法，该换热装置采用双通道冷凝换热方法；该换热装置上部包括两个进气口和两个出气口，下部包括两个排水端，排水端内包括螺旋管接口和直管接口，该换热装置外部采用高导热的铝合金外套管，内部采用高硼硅玻璃所制的内、外双螺旋管和双直管，同时在该换热装置内部空隙部位填充高导热硅胶。本发明专利技术两个螺旋管与两个直管共同构成双冷凝换热通道，通过采用高导热材料和二次冷凝换热方法实现了提高换热效率的目的，在相同工作条件下，使得气体的冷凝效果更好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于气体冷凝换热领域，具体设及一种高棚娃玻璃/侣合金复合双通道冷 凝换热装置及方法，其为采用热传导原理和高棚娃玻璃双通道、侣合金外套管、高导热硅胶 的高效能冷凝换热方法及装置。
技术介绍
随着现代新工艺、新技术的不断发展和能源问题的日益严重，带来了更多的对于 高性能换热装置的需求。换热装置的性能对产品质量、能量利用率W及系统的经济性和可 靠性起着重要的作用，有时甚至是决定性的作用。 对于目前常见的气体冷凝换热装置，其所采用的换热方法是利用空气或水作为换 热介质，采用玻璃材质的外壳，高溫气体通过换热装置中的换热介质（空气或水）、玻璃外 壳与外部的冷源进行热交换，从而达到相应的换热目的。然而，玻璃的导热系数为1.1W/ (m·Κ)，空气在标准状态下的导热系数为0. 0244W/(m·Κ)，水在4°C时的导热系数为0. 58W/ (m，K)，所W采用玻璃材质外壳、空气或者水作为换热介质的换热装置，其换热效率较低，难 W满足高溫气体的冷凝要求。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种高导热的高棚娃玻璃/侣合金复合双通道 冷凝换热装置及方法，采用高棚娃玻璃双螺旋管，扩大导热面积；采用侣合金外套管（导热 系数约为220W/(m'K))，在换热装置内填充高导热硅胶（导热系数〉10W/(m'K))W提高换 热效率。最终，达到实现提高换热装置的换热效率的目的。 阳0化]本专利技术采用的技术方案为：一种高棚娃玻璃/侣合金复合双通道冷凝换热装置， 该换热装置采用双通道冷凝换热方法；该换热装置上部包括两个进气口和两个出气口，下 部包括两个排水端，排水端内包括螺旋管接口和直管接口，该换热装置内部采用高棚娃玻 璃所制的内、外双螺旋管和双直管，同时在该换热装置内部空隙部位填充高导热硅胶，整个 换热装置外部采用依次连接的隔热上封头、侣合金外套管、隔热下封头进行固定和保护；其 中， 阳006] 外冷凝换热通道结构如下：外螺旋管上端口连接外螺旋管上接口，外螺旋管上接 口连接一个进气口，外螺旋管下端口连接外螺旋管下接口，外螺旋管下接口与直管一下接 口位于排水端一内，直管一下接口连接直管一下端口，直管一上端口与直管一上接口相连， 直管一上接口连接一个出气口； 阳007] 内冷凝换热通道结构如下：内螺旋管上端口连接内螺旋管上接口，内螺旋管上接 口连接另一个进气口，内螺旋管下端口连接内螺旋管下接口，内螺旋管下接口与直管二下 接口位于排水端二内，直管二下接口连接直管二下端口，直管二上端口与直管二上接口相 连，直管二上接口连接另一个出气口。 另外，本专利技术还提供一种高棚娃玻璃/侣合金复合双通道冷凝换热方法，该方法 使用上述的高棚娃玻璃/侣合金复合双通道冷凝换热装置，高溫含湿气体从外螺旋管上接 口进入换热装置中，流过外螺旋管，通过换热装置中填充的高导热硅胶、侣合金外套管与外 部进行冷凝换热，气体经过冷凝析出的冷凝水经外螺旋管下接口、排水端一流出换热装置， 冷凝换热后的气体从直管一下接口向上流过直管一达到直管一上接口，此为一次冷凝换热 处理过程；然后，气体由直管一上接口到达内螺旋管上接口，再次进入换热装置，流过内螺 旋管，通过换热装置中填充的高导热硅胶、侣合金外套管与外部进行二次冷凝换热，同样 地，再次冷凝析出的冷凝水经内螺旋管下接口、排水端二流出换热装置，二次冷凝换热后的 低溫干燥气体从直管二下接口向上流过直管二达到直管二上接口，至此二次冷凝换热处理 完成，即整个换热装置的冷凝换热过程结束，通过二次冷凝换热将高溫含湿气体在4°C左右 析出冷凝水，冷凝水从排水端一和排水端二排出，低溫干燥气体则从直管二上接口流出。 本专利技术的原理在于： 本专利技术的高棚娃玻璃/侣合金复合双通道冷凝换热装置，采用双通道冷凝换热方 法，在换热装置上部分别设计两个进气口和两个出气口，下部设计有两个排水端，排水端 内设计有螺旋管接口和直管接口，换热装置内部采用高棚娃玻璃所制的内、外双螺旋管和 双直管，同时在换热装置内部空隙部位填充高导热硅胶13,整个装置外部采用隔热上封头 14、侣合金外套管15、隔热下封头16进行固定和保护。外螺旋管5上端口连接外螺旋管上 接口 1，外螺旋管5下端口连接外螺旋管下接口 9,外螺旋管下接口 9与直管一下接口 10位 于排水端一 18内，直管一下接口 10连接直管一 7下端口，直管一 7上端口与直管一上接口 2相连，此为外冷凝换热通道设计；内螺旋管6上端口连接内螺旋管上接口 3,内螺旋管6下 端口连接内螺旋管下接口 11，内螺旋管下接口 11与直管二下接口 12位于排水端二17内， 直管二下接口 12连接直管二8下端口，直管二8上端口与直管二上接口 4相连，此为内冷 凝换热通道设计。 热量传递通常有Ξ种基本方式：热传导、热对流和热福射。本专利技术的主要热量传递 方式为热传导方式，导热基本方程式为其中Q是导热热流量，λ是导热系 数，A是导热面积，Δt是平面壁两侧溫度差，b是平面壁厚度。根据导热方程式可W看出， 在平面壁两侧溫度差一定的情况下，可W通过增大导热面积、提高导热系数来提高平面壁 导热热流量。正如本专利技术中所采用的相关技术，第一：在换热装置内采用螺旋管，在有限空 间内通过螺旋的方式增大导热面积；第二：在换热装置内设计双冷凝换热通道，高溫含湿 气体在进入装置后依次通过内、外双冷凝换热通道进行两次冷凝换热，增大导热量；第Ξ: 在换热装置内填充高导热硅胶高导热硅胶（导热系数〉l〇W/(m·K))、装置外部采用侣合金 外套管（导热系数约为220W/(m·K))，通过选择高导热材料来提高导热系数。 冷凝换热过程如图2所示，高溫含湿气体从螺旋管口进入装置内，在螺旋管内流 动时，通过高导热硅胶、侣合金外套管迅速实现与外部的热传导过程，将气体本身的高热量 迅速释放出去，到达螺旋管底部时冷凝换热结束，冷凝水依靠自重向下滴落，而干燥气体则 顺着直管向上流出装置。 根据W上分析，高棚娃玻璃/侣合金复合双通道冷凝换热方法是：高溫含湿气体 从外螺旋管上接口 1进入换热装置中，流过外螺旋管5,通过换热装置中填充的高导热硅胶 13、侣合金外套管15与外部进行冷凝换热，气体经过冷凝析出的冷凝水经外螺旋管下接口 9、排水端一 18流出换热装置，冷凝换热后的气体从直管一下接口 10向上流过直管一 7达 到直管一上接口 2,此为一次冷凝换热处理过程；然后，气体由直管一上接口 2到达内螺旋 管上接口 3,再次进入换热装置，流过内螺旋管6,通过换热装置中填充的高导热硅胶13、侣 合金外套管15与外部进行二次冷凝换热，同样地，再次冷凝析出的冷凝水经内螺旋管下接 口 11、排水端二17流出换热装置，二次冷凝换热后的干燥气体从直当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高硼硅玻璃/铝合金复合双通道冷凝换热装置，其特征在于：该换热装置采用双通道冷凝换热方法；该换热装置上部包括两个进气口和两个出气口，下部包括两个排水端，排水端内包括螺旋管接口和直管接口，该换热装置外部采用高导热的铝合金外套管，内部采用高硼硅玻璃所制的内、外双螺旋管和双直管，同时在该换热装置内部空隙部位填充高导热硅胶(13)，整个换热装置外部采用依次连接的隔热上封头(14)、铝合金外套管(15)、隔热下封头(16)进行固定和保护；其中，外冷凝换热通道结构如下：外螺旋管(5)上端口连接外螺旋管上接口(1)，外螺旋管上接口(1)连接一个进气口，外螺旋管(5)下端口连接外螺旋管下接口(9)，外螺旋管下接口(9)与直管一下接口(10)位于排水端一(18)内，直管一下接口(10)连接直管一(7)下端口，直管一(7)上端口与直管一上接口(2)相连，直管一上接口(2)连接一个出气口；内冷凝换热通道结构如下：内螺旋管(6)上端口连接内螺旋管上接口(3)，内螺旋管上接口(3)连接另一个进气口，内螺旋管(6)下端口连接内螺旋管下接口(11)，内螺旋管下接口(11)与直管二下接口(12)位于排水端二(17)内，直管二下接口(12)连接直管二(8)下端口，直管二(8)上端口与直管二上接口(4)相连，直管二上接口(4)连接另一个出气口。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵建华，方丽丽，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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