变截面内循环流道式平板重力热管，包括管体（1）和隔板（2），所述管体（1）横截面为矩形，从下向上横截面积逐渐增大，所述隔板（2）横向设置在热管内部，将热管内部空间分为上下两部分，所述隔板（2）从蒸发段（1-7）接近热管下底面（1-5）的位置一直延伸至绝热段（1-8）与冷凝段（1-9）的交界处，所述隔板（2）下边缘与热管下底面（1-5）之间留一缝隙，隔板（2）两侧边分别与热管的左右两侧壁面（1-3）、（1-4）密封连接，以使热管内部空间形成一环形流道（5）。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种传热装置，具体涉及一种用于热量回收的平板重力热管。
技术介绍
热管作为一种高效的传热元件，具有很高的导热性和优良的等温性能，我们除了用它来为各种设备快速散热之外，还利用它来收集热量。例如在光伏光热一体化系统中，利用热管可以将光伏组件在发电过程中积累的多余太阳辐照能量传递给冷却流体，并将这部分热量储存起来加以利用，既降低了光伏组件的温度、提高了发电效率，又提高了太阳辐照能量的利用率。但传统热管内工质在加热段吸热沸腾后汽化，蒸气携带着大量的热量进入冷凝段，然后进行凝结放热，把大量的热量传递给冷凝段的冷却流体，工质蒸气释放热量之后，冷凝为液体在重力或吸液芯毛细力的作用下，沿管壳侧壁面重新返回到蒸发段，在这个过程中，不可避免的会在整个侧壁上形成一层液膜，阻碍蒸气与热源之间的传热，也限制了蒸气进入冷凝段时的温度，因而限制了热管换热效率的进一步提高。因此，如何提高蒸气进入冷凝段时的温度，是进一步提高热管换热效率的一个重要问题。另外，传统热管的结构特点还决定了它具有传热极限，特别是重力热管。当重力热管中充液量较大、蒸发段的轴向热流密度也较大时，上升蒸气与回流液体相接触时粘性剪切力较大，容易达到热管的携带传热极限；当重力热管中充液量很少、蒸发段的径向热流密度也相对较小时，则容易达到重力热管的干涸传热极限。携带极限限制了重力热管的充液量不能过多，充液量过多不仅可能达到携带极限，还会影响热管内部的传热，特别是蒸发段的传热，但除此之外，适当的增加充液量对热管性能的稳定却有着积极的作用，当传热量较大或热管工作温度较高时，充液量越多，越不容易发生干涸的现象，从而提高了热管的安全性能。而干涸极限则限制了重力热管的充液量不能过少，否则热管会有烧毁的危险，但除此之外，减少充液量却对热管的传热有着促进的作用，当径向热流密度相对较小时，工质越少，蒸气的产生速率越快，因此也就加快了热管的启动速度。由此可见，上升蒸气与回流液体相接触不仅会阻碍热源与蒸气间的换热，还有可能达到携带极限从而影响热管的正常运行，另外，充液量多与充液量少皆有其优点与缺点，如何兼顾两者的优势同时避免两者的劣势，也是值得研究的问题。中国专利技术专利“一种单向环路重力热管及其制造方法”(申请号:201410360548.7 ；公开号:CN104121794A)设计了一种单向环路重力热管装置，通过在环路重力热管中添加缩口变径接头实现缩口结构，使环路重力热管内部的工质的流动方向唯一确定，从而较普通的环路重力热管启动更为迅速，散热端的热量得到更高效的利用。中国技术专利“一种错流式重力热管”(申请号:201320842265.7 ;公开号:CN203687711U)设计了一种错流式重力热管装置，采用环形储液腔，在热管中心设置有轴向贯通的流体通道，形成错流式结构，减少了因传统热管管壁过热使得回流液未回流至蒸发段即被夹带进上升的蒸气中，在同样充液量下较传统热管能够传递更多的热量。以上专利均从避免回流液体与上升蒸气相接触的角度出发，对传统重力热管的结构进行了改进，然而并没有做到将回流液体与上升蒸气完全分开的程度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种变截面内循环流道式平板重力热管。本专利技术是变截面内循环流道式平板重力热管，包括管体1和隔板2，所述管体1横截面为矩形，从下向上横截面积逐渐增大，所述隔板2横向设置在热管内部，将热管内部空间分为上下两部分，所述隔板2从蒸发段1-7接近热管下底面1-5的位置一直延伸至绝热段1-8与冷凝段1-9的交界处，所述隔板2下边缘与热管下底面1-5之间留一缝隙，隔板2两侧边分别与热管的左侧壁面1-3、右侧壁面1-4密封连接，以使热管内部空间形成一环形流道5。本专利技术与
技术介绍
相比，具有的有益效果是:在热管内部加一个具有特殊形状的内部填充有隔热材料的隔板，为工质构造一个环形的循环流道，使工质在蒸发段的受热侧吸热变为蒸气，向上进入冷凝段，在冷凝段放热冷凝为液体，再沿非吸热侧管壳内壁回流至蒸发段。该结构一方面极大的减少了受热侧内壁液体的回流，因而避免了当热管充液量较大而热流密度也较大时所产生的携带极限的问题，同时减小了蒸气与热源之间的热阻、促进了传热，提高了蒸气进入冷凝段的温度，从而增大了冷凝段蒸气与冷却流体的温差、提高了换热效果；另一方面蒸发段底部类似于一 U型管，两边液面始终保持相同高度的液位，只有总量一半的工质直接吸收来自热源的热量，在吸收少量热量的情况下就可产生大量的蒸气，因此热管的启动温度低，当受热侧液体逐渐蒸发出蒸气而使液位下降时，另一侧液体会逐渐补充进受热侧，实现了蒸发段液体的缓释，既减少了热管的启动时间，又避免了热管干涸的问题，从而有效的克服了
技术介绍
所述存在的一系列问题。【附图说明】图1是本专利技术第一实施例的热管结构示意图，图2是图1中A-A面剖视图，图3是图1中B-B面剖视图，图4是图1中热管绝热段与冷凝段的结构示意图，图5是图1中热管蒸发段底部的结构示意图，图6是本专利技术第二实施例的热管结构示意图，图7是图6中热管顶部的结构示意图，附图标记及对应名称为:管体1，受热侧壁1-1，非受热侧壁1-2，左侧壁面1-3，右侧壁面1-4，下底，1-5，上盖1-6，:蒸发段1-7，绝热段1_8，冷凝段1_9，隔板2，平板状隔板2-1，类扇形隔板2-2，工质3，薄金属板4，环形流道5，蒸气上升通道5-1，液体回流通道5-2，安装套管6，冷却管7，螺丝8，隔热材料9。【具体实施方式】本专利技术是变截面内循环流道式平板重力热管，包括管体1和隔板2，所述管体1横截面为矩形，从下向上横截面积逐渐增大，所述隔板2横向设置在热管内部，将热管内部空间分为上下两部分，所述隔板2从蒸发段1-7接近热管下底面1-5的位置一直延伸至绝热段1-8与冷凝段1-9的交界处，所述隔板2下边缘与热管下底面1-5之间留一缝隙，隔板2两侧边分别与热管的左侧壁面1-3、右侧壁面1-4密封连接，以使热管内部空间形成一环形流道5。如图1所示，所述管体1由受热侧壁面1-1、非受热侧壁面1-2、左侧壁面1-3、右侧壁面1-4、下底面1-5和上盖板1-6组成，连接方式是焊接，或者采取一次性压制成型。如图1所示，所述管体2的上盖板1-6所在平面沿受热侧壁面1-1到非受热侧壁面1-2的方向向下倾斜。如图1、图2、图3所示，所述隔板2由薄金属板4及其内部填充的隔热材料9共同构成。所如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，隔板2位于热管蒸发段1_7的部分为平行于热管非受热侧壁面当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
变截面内循环流道式平板重力热管，包括管体（1）和隔板（2），其特征在于所述管体（1）横截面为矩形，从下向上横截面积逐渐增大，所述隔板（2）横向设置在热管内部，将热管内部空间分为上下两部分，所述隔板（2）从蒸发段（1‑7）接近热管下底面（1‑5）的位置一直延伸至绝热段（1‑8）与冷凝段（1‑9）的交界处，所述隔板（2）下边缘与热管下底面（1‑5）之间留一缝隙，隔板（2）两侧边分别与热管的左侧壁面（1‑3）、右侧壁面（1‑4）密封连接，以使热管内部空间形成一环形流道（5）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李金平，孔莹，黄娟娟，郑健，张东，张学民，冯荣，王英梅，任海伟，南军虎，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62
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