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一种旋转对称的累计温差振动环路热管制造技术

技术编号:27214914 阅读:16 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;环路热管内部设置温度感知元件,用于检测环路热管内部的温度,所述温度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温度数据,通过相邻的时间段的温度数据的比较,获取其温度差或者温度差变化的累计,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温度差或者累计温度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。热效果。热效果。

【技术实现步骤摘要】
一种旋转对称的累计温差振动环路热管


[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]在先的申请中,仅仅对温度压力液位的数据的大小进行控制,认为达到了一定数据则认为内部的加热已经进入充分的状态,流体流动状态也进入稳定状态,但是这种判断方式随着加热装置的不断的运行会出现明显的误差,导致结果不准确,因此本申请针对在先的研究,进行了进一步的改进,将检测的参数的先后的温度压力液位差作为一个考虑的关键因素,通过先后不同参数的差值来判断流体的稳定状态,使得结果更加准确,不会因为运行时间问题导致的老化而产生的误差增加问题。
[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。该弹性热管能够根据参数检测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;环路热管内部设置温度感知元件,用于检测环路热管内部的温度,所述温度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温度数据,通过相邻的时间段的温度数据
的比较,获取其温度差或者温度差变化的累计,低于阈值时,控制器控制热源停止加热或者继续加热。
[0011]如果在前时间段的温度为T1,相邻的在后时间段的温度为T2,如果T1<T2,则低于阈值时,控制器控制热源停止加热;如果T1>T2,则低于阈值时,控制器控制热源进行加热。
[0012]作为优选,温度感知元件设置在中部蒸发管、左集管和右集管内的上端。
[0013]本专利技术具有如下优点:
[0014]1、本专利技术环路热管能够根据内部的温度差或者累计温度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。
[0015]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。
[0016]3、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。
[0017]4、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:
[0018]图1为本专利技术环路热管的俯视图。
[0019]图2为本专利技术环路热管的主视图。
[0020]图3是本专利技术环路热管另一个实施例的主视图。
[0021]图4是本专利技术环路热管的尺寸结构示意图。
[0022]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。
[0023]图6是控制流程示意图。
[0024]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
[0025]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。
[0026]本文中,如果没有特殊说明,涉及公式的,“/”表示除法,
“×”
、“*”表示乘法。
[0027]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相对的两侧。
[0028]作为优选,所述左集管21与中部蒸发管8之间设置左回流管14,所述右集管22与中部蒸发管8之间设置右回流管14。作为优选,所述回流管设置在底部。
[0029]所述流体在中部蒸发管8进行加热蒸发,沿着弧形管束向左右两个集管21、22流动,流体受热后会产生体积膨胀,从而形成蒸汽,而蒸汽的体积远远大于水,因此形成的蒸汽会在盘管内进行快速冲击式的流动。因为体积膨胀以及蒸汽的流动,能够诱导弧形管自由端产生振动,换热管自由端在振动的过程中将该振动传递至周围换热流体,流体也会相互之间产生扰动,从而使得周围的换热流体形成扰流,破坏边界层,从而实现强化传热的目的。流体在左右集管冷凝放热后又通过回流管回流到中部蒸发管。
[0030]本专利技术通过对现有技术进行改进,将冷凝集管和管组分别设置为左右分布的两个,使得左右两侧分布的管组都能进行振动换热除垢,从而扩大换热振动的区域,越能够使的振动更加均匀,换热效果更加均匀,增加换热面积,强化换热和除垢效果。
[0031]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。通过将左右集管设置为圆心,可以更好的保证弧形管的本文档来自技高网
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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;环路热管内部设置温度感知元件,用于检测环路热管内部的温度,所述温度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温度数据,通过相邻的时间段的温度数据的比较,获取其温度差或者温度差变化的累计,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所述的环路热管,其特征在于如果在前时间段的温度为T1,相邻的在后时间段的温度为T2,如果T1<T2,则低于阈值时,控制器控制热源停止加热;如果T1&g...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭春生宁文婧乐尚质曹麒元林茜卓超杰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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