一种相界面强化对流传热的换热装置制造方法及图纸

一种相界面强化对流传热的换热装置，属于传热技术领域。其特征在于：包括换热器（1）、分离器（16）以及换热介质输送泵（9）和强化介质输送泵（8），换热器（1）的管程入口通过换热介质输送管（2）与换热介质输送泵（9）的出液口连通，换热器（1）的管程出口与分离器（16）的进液口连通，换热器（1）的壳程连接供热剂或制冷剂，分离器（16）的换热介质出口连接有换热介质输出管（17），强化介质输送泵（8）的出液口与换热介质输送管（2）或换热器（1）的管程（101）连通。本相界面强化对流传热的换热装置无需强化传热特殊结构从而易清洁、易加工，同时具有流体适应性强的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种相界面强化对流传热的换热装置
一种相界面强化对流传热的换热装置，属于传热

技术介绍
换热器广泛应用于国民生活生产的各个领域，而对流换热是多种换热器的主要换热形式。例如家用空调、冰箱等，工业上医药、电力、化工、石油、核工、食品等领域都存在大量的对流换热过程。强化对流换热过程，可以在单位体积内获得更大换热量，缩小换热器体积，减少材料用量，同时有利于减少能源浪费，因而对于节能减排具有重要意义。现阶段强化传热技术包括多种强化形状、结构、内插物等，纳米流体，磁流体，微小尺度传热，多孔介质等，还包括施加振动，电场，磁场等。以上强化传热技术存在制造困难、压降损失大等问题，应用十分有限。同时在医药、食品等领域，极高的卫生安全要求限制了很多强化传热特殊结构的应用，由于换热工质的限制，也难以利用纳米流体、磁流体等强化传热技术。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种采用相界面强化对流传热的方法，可在易加工易清洁的换热结构上实现强化换热，适用于多种换热工质的相界面强化对流传热的换热装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：该相界面强化对流传热的换热装置，其特征在于：包括换热器、分离器以及换热介质输送泵和强化介质输送泵，换热器的管程入口通过换热介质输送管与换热介质输送泵的出液口连通，换热器的管程出口与分离器的进液口连通，换热器的壳程连接供热剂或制冷剂，分离器的换热介质出口连接有换热介质输出管，强化介质输送泵的出液口与换热介质输送管或换热器的管程连通。优选的，所述的强化介质输送泵的出液口同时连接有预混管和非预混主管，预混管与换热介质输送管连通，非预混主管与换热器的管程连通，预混管上设置有预混阀，非预混主管上设置有非预混阀。优选的，所述的非预混主管通过非预混支管与换热器的管程相连，非预混支管并联设置有多根。优选的，所述的分离器的强化介质出口通过调温装置与强化介质输送泵的进液口连通。优选的，所述的调温装置包括冷却器以及冷却塔，冷却器的强化介质入口与分离器的强化介质出口连通，冷却器的强化介质出口与强化介质输送泵的进液口连通，冷却器的进水口通过冷却输送泵与冷却塔的出水口连通，冷却器的出水口与冷却塔的进水口连通。优选的，所述的调温装置与强化介质输送泵之间设置有强化介质储存罐，强化介质储存罐与调温装置之间设置有回流泵。优选的，所述的强化介质输送泵的出液口连接有强化介质流量计，换热介质输送泵的出液口连接有换热介质流量计。与现有技术相比，本技术所具有的有益效果是：1、本相界面强化对流传热的换热装置利用强化介质和换热介质混合形成相界面，解决单了相对流传热系数不高的缺点，在换热介质的对流传热过程中，人为引入强化介质，利用两相流或多相流间的相界面不稳定特性、波动特性、流型和尺度变化特性使流体掺混更剧烈，从而强化对流传热，可以增大对流传热系数、提高换热器换热能力、节约能源，在强化换热的前提下，无需强化传热特殊结构从而易清洁、易加工，同时具有流体适应性强的特点，强化介质既可以与换热介质换热后进入到换热器内，也可以在换热器内直接混合，且混合方便。2、通过预混阀和非预混阀可以切换强化介质与换热介质的混合位置，且切换方便。3、非预混支管间隔设置有多根，从而能够保证在换热器的管程内充分与换热介质混合，进而提高换热器换热能力、节约能源。4、分离器的强化介质出口通过调温装置与强化介质输送泵的进液口连通，使强化介质恢复温度后再次循环使用，降低了运行成本。5、冷却塔内的冷却水通过冷却器与强化介质进行换热，从而使强化介质的温度恢复初始温度。6、回流泵将温度恢复初始状态的强化介质输送至强化介质储存罐内，实现了强化介质的循环使用，降低了运行成本，且能够保证工作稳定。7、强化介质流量计能够实时监测强化介质的流量，换热介质流量计能够实时监测换热介质的流量，从而能够调节换热介质和强化介质的混合比，保证换热效果稳定。附图说明图1为换热装置的结构示意图。图2为非预混支管与换热器管程的连接示意图。图中：1、换热器101、管程2、换热介质输送管3、预混管4、预混阀5、换热介质输送阀6、强化介质流量计7、换热介质流量计8、强化介质输送泵9、换热介质输送泵10、强化介质储存罐11、换热介质储存罐12、回流泵13、冷却器14、冷却输送泵15、冷却塔16、分离器17、换热介质输出管18、非预混主管19、非预混支管20、非预混阀。具体实施方式图1~2是本技术的最佳实施例，下面结合附图1~2对本技术做进一步说明。一种相界面强化对流传热的换热装置，包括换热器1、分离器16以及换热介质输送泵9和强化介质输送泵8，换热器1的管程入口通过换热介质输送管2与换热介质输送泵9的出液口连通，换热器1的管程出口与分离器16的进液口连通，换热器1的壳程连接供热剂或制冷剂，分离器16的换热介质出口连接有换热介质输出管17，强化介质输送泵8的出液口与换热介质输送管2或换热器1的管程101连通。本相界面强化对流传热的换热装置利用强化介质和换热介质混合形成相界面，解决单了相对流传热系数不高的缺点，在换热介质的对流传热过程中，人为引入强化介质，利用两相流或多相流间的相界面不稳定特性、波动特性、流型和尺度变化特性使流体掺混更剧烈，同时产生额外的湍流，从而强化对流传热，可以增大对流传热系数、提高换热器1换热能力、节约能源，在强化换热的前提下，无需强化传热特殊结构从而易清洁、易加工，同时具有流体适应性强的特点，强化介质既可以与换热介质换热后进入到换热器1内，也可以在换热器1内直接混合，且混合方便。下面结合具体实施例对本技术做进一步说明，然而熟悉本领域的人们应当了解，在这里结合附图给出的详细说明是为了更好的解释，本技术的结构必然超出了有限的这些实施例，而对于一些等同替换方案或常见手段，本文不再做详细叙述，但仍属于本申请的保护范围。如图1~2所示：换热介质输送泵9的进液口连接有换热介质储存罐11，换热介质储存罐11内装有换热介质，换热介质输送泵9的出液口与换热器1的管程101进液口之间设置有换热介质输送管2，换热介质输送管2的进液端与换热介质输送泵9的出液口连通，换热介质输送管2的出液口与换热器1的管程101的进液口连通。换热介质输送管2上沿换热介质的流向依次设置有换热介质流量计7和换热介质输送阀5，换热介质输送阀5能够控制换热介质输送的通断，并能控制换热介质输送的流量，换热介质流量计7能够实时显示或监测换热介质输送的流量。强化介质输送泵8的进液口连接有强化介质储存罐10，强化介质储存罐10内储存油强化介质，强化介质输送泵8的出液口连接有强化介质流量计6，强化介质流量计6的出液口与换热器1的管程之间设置有预混管3和非预混主管18，预混管3的进液端与强化介质流量计6的出液口连通，预混管3的进液口与换热介质输送阀5和换热器1的管程101之间的换热介质输送管2连通，预混管3上设置有预混阀4。非预混主管18的进液端与强化介质流量计6的出液口连通，非预混主管18通过非预混支管19与换热器1的管程101直接连通，非预混主管18上设置有非预混阀20。强化介质流量计6能够实时监测强化介质的流量，预混阀4能够控制预混管3的通断并控制预混管3内强化介质的流量，非预混阀20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相界面强化对流传热的换热装置，其特征在于：包括换热器（1）、分离器（16）以及换热介质输送泵（9）和强化介质输送泵（8），换热器（1）的管程入口通过换热介质输送管（2）与换热介质输送泵（9）的出液口连通，换热器（1）的管程出口与分离器（16）的进液口连通，换热器（1）的壳程连接供热剂或制冷剂，分离器（16）的换热介质出口连接有换热介质输出管（17），强化介质输送泵（8）的出液口与换热介质输送管（2）或换热器（1）的管程（101）连通。

【技术特征摘要】
1.一种相界面强化对流传热的换热装置，其特征在于：包括换热器（1）、分离器（16）以及换热介质输送泵（9）和强化介质输送泵（8），换热器（1）的管程入口通过换热介质输送管（2）与换热介质输送泵（9）的出液口连通，换热器（1）的管程出口与分离器（16）的进液口连通，换热器（1）的壳程连接供热剂或制冷剂，分离器（16）的换热介质出口连接有换热介质输出管（17），强化介质输送泵（8）的出液口与换热介质输送管（2）或换热器（1）的管程（101）连通。2.根据权利要求1所述的相界面强化对流传热的换热装置，其特征在于：所述的强化介质输送泵（8）的出液口同时连接有预混管（3）和非预混主管（18），预混管（3）与换热介质输送管（2）连通，非预混主管（18）与换热器（1）的管程（101）连通，预混管（3）上设置有预混阀（4），非预混主管（18）上设置有非预混阀（20）。3.根据权利要求2所述的相界面强化对流传热的换热装置，其特征在于：所述的非预混主管（18）通过非预混支管（19）与换热器（1）的管程（101）相连，非预混支管...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈晓航，睢辉，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：新型
国别省市：山东,37