一种冷热共用多相变区折流板换热器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种冷热共用多相变区折流板换热器，它属于强化换热领域，并涉及相变储能技术，具体来说是一种通过采用多层相变材料区域来提高换热能力并且采用折流板和螺旋管强化换热的换热器，主要结构包括螺旋管、高中低温相变材料区、连续螺旋折流板、中心套筒、冷热流体进出口、挡板、换热器外壳；所述多层相变材料区置于中心套筒内部，分为高中低温相变换热区，以充分换热；所述螺旋角为10

【技术实现步骤摘要】
一种冷热共用多相变区折流板换热器


[0001]本技术涉及一种冷热共用多相变区折流板换热器，它属于强化蓄热和换热领域，并涉及相变储能技术，具体来说是一种通过采用多层相变材料区域来提高换热能力并且采用折流板和螺旋管强化换热的换热器。

技术介绍

[0002]换热器在工业生产中应用十分广泛，工业生产活动与换热器必不可分，因此换热器的工作效率直接影响着工业生产的效率与安全性。同时提高换热器的换热效率对于提高工业生产的效率有着至关重要的意义。
[0003]相变储能技术是利用相变材料在熔化和凝固时吸收或释放的热量进行热量储存和再利用的技术。将相变蓄热技术与换热器相结合，实现了能源在时间、空间上的合理分配和利用。进而提高换热器的换热效率。
[0004]将相变材料区分为高温、中温、低温相变材料区，提高换热效率并且提高能量利用率。应用弓形折流板和螺旋管强化换热过程，提高换热效率。

技术实现思路

[0005]本技术提供了一种冷热共用多相变区折流板换热器，主要结构包括螺旋管、高中低温相变材料区、连续螺旋折流板、中心套筒、热流体进出口、挡板、换热器外壳、冷流体进出口。其特征在于：采用螺旋管作为热流体的管程换热管，增大了与相变材料的接触面积，提高了换热效率，进而加速相变材料的熔化吸热过程；采用高中低温三种相变材料区域，提高了能源利用率，同时保证相变材料内部完全熔化或凝固，进而提高稳定性；不同温度的相变材料区域间放有挡板，冷流体和相变材料区域间放有中心套筒，保证了相变材料不发生渗漏混合；采用螺旋角为10
°r/>的连续螺旋折流板固定在换热器壳体内侧的凹槽内，改变冷流体的流动方式并加长流程，以增强换热。
[0006]作为优化，采用高中低温相变材料区，将相变材料区分为高中低温三个不同温度的区域。随着流体的流动，管程内部流体温度降低，壳程内部流体温度升高，采用阶梯式相变材料可提高能源利用率，同时保证相变材料完全熔化或凝固。
[0007]作为优化，采用螺旋角为10
°
的螺旋管对热流体进行换热。螺旋形结构设计增加了管道与相变材料区的接触面，提高换热速率，进而提高换热效率。
[0008]作为优化，采用挡板和中心套筒结构，挡板置于两种不同温度的相变材料区之间，中心套筒置于壳程流体与相变材料区之间，保证了相变材料不发生渗漏，进而保证系统的稳定性。
[0009]作为优化，采用螺旋角为10
°
的连续螺旋折流板固定在换热器壳体内侧的凹槽内，改变冷流体的流动方式并加长流程，以增强换热。
[0010]本技术的有益效果在于：采用多层相变材料结构，高中低温相变材料区域依次排列，可保证能源的有效利用同时保证相变材料完全熔化或凝固，保证结构的稳定性；同
时，换热器在换热阶段对管程内的热流体采用螺旋管来输送，对壳程内的冷流体采用连续螺旋折流板来输送，改变了流体的流动方式并加长流程，同时增大了与相变材料的接触面积，提高了换热效率。
附图说明
[0011]图1是本技术的俯视图。
[0012]图2是本技术的剖面图。
[0013]图中，1
‑
热流体进口，2
‑
高温相变材料区，3
‑
中温相变材料区，4
‑
低温相变材料区，5
‑
冷流体进口，6
‑
换热器外壳，7
‑
冷流体出口，8
‑
连续螺旋折流板，9
‑
挡板，10
‑
中心套筒，11
‑
螺旋管，12
‑
热流体出口。
具体实施方式
[0014]为使本技术专利的上述特征、优点与目的能够更加清晰，下面结合附图对本技术专利的具体实施方式做详细的说明。但具体实施例仅用于此处解释本技术专利内容，并不用于限定本技术专利。
[0015]如图1、2所示，本技术所述的一种冷热共用多相变区折流板换热器，包括热流体进口1，高温相变材料区2，中温相变材料区3，低温相变材料区4，冷流体进口5，蓄热器外壳6，冷流体出口7，连续螺旋折流板8，挡板9，中心套筒10，螺旋管11，热流体出口12。
[0016]如图2所示，所述螺旋管11置于相变蓄热材料与中心套筒10之间，增大热交换面积同时增长流程以增强换热效率；所述多层相变材料区置于中心套筒10内部，分为高温相变材料区2、中温相变材料区3、低温相变材料区4达到使相变材料完全熔化或凝固的目的，使换热器稳定。
[0017]具体过程为，换热阶段热流体从热流体进口1流入换热器内，通过螺旋管11依次流经高温相变材料区2、中温相变材料区3、低温相变材料区4与相变材料进行热量交换，同时各个蓄热区之间有挡板9保证系统稳定。热量交换完后从热流体出口12流出换热器，直至相变材料完全熔化，热流体换热结束。换热阶段冷流体从冷流体进口5流入换热器内随着连续螺旋折流板8和中心套筒10进行热量交换，相变材料区与中心套筒10进行热量交换。换热完成后流体从冷流体出口7流出，直至相变材料完全凝固，冷流体换热结束。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷热共用多相变区折流板换热器，主要结构包括螺旋管、高中低温相变材料区、弓形连续螺旋折流板、中心套筒、热流体进出口、挡板、换热器外壳、冷流体进出口；其特征在于：采用螺旋管作为热流体的管程换热管，增大了与相变材料的接触面积，提高了换热效率，进而加速相变材料的熔化吸热过程；采用高中低温三种相变材料区域，提高了能源利用率，同时保证相变材料内部完全熔化或凝固，进而提高稳定性；不同温度的相变材料区域间放有挡板，冷流体区域和相变材料区域间放有中心套筒，保证了相变材料不发生渗漏混合；采用螺旋角为10
°
的连续螺旋折流板固定在换热器壳体内侧的凹槽内，改变冷流体的流动方式并加长流程，进而加速相变材料的凝固放热过程，以增强换热。2.根据权利要求1所述的一种冷热共用多相变区折流板换热器，其特征在于：所述高中低温相变材料区，将相变材料区用...

【专利技术属性】
技术研发人员：武熙超，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：新型
国别省市：