一种相变蓄热式换热器装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种相变蓄热式换热器装置，包括换热器箱体，箱体内装填可蓄热的相变储能材料，箱体内设有流通低温流体的第一换热管和流通高温流体的第二换热管，第一换热管布置在第二换热管的上部。与现有技术相比，本实用新型专利技术结构简单，箱体中仅布置两根换热管，加工方便，制作成本低；换热管采用中心对称上下交叉分布的形式，换热效率高，相变材料蓄热效果更好；采用蓄能密度大的相变材料，体积变化较小。本装置有效利用工业余热解决能源供应时间和空间上分布不均的矛盾，对能源利用效率的提高起到促进作用。

Phase change regenerative heat exchanger device

The utility model relates to a phase-change heat exchanger device comprises a heat exchanger box, storage box filled with heat storage material, the box body is provided with a circulation of cryogenic fluid in the first heat exchange pipe and circulating hot fluid in the second heat pipe, a first heat pipe arrangement for heat pipe in the upper second. Compared with the prior art, the utility model has the advantages of simple structure, the only two arrangement of heat exchange tube, convenient processing and low manufacturing cost; heat exchanger with distributed cross center symmetrical mode, high heat exchange efficiency, phase change material is better; the storage phase change material of high density, small volume change. The device effectively utilizes the industrial waste heat to solve the contradiction between the time and space distribution of the energy supply, and promotes the improvement of the energy utilization efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种相变蓄热式换热器装置
本技术涉及一种换热器装置，尤其是涉及一种相变蓄热式换热器装置。
技术介绍
近年来，随着经济的快速发展，对一次能源的消耗与日俱增，各种发展新能源的呼声越来越高，在这样的背景下，节能技术在很多领域得到了广泛利用，这对于经济的持续发展和环境保护都有非常积极的意义。在节能技术中，工业余热的利用被认为是一项非常有前景的技术。在化工厂、钢铁厂、水泥厂等高能耗工业过程中存在大量工业余热废热，但由于这些热能的间断性和不连续性，使工业余热难以收集利用，排放到环境中又会造成能源浪费和环境污染，而储能相变技术是协调能量供求在时间空间上不匹配、提高能源利用效率的重要方式，因此为了使这些工业生产中品质较低的热能得以回收利用，可以运用相变储能技术加以解决。现有相变储能换热器装置，如中国CN204064066U公开的一种热管式相变储热换热器，大多存在结构复杂、换热效率低等缺陷，不利于加工制造，且生产制造成本高。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决上述问题而提供一种结构简单、成本低、换热效率高的相变蓄热式换热器装置。本技术的目的通过以下技术方案实现：一种相变蓄热式换热器装置，包括换热器箱体，所述的箱体内装填可蓄热的相变储能材料，所述的箱体内设有流通低温流体的第一换热管和流通高温流体的第二换热管，第一换热管与第二换热管上下交叉分布，第一换热管设在上部。所述的第一换热管和第二换热管采用相同弯折形状的圆管，第一换热管和第二换热管在箱体内呈中心对称且上下交叉分布。优选的，所述的第一换热管和第二换热管弯折为多个U型结构，U型结构的管道相互交叉重叠。所述的第一换热管的进、出口布置在箱体的一侧，位于箱体的上部，所述的第二换热管的进、出口布置在箱体的另一侧，位于箱体的下部，第一换热管和第二换热管的进出口与外部管道连接。所述的相变储能材料装填在箱体中，采用整体封装形式，以换热器的形式来封装相变储能材料，将换热器管与相变储能材料作为一个整体，整体封装在箱体中，与外界联系只是换热流体的入口和出口，相变储能材料将第一换热管和第二换热管包覆，依据高温流体工质的温度选择具有合适相变温度的相变储能材料。本装置将换热管设置为弯折状，在箱体内呈中心对称上下交叉分布，这种布置方式能强化换热器的蓄热效果。具体换热过程为，具有余热的高温流体通过高温流体进口进入高温流体换热管中，由于高温流体温度高于相变材料相变温度，将热量传递给相变材料，换热器下端的储能材料吸收高温流体热量先熔化，上端的固态储能材料在重力的作用下逐渐向下沉，液态储能材料向上溢，达到强化换热的效果，换热后的高温流体最后通过高温流体出口流出；低温流体通过低温流体进口进入低温流体换热管中，储能材料将热量传递给低温流体，上部分的相变材料由液态变为固态，随着换热的进行，上部固态相变材料越聚越大，在重力作用下下沉，然后逐渐循环，做到持续吸热，最后吸热后的低温流体通过低温流体出口流出，从而将间断性和不连续的工业余热收集利用，提高能源利用率。此外，冷热流体也可同时进行换热。与现有技术相比，本技术结构简单，箱体中仅布置两根换热管，加工方便，制作成本低；换热管采用中心对称上下交叉分布的形式，换热效率高，相变材料蓄热效果更好；采用蓄能密度大的相变材料，体积变化较小；本装置可储存多余能源，有效利用工业余热解决能源供应时间和空间上分布不均的矛盾，对能源利用效率的提高起到促进作用。附图说明图1为本技术的主视结构示意图；图2为本技术的左视结构示意图；图3为本技术换热管布置的结构示意图；图中：1-箱体；2-相变储能材料；3-第一换热管；4-第二换热管；31-第一换热管进口；32-第一换热管出口；41-第二换热管进口；42-第二换热管出口。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例1一种相变蓄热式换热器装置，如图1-3所示，包括换热器箱体1，箱体1内装填可蓄热的相变储能材料2，箱体1内设有流通低温流体的第一换热管3和流通高温流体的第二换热管4，第一换热管3布置在第二换热管4的上部。第一换热管3和第二换热管4采用相同的弯折形状，第一换热管3和第二换热管4在箱体1内呈中心对称且上下交叉分布。本实施例，第一换热管3和第二换热管4弯折为多个U型结构，U型结构的管道相互交叉重叠。第一换热管进口31、第一换热管出口32布置在箱体1的一侧，位于箱体1的上部，第二换热管进口41、第二换热管出口42布置在箱体的另一侧，位于箱体1的下部，第一换热管3和第二换热管4的进出口与外部管道连接。相变储能材料2装填在箱体1中采用整体封装，相变储能材料2将第一换热管3和第二换热管4包覆，依据高温流体工质的温度选择具有合适相变温度的相变储能材料。具体使用时，具有余热的高温流体通过第二换热管进口41进入装置，由于高温流体温度高于相变储能材料2相变温度，将热量传递给相变储能材料2，换热器下端的相变储能材料2吸收高温流体热量先熔化，上端的固态相变储能材料2在重力的作用下逐渐向下沉，液态相变储能材料2向上溢，达到强化换热的效果，换热后的高温流体最后通过第二换热管出口42流出；低温流体通过第一换热管进口31进入装置，相变储能材料2将热量传递给低温流体，上部分的相变储能材料2由液态变为固态，随着换热的进行，上部固态相变储能材料2越聚越大，在重力作用下下沉，然后逐渐循环，做到持续吸热，最后吸热后的低温流体通过第一换热管出口32流出，从而将间断性和不连续的工业余热收集利用，提高能源利用率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相变蓄热式换热器装置，包括换热器箱体(1)，所述的箱体(1)内装填可蓄热的相变储能材料(2)，其特征在于，所述的箱体(1)内设有流通低温流体的第一换热管(3)和流通高温流体的第二换热管(4)，第一换热管(3)与第二换热管(4)上下交叉分布，第一换热管(3)设在上部。

【技术特征摘要】
1.一种相变蓄热式换热器装置，包括换热器箱体(1)，所述的箱体(1)内装填可蓄热的相变储能材料(2)，其特征在于，所述的箱体(1)内设有流通低温流体的第一换热管(3)和流通高温流体的第二换热管(4)，第一换热管(3)与第二换热管(4)上下交叉分布，第一换热管(3)设在上部。2.根据权利要求1所述的一种相变蓄热式换热器装置，其特征在于，所述的第一换热管(3)和第二换热管(4)采用相同弯折形状的圆管，第一换热管(3)和第二换热管(4)在箱体内呈中心对称。3.根据权利要求2所述的一种相变蓄热式换热器装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彦，管明健，朱群志，崔健，姜未汀，刘广赟，余杨敏，
申请(专利权)人：上海电力学院，
类型：新型
国别省市：上海,31