一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器制造技术

本实用新型专利技术公开一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器，包括内管、第二层套管和外套管，所述内管穿在所述第二层套管内，所述外套管套在所述第二层套管上，所述外套管与所述第二层套管之间的环形空间构成外流体通道，所述内管的管壁上沿其长度方向设置有两个或两个以上隔板，所述隔板的内侧壁与所述内管的侧壁密封配合。本实用新型专利技术，通过设置内翅片和外翅片，可以增加相变材料与热边界的换热面积，单位时间内向相变材料传递的能量增多，使整个蓄热过程加快，在热流体与相变材料进行换热后，热流体的温度会逐渐下降，通过设置不同相变温度的相变材料段，实现不同温度的热流体均能够与相应的相变材料段进行换热，从而提高能量的利用率。利用率。利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器


[0001]本技术涉及储热
具体地说是一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器。

技术介绍

[0002]储热是一种常见的储能方式，储热分为热化学储热、显热储热和潜热储热，其中潜热储热因为具有高储能密度而被广泛研究。
[0003]目前潜热储热主要的难题是相变材料的导热性能差和相变换热器的换热效率低；且常见的潜热储热装置大多利用利用一种相变材料与换热流体换热，在换热流体与相变材料换热后，其余的热量将会被浪费，存在能量利用率较低的问题。

技术实现思路

[0004]为此，本技术所要解决的技术问题在于提供一种提高换热效率和能量利用率的一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器。
[0005]为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器，包括内管、第二层套管和外套管，所述内管穿在所述第二层套管内，所述外套管套在所述第二层套管上，所述外套管与所述第二层套管之间的环形空间构成外流体通道，所述内管的管壁上沿其长度方向设置有两个或两个以上隔板，所述隔板的内侧壁与所述内管的侧壁密封配合，所述隔板的外侧与所述第二层套管的内侧壁密封配合，两个或两个以上所述隔板将所述内管与所述第二层套管之间的空间分隔为两个或两个以上独立储热空间，两个或两个以上所述独立储热空间内填充有不同的相变材料段，所述内管的外壁上设置有内翅片，所述第二层套管的内壁上设置有外翅片，所述内翅片和所述外翅片均插入所述相变材料段内。
[0006]上述一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器，沿流体前进方向：两个或两个以上所述相变材料段的相变温度依次降低。
[0007]上述一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器，所述内管、所述第二层套管和所述外套管同轴设置。
[0008]上述一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器，所述内翅片的数量和所述外翅片的数量均为两个或两个以上，两个或两个以上所述内翅片沿所述内管的周向等间距焊接在内管的外壁上，两个或两个以上所述外翅片沿所述第二层套管的周向等间距焊接在所述第二层套管的内壁上，所述内翅片和所述外翅片相互错开设置。
[0009]上述一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器，所述内翅片包括第一连接板和第一弧形导热板，所述第一连接板沿所述内管的径向设置，且所述第一连接板的一端焊接在所述内管上，所述第一连接板的另一端与所述第一弧形导热板的侧壁中部焊接，所述第一弧形导热板的圆心与所述内管的圆心重合。
[0010]上述一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器，所述外翅片包括第二连接板和第
二弧形导热板，所述第二连接板沿所述第二层套管的径向设置，所述第二连接板的一端与所述第二层套管的内侧壁焊接，所述第二连接板的另一端与所述第二弧形导热板的中部焊接，所述第二弧形导热板的内凹面朝向所述第二层套管的内壁设置。
[0011]本技术的技术方案取得了如下有益的技术效果：
[0012]1、本技术，通过设置内翅片和外翅片，可以增加相变材料与热边界的换热面积，单位时间内向相变材料传递的能量增多，提高传热效率，使整个蓄热过程加快。
[0013]2、在热流体与相变材料进行换热后，其热量逐渐被吸收，热流体的温度会逐渐下降，通过设置不同相变温度的相变材料段，实现不同温度的热流体均能够与相应的相变材料段进行换热，从而提高能量的利用率。
[0014]3、本技术，采用多层套管结构，相变材料处于两股热流之间，即相变材料的外层和内层均能够与热流进行换热，使蓄放热的速率得到显著的提升。
附图说明
[0015]图1本技术的立体结构示意图；
[0016]图2本技术的侧视结构示意图；
[0017]图3本技术的侧视剖面结构示意图。
[0018]图中附图标记表示为：1
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内管；2
‑
相变材料段；3
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内翅片；31
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第一连接板；32
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第一弧形导热板；4
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外翅片；41
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第二连接板；42
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第二弧形导热板；5
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第二层套管；6
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外套管；7
‑
隔板。
具体实施方式
[0019]本实施例中的新型多套管的翅片式梯级相变换热器，请参阅图1、图2，包括内管1、第二层套管5和外套管6，所述内管1穿在所述第二层套管5内，所述外套管6套在所述第二层套管5上，所述内管1、所述第二层套管5和所述外套管6同轴设置，所述外套管6与所述第二层套管5之间的环形空间构成外流体通道，如图3所示，所述内管1的管壁上沿其长度方向设置有两个或两个以上隔板7，所述隔板7的内侧壁与所述内管1的侧壁密封配合，所述隔板7的外侧与所述第二层套管5的内侧壁密封配合，两个或两个以上所述隔板7将所述内管1与所述第二层套管5之间的空间分隔为两个或两个以上独立储热空间，两个或两个以上所述独立储热空间内填充有不同的相变材料段2，沿流体前进方向：两个或两个以上所述相变材料段2的相变温度依次降低，使每一段相变材料段2的相变温度与不同位置处的热流体温度匹配。
[0020]如图2所示，所述内管1的外壁上设置有内翅片3，所述第二层套管5的内壁上设置有外翅片4，所述内翅片3和所述外翅片4均插入所述相变材料段2内；所述内翅片3的数量和所述外翅片4的数量均为两个或两个以上，两个或两个以上所述内翅片3沿所述内管1的周向等间距焊接在内管1的外壁上，两个或两个以上所述外翅片4沿所述第二层套管5的周向等间距焊接在所述第二层套管5的内壁上，所述内翅片3和所述外翅片4相互错开设置。
[0021]所述内翅片3包括第一连接板31和第一弧形导热板32，所述第一连接板31沿所述内管1的径向设置，且所述第一连接板31的一端焊接在所述内管1上，所述第一连接板31的另一端与所述第一弧形导热板32的侧壁中部焊接，所述第一弧形导热板32的圆心与所述内
管1的圆心重合，所述外翅片4包括第二连接板41和第二弧形导热板42，所述第二连接板41沿所述第二层套管5的径向设置，所述第二连接板41的一端与所述第二层套管5的内侧壁焊接，所述第二连接板41的另一端与所述第二弧形导热板42的中部焊接，所述第二弧形导热板42的内凹面朝向所述第二层套管5的内壁设置。
[0022]工作原理：在具体使用时，根据需要选择不同压力等级的管件，并检查管道的密封性，防止发生危险和热量损失；
[0023]将热流体体分别通入内管1内和第二层套管5与外套管6之间的外流体通道内，内管1内的热流体首先通过热传导的方式将热量传递到内管1管壁上，并与相变材料段2的内侧进行换热，同时内管1管壁上的热量传递到内翅片3上，从而提高内管1内的热流体与相变材料段2的换热效率；外流体通道内的热流体以同样的原理，首先将热量传递到第二层套管5管壁上，第二层套管5管壁上的热量向外翅片4传递，第二层套管5的管壁与外翅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器，其特征在于，包括内管(1)、第二层套管(5)和外套管(6)，所述内管(1)穿在所述第二层套管(5)内，所述外套管(6)套在所述第二层套管(5)上，所述外套管(6)与所述第二层套管(5)之间的环形空间构成外流体通道，所述内管(1)的管壁上沿其长度方向设置有两个或两个以上隔板(7)，所述隔板(7)的内侧壁与所述内管(1)的侧壁密封配合，所述隔板(7)的外侧与所述第二层套管(5)的内侧壁密封配合，两个或两个以上所述隔板(7)将所述内管(1)与所述第二层套管(5)之间的空间分隔为两个或两个以上独立储热空间，两个或两个以上所述独立储热空间内填充有不同的相变材料段(2)，所述内管(1)的外壁上设置有内翅片(3)，所述第二层套管(5)的内壁上设置有外翅片(4)，所述内翅片(3)和所述外翅片(4)均插入所述相变材料段(2)内。2.根据权利要求1所述的一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器，其特征在于，沿流体前进方向：两个或两个以上所述相变材料段(2)的相变温度依次降低。3.根据权利要求1所述的一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器，其特征在于，所述内管(1)、所述第二层套管(5)和所述外套管(6)同轴设置。4.根据权利要求1所述的一种新型多套管的翅片式梯级相变换热...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫素英，敖慈，赵晓燕，冯朝卿，佐双吉，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：新型
国别省市：