一种三流体热管相变换热器制造技术

本发明专利技术公开了一种三流体热管相变换热器，用于能源与环境利用领域，其包括内部设有工质的热管和贯穿所述热管中心的水管，所述热管的蒸发端与乏风进口连接，所述热管的冷凝端与风用户连接，所述水管的进水口通过连接管与水用户的出水口连接，所述用户的进水口与水管的出水口连接；本发明专利技术在原有换热器的基础上增设了热管，所述热管内设有相变介质，在风换热、水换热的基础上增加了相变换热，三流体热管相变换热器的蒸发端存在蒸发相变吸热，冷凝端存在冷凝相变放热，可以同时给两种流态：液体、气体进行热能交换，其换热效果好，具有传热效率高、速度快、换热系数大的特点，在同等换热量情况下换热器的体积大大减小，造价大大降低。造价大大降低。造价大大降低。

【技术实现步骤摘要】
一种三流体热管相变换热器


[0001]本专利技术涉及能源与环境利用领域，具体的说是一种三流体热管相变换热器。

技术介绍

[0002]换热器以其传热效率高、速度快、承压高、节能等诸多优点被广泛应用于换热、散热等工业应用领域，但传统的换热器存在传热能力不足、体积大、制作工艺复杂等缺点。
[0003]中高温高湿的气体采用现有换热器换热、除湿效果差，热能回收利用率低。现有换热器在换热过程中采用气体直接与冷水换热，能达到一定的除湿、回收热能的效果，但是现有换热器换热过程的低温水在换热升温过程中水温上升的幅度小，除湿、换热效果不明显，在同等换热量的情况下具有体积大、造价高等缺点，有改进的必要。

技术实现思路

[0004]为解决中高温高湿气体通过现有换热器除湿效果差，热能回收率低的技术问题，本专利技术提供了一种三流体热管相变换热器。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：本专利技术所述三流体热管相变换热器包括内部设有工质的热管和贯穿所述热管中心的水管，所述热管的蒸发端与乏风进口连接，所述热管的冷凝端与风用户连接，所述水管的进水口通过连接管与水用户的出水口连接，所述水用户的进水口与水管的出水口连接。
[0006]进一步的，所述三流体热管相变换热器设置在U型风道内，所述热管的绝热端与设置在所述U型风道中心处的支撑板重合，所述蒸发端设置在支撑板下方的U型风道内，所述冷凝端设置在支撑板上方的U型风道内。
[0007]进一步的，所述蒸发端通过扩散风道与乏风进口连接，所述冷凝端通过收缩风道与风用户连接。
[0008]进一步的，所述扩散风道与乏风进口之间设有引风机，所述收缩风道通过通风道与风用户连接。
[0009]进一步的，所述热管的外壁设有起换热作用的翅片管。
[0010]进一步的，所述连接管通过分水箱与水管的进水口连接，所述水管的出水口通过集水箱与水用户的进水口连接。
[0011]进一步的，所述集水箱通过循环泵与水用户的进水口连接。
[0012]进一步的，所述U型风道的底部设有凝结水箱，所述凝结水箱与热管的底部连接。
[0013]进一步的，所述凝结水箱的底部设有排水阀。
[0014]进一步的，所述U型风道内设有两个以上三流体热管相变换热器。
[0015]由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的有益效果是：本专利技术在原有换热器的基础上增设了热管，所述热管内设有相变介质，在风换热、水换热的基础上增加了相变换热。三流体热管相变换热器的蒸发端存在蒸发相变吸热，冷凝端存在冷凝相变放热，可以同时给两种流态：液体、气体进行热能交换，这是与普通热管
换热器的最大区别。其换热效果好，具有传热效率高、速度快、换热系数大的特点，在同等换热量情况下换热器的体积大大减小，造价大大降低。
[0016]三流体热管相变换热器具有中间环节少，设备体积小，造价低的特点。能将中高温含湿热风除湿降温，并将热能同时供应给两路流体：（1）预热低温空气，最大程度的节约空气在高温空气换热系统的能耗；（2）持续产生低温热源，给建筑物供热和供生活用热水；（3）与热泵结合，用于污泥（煤泥）低温干化系统、木材烘干、衣服烘干、茶叶烘干等，其除湿效果好、热能回收利用率高。
附图说明
[0017]图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术换热过程结构示意图。
[0018]其中，1、通风道；2、收缩风道；3、支撑板；4、分水箱；5、三流体热管相变换热器；51、水管；52、热管；53、冷凝端；54、翅片管；55、绝热端；56、蒸发端；6、U型风道；7、连接管；8、水用户；9、风用户；10、乏风进口；11、引风机；12、扩散风道；13、凝结水箱；14、排水阀；15、集水箱；16、循环泵。
实施方式
[0019]下面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明：一种三流体热管相变换热器，如图1
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图2所示，所述三流体热管相变换热器5包括内部设有工质的热管52和贯穿所述热管52中心的水管51，所述热管52的蒸发端56与乏风进口10连接，所述热管52的冷凝端53与风用户9连接，所述水管51的进水口通过连接管7与水用户8的出水口连接，所述水用户8的进水口与水管51的出水口连接。乏风为35～45℃的高温高湿的气体，热管52内的工质吸热后蒸发由液体变为气体，乏风在蒸发端56实现第一次降温降湿后，气体在热管52内上升进入冷凝端53实现第二次降温降湿后进入扩散风道12供风用户9使用。从水用户8流出的低温水流入水管51中，水管51中的水在冷凝端53吸收工质冷凝气变液放出的热量后温度升高，经蒸发端56二次吸收高温乏风放出的热量温度二次升高后，流入水管51的低温水经二次升温后在循环泵16的作用下流回水用户8，供水用户8使用。
[0020]本申请中的三流体热管相变换热器5在原有换热器的基础上增设了相变介质，和传统换热器相比具有以下优点：传统换热器的低温水在换热过程中水温上升幅度小，温差变化不明显，除湿、换热效果差。增加热管52内的相变介质的三流体热管相变换热器，相变换热传热过程基本上是等温传热，水温上升传热温差大，换热效果好；而且热管52相变换热具有传热效率高、速度快、换热系数大的特点，基于上面两个优点，同等换热量情况下换热器的体积大大减小，造价大大降低。
[0021]如图2所示，所述三流体热管相变换热器5设置在U型风道6内，所述热管52的绝热端55与设置在所述U型风道6中心处的支撑板3重合，所述蒸发端56设置在支撑板3下方的U型风道6内，所述冷凝端53设置在支撑板3上方的U型风道6内。所述支撑板3起支撑热管52的作用，根据用户需要在U型风道6内可设置两个以上的三流体热管相变换热器5，以满足风用户9和水用户8的需要。
[0022]所述蒸发端56通过扩散风道12与乏风进口10连接，所述扩散风道12与乏风进口10之间设有引风机11，在引风机11的作用下将乏风进口10处的高温高湿的乏风送入蒸发端56，使蒸发端56处的工质吸热相变液变气沿热管52内壁上升到冷凝端53，在冷凝端53工质相变气变液，液体工质附着在冷凝端53的热管内壁，在重力的作用下沿热管52的内壁回流到蒸发端56的热管52内，所述冷凝端53处的乏风再次降温降湿后依次通过收缩风道2、通风道1送给风用户9，供风用户9使用。
[0023]所述热管52的外壁设有起换热作用的翅片管54。翅片管54充分吸收乏风的余热并传递给热管52内的工质和水管51内的水。乏风在翅片管54处流动，蒸发端56处的介质吸收乏风的热量工质蒸发相变，液变气，同时在蒸发端56工质与内部水管51内的水进行热交换，工质冷凝相变，气变液放热，在蒸发端56的蒸发相变吸热大于冷凝相变放热，部分气体在密度差的作用下流向冷凝端53。在冷凝端53工质与水管51内的水进行热交换，工质冷凝相变气变液放热水管51中的水吸收冷凝相变放出的热量温度升高，同时，工质与翅片管54的乏风进行二次热交换，工质蒸发相变，液变气，吸收废气的热，在冷凝端53的冷凝相变放热大于蒸发相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三流体热管相变换热器，其特征在于：所述三流体热管相变换热器（5）包括内部设有工质的热管（52）和贯穿所述热管（52）中心的水管（51），所述热管（52）的蒸发端（56）与乏风进口（10）连接，所述热管（52）的冷凝端（53）与风用户（9）连接，所述水管（51）的进水口通过连接管（7）与水用户（8）的出水口连接，所述水用户（8）的进水口与水管（51）的出水口连接。2.根据权利要求1所述的一种三流体热管相变换热器，其特征在于：所述三流体热管相变换热器（5）设置在U型风道（6）内，所述热管（52）的绝热端（55）与设置在所述U型风道（6）中心处的支撑板（3）重合，所述蒸发端（56）设置在支撑板（3）下方的U型风道（6）内，所述冷凝端（53）设置在支撑板（3）上方的U型风道（6）内。3.根据权利要求2所述的一种三流体热管相变换热器，其特征在于：所述蒸发端（56）通过扩散风道（12）与乏风进口（10）连接，所述冷凝端（53）通过收缩风道（2）与风用户（9）连接。4.根据权利要求3所述的一种三流体热管相变换热器，其特征在于：所述扩散...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昌建，罗景辉，汪庆，王钊，沈宁，田青，刘欢，袁文山，
申请(专利权)人：河北工程大学，
类型：发明
国别省市：