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一种镜像对称的水位差控制振动环路热管制造技术

技术编号:27214897 阅读:32 留言:0更新日期:2021-02-04 11:31
本发明专利技术提供了一种环路热管,包括中部蒸发管、左集管、右集管和管组,所述管组包括左管组和右管组,左管组与左集管和中部蒸发管相连通,右管组与右集管和中部蒸发管相连通,从而使得中部蒸发管、左集管、右集管和管组形成加热流体封闭循环,热源设置在中部蒸发管内,中部蒸发管内部设置液位感知元件,用于检测中部蒸发管内的流体的液位,所述液位感知元件与控制器进行数据连接,控制器根据时间顺序提取液位数据,通过相邻的时间段的液位数据的比较,获取其液位差或者液位差变化的累计,低于阈值时,控制器控制热源停止加热或者继续加热。本发明专利技术环路热管能够根据内部的液位差或者累计液位差来判断是否达到稳定状态,然后根据内部压力差智能控制热源的加热,从而使得内部的流体能够实现的频繁性的振动,从而实现很好的除垢以及加热效果。垢以及加热效果。垢以及加热效果。

【技术实现步骤摘要】
一种镜像对称的水位差控制振动环路热管


[0001]本专利技术涉及一种环路热管,尤其涉及一种弹性震动振动除垢式环路热管。

技术介绍

[0002]热管技术是1963年美国洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)国家实验室的乔治格罗佛(George Grover)专利技术的一种称为“热管”的传热元件,它充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质,透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外,其导热能力超过任何已知金属的导热能力。
[0003]热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业,自从被引入散热器制造行业,使得人们改变了传统散热器的设计思路,摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式,采用热管技术使得散热器获得满意的换热效果,开辟了散热行业新天地。目前热管广泛的应用于各种换热设备,其中包括核电领域,例如核电的余热利用等。
[0004]目前的热管,尤其是多管路的环路热管,例如如图1所述的环路热管,包括双集管,一个集管蒸发,一个集管冷凝,从而形成振动除垢式热管。从而提高了热管的换热效率,减少结垢。但是上述的热管的换热均匀度不够,仅仅在一侧进行冷凝,而且换热量也少,因此需要进行改进,开发一种新式结构的热管系统。
[0005]但是在应用中发现,持续性的热源的加热会导致内部电加热装置的流体形成稳定性,即流体不在流动或者流动性很少,或者流量稳定,导致盘管振动性能大大减弱,从而影响盘管的除垢以及加热的效率。
[0006]但是,在实践中发现,通过固定性周期性变化来调整管束的振动,会出现滞后性以及周期会出现过长或者过短的情况。因此本专利技术对前面的申请进行了改进,对振动进行智能型控制,从而使得内部的流体能够实现的频繁性的振动,从而实现很好的除垢以及加热效果。
[0007]本申请是对在先多个单位共同研发的项目的改进。

技术实现思路

[0008]本专利技术针对现有技术中弹性的不足,提供一种新式结构的弹性热管。该弹性热管能够提高除垢以及换热效果。
[0009]为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:
[0010]一种环路热管,包括中部蒸发管、左集管、右集管和管组,所述管组包括左管组和右管组,左管组与左集管和中部蒸发管相连通,右管组与右集管和中部蒸发管相连通,从而使得中部蒸发管、左集管、右集管和管组形成加热流体封闭循环,热源设置在中部蒸发管内,中部蒸发管内部设置液位感知元件,用于检测中部蒸发管内的流体的液位,所述液位感知元件与控制器进行数据连接,其特征在于,控制器根据时间顺序提取液位数据,通过相邻的时间段的液位数据的比较,获取其液位差或者液位差变化的累计,低于阈值时,控制器控制热源停止加热或者继续加热。
[0011]如果在前时间段的液位为L1,相邻的在后时间段的液位为L2,如果L1>L2,则低于阈值时,控制器控制热源停止加热;如果L1<L2,则低于阈值时,控制器控制热源进行加热。
[0012]作为优选,所述管组为多个,每个管组包括圆弧形的多根弧形管,相邻弧形管的端部连通,使多根弧形管形成串联结构,并且使得弧形管的端部形成弧形管自由端;中部蒸发管包括第一管口和第二管口,第一管口连接左管组的入口,第二管口连接右管组的入口,左管组的出口连接左集管,右管组的出口连接右集管;所述第一出口和第二出口设置在中部蒸发管一侧;左管组和右管组沿着中部蒸发管的轴心所在的面镜像对称。
[0013]作为优选,所述左管组的弧形管是以左集管的轴线为圆心分布,所述右管组的弧形管是以右集管的轴线为圆心分布。
[0014]作为优选,左管组和右管组沿着中部蒸发管的轴心所在的面镜像对称。
[0015]作为优选,中部蒸发管的中心与左集管的中心之间的距离等于中部蒸发管的中心与右集管1的中心之间的距离,为L,左集管的管径、中部蒸发管的管径、右集管的半径为R,弧形管中最内侧弧形管的轴线的半径为R1,最外侧弧形管的轴线的半径为R2,则满足如下要求:
[0016]R1/R2=a*Ln(R/L)+b;其中a,b是参数,其中0.6212<a<0.6216,1.300<b<1.301。
[0017]作为优选,沿着中部蒸发管的高度方向,所述同一侧管组设置为多个,从上向下方向,同一侧管组的管径不断变小。
[0018]本专利技术具有如下优点:
[0019]1、本专利技术环路热管能够根据内部的液位差或者累计液位差来判断是否达到稳定状态,然后根据内部压力差智能控制热源的加热,从而使得内部的流体能够实现的频繁性的振动,从而实现很好的除垢以及加热效果。
[0020]2、本专利技术通过高度方向上的管组管径以及间距分布的设置,可以进一步提高加热效率。
[0021]3、本专利技术通过高度方向上的管组管径以及间距分布的设置,可以进一步提高加热效率。
[0022]4、本专利技术通过大量的实验和数值模拟,优化了环路热管的参数的最佳关系,从而实现最优的加热效率。
[0023]5、本专利技术设计了一种新式结构的多环路热管三角形的布局图,并对布局的结构参数进行了优化,通过上述布局可以进一步提高加热效率。
附图说明:
[0024]图1为本专利技术环路热管的俯视图。
[0025]图2为本专利技术环路热管的主视图。
[0026]图3是本专利技术环路热管另一个实施例的主视图。
[0027]图4是本专利技术环路热管的尺寸结构示意图。
[0028]图5是本专利技术环路热管在圆形截面加热器中的布局示意图。
[0029]图6是控制流程示意图。
[0030]图中:1、管组,左管组11、右管组12、21、左集管,22,右集管,3、自由端,4、自由端,5、自由端,6、自由端,7、弧形管,8、中部蒸发管,9、热源,10第一管口,13第二管口,左回流管
14,右回流管15
具体实施方式
[0031]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0032]本文中,如果没有特殊说明,涉及公式的,“/”表示除法,
“×”
、“*”表示乘法。
[0033]如图1所示,一种环路热管,包括中部蒸发管8、左集管21、右集管22和管组1,所述管组1包括左管组11和右管组12,左管组11与左集管21和中部蒸发管8相连通,右管组12与右集管22和中部蒸发管8相连通,从而使得中部蒸发管8、左集管21、右集管22和管组1形成加热流体封闭循环,中部蒸发管8内填充相变流体,热源9设置在中部蒸发管8内,每个管组1包括圆弧形的多根弧形管7,相邻弧形管7的端部连通,使多根弧形管7形成串联结构,并且使得弧形管7的端部形成弧形管自由端3-6;中部蒸发管包括第一管口10和第二管口13,第一管口10连接左管组11的入口,第二管口13连接右管组12的入口,左管组11的出口连接左集管21,右管组12的出口连接右集管22;所述第一管口10和第二管口13设置在在中部蒸发管8一侧。左管组和右管组沿着中部蒸发管的轴本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环路热管,包括中部蒸发管、左集管、右集管和管组,所述管组包括左管组和右管组,左管组与左集管和中部蒸发管相连通,右管组与右集管和中部蒸发管相连通,从而使得中部蒸发管、左集管、右集管和管组形成加热流体封闭循环,热源设置在中部蒸发管内,中部蒸发管内部设置液位感知元件,用于检测中部蒸发管内的流体的液位,所述液位感知元件与控制器进行数据连接,其特征在于,控制器根据时间顺序提取液位数据,通过相邻的时间段的液位数据的比较,获取其液位差或者液位差变化的累计,低于阈值时,控制器控制热源停止加热或者继续加热。2.如权利要求1所述的电热水器,其特征在于,如果在前时间段的液位为L1,相邻的在后时间段的液位为L2,如果L1>L...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭春生刘元帅曹麒元乐尚质卓超杰林茜赵文雅鲍妍玫王铁信滕一诺刘一晟褚冯键
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:

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