一种平板微热管阵列相变蓄热装置制造方法及图纸

一种平板微热管阵列相变蓄热装置，应用在供热工程领域，达到造价低，蓄热高效，可靠的目标。本实用新型专利技术以水为载热介质，以工业石蜡为相变材料，采用平板微热管阵列为核心元件弥补石蜡在融化前较差传热特性，装置由以下组件构成：平板微热管阵列、竖向肋片、导热硅胶、硅胶垫、螺栓、螺母、不锈钢箱体、石蜡、水管、不锈钢箱体。本实用新型专利技术是将平板微热管阵列，这种具有极优热超导性质的传热元件，应用于弥补石蜡在固态时极差的导热特性，通过热管和竖向肋片密集的分布，在石蜡中形成更多的热流通道，有效的强化换热。

A Phase Change Heat Storage Device with Flat-Plate Microheat Pipe Array

【技术实现步骤摘要】
一种平板微热管阵列相变蓄热装置
本技术涉及一种新的相变蓄热装置，具体地说是应用在供热工程中用于负荷补偿调峰的潜热相变蓄热装置。
技术介绍
蓄热技术主要可分为显热蓄热、潜热蓄热和化学反应热蓄热。显热蓄热主要依靠物质热容量蓄热，原理简单，成本低廉。但是当系统工作时，蓄热材料不能维持在一定的温度，能够利用的热量不稳定；且储能密度低，装置体积比较庞大。化学反应蓄热利用可逆化学反应的结合热储存热，蓄热量大，使用的温度范围较宽；存在安全系数低等问题需要解决，该技术实现化学反应系统与储热系统的结合还处于研究阶段，距离规模应用尚远。潜热蓄热利用了物质发生相变过程中吸收和释放的相变潜热，具有蓄能密度高、相变过程近似等温、可显著缩小蓄热装置的尺寸等优点，日趋成为储热系统的首选系统；并已应工程中证实其可靠性，具有有广阔的发展前景。就目前而言，绝大多数的蓄热系统主要以盘管为主要换热结构，不但体积大、阻力大、成本高，同时对蓄热系统换热性能的提高也不是很明显，所以优化蓄热系统的结构也是人们一直在尝试和探索的方向。
技术实现思路
为了达到造价低，蓄热高效，可靠的目标，本技术设计了一种新型的平板微热管相变蓄热换热装置，本技术以水为载热介质，以工业石蜡为相变材料，采用平板微热管阵列为核心元件弥补石蜡在融化前较差传热特性，具体构成如下：一种平板微热管阵列相变蓄热装置，其特征在于包括：平板微热管阵列、导热硅胶、硅胶垫、螺栓、螺母、不锈钢箱体、石蜡和水管；平板微热管阵列由多个同时形成的彼此完全独立的热管组合在一起，各个热管之间不联通，微细热管抽真空后内灌装有工质，两端密封从而形成整体平板微热管；把两个翅片和平板微热管阵列用导热硅胶紧密贴合，平板微热管阵列与水管贴合；不锈钢板焊接成箱体，石蜡以固体颗粒形式装入不锈钢体后，装置外部两端用螺栓和螺母共同挤压硅胶垫防止液态石蜡外流；然后硅胶垫外设置挤压钢板，螺栓穿透不锈钢板、硅胶垫和挤压钢板这三层，并配合螺母施加紧密压力。进一步，每个热管内表面带有微槽。进一步，平板微热管阵列从上至下为冷凝段、绝热段和蒸发段；平板微热管阵列的冷凝段贴合两根水管，平板微热管阵列的蒸发段贴合一根水管。有益效果本技术是将平板微热管阵列，这种具有极优热超导性质的传热元件，应用于弥补石蜡在固态时极差的导热特性，通过热管和竖向肋片密集的分布，在石蜡中形成更多的热流通道，有效的强化换热。该装置在保持结构简单，安全可靠，廉价可实施的同时，相比与其他设计，没有显著的增加载热流体阻力，切易于和已有工程对接。附图说明图1-1为平板微热管阵列示意图，图1-2为平板微热管阵列截面示意图图1-1中：1为冷凝段，2为蒸发段阵列图1-2中：3为微翅片，4为微热管阵列，彼此独立并排排列的热管内部具有微槽结构。图2蓄热装置示意图图2中：5为蓄热装置箱体，6为翅片及平板微热管阵列，7为水管图3-1为蓄热单元局部结构示意图，图3-2为组合后蓄热单元局部结构示意图图3中：7为水管，8为平板微热管，9为翅片；组合后形状见图3-2，其中部件互相接触表面均涂抹导热硅胶图4蓄热装置结构示意图图4中：5为蓄热装置箱体，10为水管预留孔洞，11为螺栓预留孔洞，螺栓与螺母分别在箱体两侧挤压防漏。图5-1为密封件左视图，图5-2为密封件正面主视图，图5-3为密封件背面主视图图5中：12.螺母13.螺栓14.3mm箱体外壁15.硅胶垫片16.3mm已开口钢板具体实施方式平板微热管阵列由多个同时形成的彼此完全独立的微细热管组合在一起如图1，其不仅仅是微通道阵列热管，各个细微热管之间不联通，且每个微热管内表面可带有微槽群等强化换热结构，具有承压能力强，能够与表面很好贴合，热运输能力强等诸多优点。这种新型平板热管的结构为带有微槽的平板扁管，其为铝材一次性挤压而成，平板热管内包括有多个的并排排列的阵列式通孔，通孔内壁上设置有若干微翅片，相邻微翅片之间形成毛细微槽，通孔抽真空后内灌装有工质，两端密封从而形成整体平板微热管。蓄热单元实物结构如图2所示：把两个翅片和热管用导热硅胶紧密贴合，热管冷凝段与水管贴合。为了使同等流量下的传热流体流速更小换热更充分，热管的冷凝段贴合两根水管，热管的蒸发段贴合一根水管。相变蓄热装置的主要组成部分包括平板微热管阵列、竖向肋片、导热硅胶、硅胶垫、螺栓、螺母、不锈钢箱体、56#工业石蜡、扁水管、不锈钢箱体如图3。上述新型相变蓄热装置，由3mm厚不锈钢板焊接成箱体，外涂防腐漆并覆盖50mm厚塑棉在适当位置打孔，为螺栓和水管预留位置。一个蓄热装置共计有5个蓄热单元，56#工业石蜡以固体颗粒形式装入不锈钢体后，装置外部两端用螺栓和螺母共同挤压硅胶垫防止液态石蜡外流；具体密封方式见图5，分为三层结构。上述新型相变蓄热装置，其工作原理及设计方式如下：平板微热管阵列属于一种重力热管，这就决定了竖直放置的热管，下端为蒸发段，上端为冷凝段；蓄热时，载热流体流过下方扁水管，水中当水从扁水管流过时，水中显热通过水管外壁释放到热管上，再通过肋片最终传递到石蜡中。放热过程类似，载热流体流过上方通道，吸收石蜡放出热量，其中肋片的存在极大的扩大了换热面积，高效平板热管又保证了较大的热密度的同时；又有效的强化了石蜡的热传导过程。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平板微热管阵列相变蓄热装置，其特征在于包括：平板微热管阵列、导热硅胶、硅胶垫、螺栓、螺母、不锈钢箱体、石蜡和水管；平板微热管阵列由多个同时形成的彼此完全独立的热管组合在一起，各个热管之间不联通，微细热管抽真空后内灌装有工质，两端密封从而形成整体平板微热管；把两个翅片和平板微热管阵列用导热硅胶紧密贴合，平板微热管阵列与水管贴合；不锈钢板焊接成箱体，石蜡以固体颗粒形式装入不锈钢体后，装置外部两端用螺栓和螺母共同挤压硅胶垫防止液态石蜡外流；然后硅胶垫外设置挤压钢板，螺栓穿透不锈钢板、硅胶垫和挤压钢板这三层，并配合螺母施加紧密压力。

【技术特征摘要】
1.一种平板微热管阵列相变蓄热装置，其特征在于包括：平板微热管阵列、导热硅胶、硅胶垫、螺栓、螺母、不锈钢箱体、石蜡和水管；平板微热管阵列由多个同时形成的彼此完全独立的热管组合在一起，各个热管之间不联通，微细热管抽真空后内灌装有工质，两端密封从而形成整体平板微热管；把两个翅片和平板微热管阵列用导热硅胶紧密贴合，平板微热管阵列与水管贴合；不锈钢板焊接成箱体，石蜡以固体颗粒形式装入不锈钢体后，装置外部两端用螺栓...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊洪明，尤龙飞，邱珊珊，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：新型
国别省市：北京,11