汽室型热管传热机构制造技术

本发明专利技术的目的在于在传热设备中保持与提高热管高速、高效的传热效率，提高蒸汽进入放热端时的速率，小型设备和大型设备的热管的吸热面积与放热面积均能完善匹配的汽室型热管传热机构，包括设备筒体、设备筒体外壁的热管放热腔、设备筒体下部的热管吸热端，所述热管吸热端由管状热管和上方的蒸汽上升管以及下方的连通管组成，所述热管吸热端置于供热箱体内的供热介质中，所述管状热管中内置工质；所述热管放热腔为热管放热端外壁与设备筒体外壁形成的腔室；热管吸热端与热管放热腔之间设置有汽室，并通过设备筒体外壁上的多个通汽孔相通，所述管状热管通过蒸汽上升管与汽室相通。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高效热管传热设备，尤其是一种汽室型热管传热机构。
技术介绍
随着工业技术的发展，热管技术在工业
的应用也得到了快速发展，除了航天工业、电子工业、医药领域外，在环保领域尤其是有机废弃物高温无害化、资源化生物处理领域，发展更快。这是因为餐厨垃圾、生活有机垃圾等有机废弃物对环境和人们生活造成的危害已日益引起社会和政府的极大关注，在众多不同的处置方法中，高温生物处理能达到无害化、资源化处理的循环经济目标，在各种不同的处置方法中独树一帜。然而由于其在工艺处理过程中，须保持高温（60oC以上）的工艺温度及需蒸发物料中含有80%左右的水分，采用燃油、燃气的热风炉、热水炉或蒸汽炉供热能耗较大，运转成本高，影响了该处理方法的可持续发展。而热管具有高速、高效的超导传热性能，用低品位的热源—高温水，就能保证高温生物处理的工艺条件，高温水可通过太阳能、热泵、生物质能等新能源获得，采用热管技术的太阳能有机废弃物生物处理机、一种分离型热管传热机构、内分隔热管传热机构等高效传热装置与设备，在有机废弃物高温生物处理的环保领域获得了成功运用。其高速、高效的传热效果，大大节约了能源，降低了处置时的能源成本和处置成本，为该产业的可持续发展奠定了基础。根据实际应用积累的经验和相关专利文件：“太阳能有机废弃物生物处理机”由于热管放热端和吸热端是在同一腔体，吸热端吸收的热能，首先会通过筒壁传给筒内的物料，使工质难以快速形成汽化传热，相应缩小了筒体的有效吸热面积，使筒体达到工艺要求温度的升温时间延长，一般要10小时左右才能使筒体达到60oC以上，降低了处理效率。“一种分离型热管传热机构”是将热管放热端和吸热端分开，其优点是对于大型处理设备，热管吸热端的受热面积可以根据热管放热面积相应方便地增大，其不足之处是设备占地面积增大，热管制造难度加大，生产成本增大。“内分隔热管传热机构”是具有创造性的传热机构，由于将热管加热端和放热端分隔，热管加热段受热后工质能迅速汽化进入热管放热端，使筒体升温至工艺要求温度的时间降至1小时左右，降低了设备升温时间，大大提高了处理效率。其不足之处在于，对于大型设备随着放热面积的加大，其受热面积的增大受液池外表面积的限制，吸热面积难以与放热面积匹配，若液池太大，液池中工质量增大，工质吸热蒸发时间增加，将会降低处理效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于在传热设备中保持与提高热管高速、高效的传热效率，提高蒸汽进入放热端时的速率，小型设备和大型设备的热管的吸热面积与放热面积均能完善匹配的汽室型热管传热机构。本专利技术是这样实现的：汽室型热管传热机构，包括设备筒体、设备筒体外壁的热管放热腔、设备筒体下部的热管吸热端，所述热管吸热端由管状热管和上方的蒸汽上升管以及下方的连通管组成，所述热管吸热端置于供热箱体内的供热介质中，所述管状热管中内置工质；所述热管放热腔为热管放热端外壁与设备筒体外壁形成的腔室；其特征在于，热管吸热端与热管放热腔之间设置有汽室，并通过设备筒体外壁上的多个通汽孔相通，所述管状热管通过蒸汽上升管与汽室相通。所述汽室下部与供热箱体连接，汽室外壁与设备筒体下部外壁之间形成汽室空腔，此空腔通过多个通汽孔相通。所述热管放热端外壁外还设置有绝热层。所述供热箱体的一侧，下端设置有供热介质进口，上端设置有供热介质出口。本专利技术的加热源由供热箱体、供热介质、供热介质进口、供热介质出口和导流板组成。详述如下：汽室型热管传热机构，包括汽室型热管和加热源。所述汽室型热管，由设备筒体外壁和热管放热端外壁组成的热管放热腔、汽室、带蒸汽上升管和连通管的多管管状热管吸热端，热管放热端外壁设置有绝热层，使热管放热端只向筒体外壁传送热能。所述热管放热端外壁与汽室连接处开有多个通汽孔；所述多管管状热管吸热端可设置单个或多个蒸汽上升管连通汽室以满足传热量的需要；所述多管管状热管吸热端可以是单管状、多管状，也可以是弯管状或盘管状；所述多管管状热管吸热端内置工质；所述多管管状吸热端由多个连通管连通，以保证多管管状热管吸热端内工质量的均衡；所述汽室根据设备筒体的长度，可以单个设置，也可分段多个设置；所述加热源由供热箱体、供热介质、供热介质进口、供热介质出口和导流板组成。汽室型热管是在热管吸热端与热管放热端之间增加一个汽室，汽室由热管放热端外壁与汽室外壁组成，热管吸热端中工质吸热汽化后蒸汽通过上升管进入汽室，汽室内的蒸汽通过热管放热端外壁连通汽室处的通孔进入热管放热腔，根据热管传热基本原理，此处蒸汽的流速为最大，可使蒸汽高速进入热管放热腔，由于热管放热端外壁设置有绝热层，故进入热管放热腔的蒸汽即通过筒体向筒内物体释放汽化潜热，由于高速、量大的蒸汽进入热管放热腔，进一步提高了热管的传热效率。由于设置了汽室，热管的吸热端可根据热管放热面积的需要，设计相应的多管管状吸热端，增加相应的吸热面积，使之达到传热平衡，同时根据设备筒体的长度，可设置单个汽室，也可分段设置多个汽室。如此，无论设备筒体大小，热管的吸热面积和放热面积均易进行达到传热平衡的设计与制造。热管不再直接与设备筒体焊接，而是先把热管与汽室焊接，再把汽室与设备筒体焊接，这样不但可以适应不同大小的筒体，而且热管或吸热端理论上可以无限大，所产生的蒸汽在汽室内聚集产生压力，并高速进入放热端，提高了传热效率。热管与汽室的单独制造，也有效降低了制造难度，汽室与筒体的焊接也更稳固。在多管管状吸热端下部通过连通管，将多管管状吸热端连通，保持多管管状吸热管内工质量的均衡，使各管的蒸汽均衡蒸发与输出。加热源由供热箱体、供热介质、供热介质进口、供热介质出口和导流板组成。供热介质可以是高温水、导热油、蒸汽或高温余热，通过供热介质进口进入供热箱，根据导流板导流方向流动，保持顺流状态，从供热介质出口流出，由此提高供热效率。在加热源提供热能后，多管管状吸热端吸收热能，在高真空状态下，多管管内工质快速吸热蒸发，蒸汽通过蒸汽上升管，进入汽室，进入汽室的蒸汽高速、量大地通过与汽室连通的热管放热端外壁上的多个通孔进入热管放热腔，热管放热端外壁由于设置了绝热层，热管放热腔内的蒸汽即通过筒体向筒内物体释放汽化潜热，快速将物体加热至工艺所需温度，释放汽化潜热后的冷凝液依靠重力，通过热管放热端外壁与汽室连通的多个孔返回汽室，并通过蒸汽上升管返回多管管状热管吸热端，由于多管管状热管吸热端设置有连通管，能自动均衡返回的冷凝液，保证了多管管状热管内工质量的均衡，由此形成高速、高效的传热循环。如果加热源是符合工艺要求的高温水，通过高温水的循环供热，通过汽室型热管的高速、高效传热，筒体内物料被快速加热升温，提高了物料处理效率，缩短了处理工艺时间，降低了处理成本，对于大型处理设备，能达到传热面积和传热量的平衡。本专利技术结构简单、体积小，占地面积小、制造成本低、制造方便，节能效果显著，可应用于餐厨垃圾等有机废弃物生物处理设备、医药、化工、食品等其他加工工艺需要热能的设备，其应用场合广泛。本专利技术提高了热管传热速率，解决了大型设备的热管传热平衡的设计和制造难题，是新型的汽室型热管传热机构，具有创造性、新颖性和更好的实用性。附图说明：图1是本专利技术的结构图：图中：1.设备筒体；2.热管放热端外壁；3.热管放热腔；4.汽室外壁；5.汽室；6.蒸汽上升管；本文档来自技高网...

【技术保护点】
汽室型热管传热机构，包括设备筒体、设备筒体外壁的热管放热腔、设备筒体下部的热管吸热端，所述热管吸热端由管状热管和上方的蒸汽上升管以及下方的连通管组成，所述热管吸热端置于供热箱体内的供热介质中，所述管状热管中内置工质；所述热管放热腔为热管放热端外壁与设备筒体外壁形成的腔室；其特征在于，热管吸热端与热管放热腔之间设置有汽室，并通过设备筒体外壁上的多个通汽孔相通，所述管状热管通过蒸汽上升管与汽室相通。

【技术特征摘要】
1.汽室型热管传热机构，包括设备筒体、设备筒体外壁的热管放热腔、设备筒体下部的热管吸热端，所述热管吸热端由管状热管和上方的蒸汽上升管以及下方的连通管组成，所述热管吸热端置于供热箱体内的供热介质中，所述管状热管中内置工质；所述热管放热腔为热管放热...

【专利技术属性】
技术研发人员：何其伦，承中良，何晓晔，承寅，
申请(专利权)人：何其伦，何晓晔，
类型：发明
国别省市：上海;31