一种超临界二氧化碳热管换热器制造技术

本发明专利技术公开了一种以超临界二氧化碳为热管内填充工质的热管换热器，包括壳体、热管外工质通道、热管管体、翅片以及填充在热管内部的超临界二氧化碳流体，所述热管管体为封闭的环形通道，包括蒸发段、冷凝段与绝热段。本发明专利技术采用超临界二氧化碳填充在热管内，在温度改变时超临界二氧化碳物性变化剧烈，会在管内形成自然循环，将高温流体的热量带出，可以提升热管换热器的换热性能；同时超临界二氧化碳具有优良的环境性能和稳定的化学性质，不会破坏臭氧层和腐蚀换热器，可以延长换热器的使用寿命。本申请适用于包括移动式小型反应堆在内的众多能源系统，在深空、深海、电力、工业以及军民融合等领域都具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于包括核能在内的能源领域以及机械设备领域，具体涉及一种以超临界二氧化碳为工质的热管换热器。

技术介绍

1、热管技术是近年来发展起来的一种新技术，它是一种非能动的换热元件，具有传热效率高、压力损失小、工作可靠性高等 ，在现代工业中起到了重要的作用，热管换热器也因其优良的传热性能在工业生产中得到了广泛的应用。

2、热管根据温度可分为低温热管(-270°c～0°c)、常温热管(0°c～200°c)、中温热管(200°c～1000°c)和高温热管(1000°c以上)。热管可应用于反应堆、航空航天、工业余热收集和医疗器械等领域。目前，二氧化碳热管的研究主要集中在低温热管，对于中温热管及其工质的研究较少。常见的中温热管，以导热姆、萘和水银等作为工质。导热姆和萘工质为有机化合物，在工作温度较高时会快速分解和产生不凝性气体，即使在试验室500k～700k温度范围内能够正常工作，工质也会缓慢分解，降低传热效率；水银密度较大，会大大增加热管换热器的重量，且水银为剧毒物质，若工作人员不慎吸入，会对脏器与神经组织造成伤害。姜培学等人提出了一种超临界流体热管本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超临界二氧化碳热管换热器，包括壳体、冷热端流体出入口、热管管体、翅片以及填充在热管内部的超临界二氧化碳流体；所述热管管体为封闭的环形管道，包括蒸发段、冷凝段以及位于蒸发段与冷凝段之间的绝热段；其特征在于：蒸发段位于热管管体的左下方，冷凝段位于热管管体的右上方，热管管体内的超临界二氧化碳工质吸收热量后沿管道运动到位于上方的冷凝段，放出热量后又沿着管道回流到蒸发段。

2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳热管换热器，其特征在于，所述冷热端流体出入口包括冷流体出口、冷流体入口、热流体入口和热流体出口，所述壳体的冷端与热端之间设置有隔板，壳体的上半部分为低温流体通道，下半部分...

【技术特征摘要】

1.一种超临界二氧化碳热管换热器，包括壳体、冷热端流体出入口、热管管体、翅片以及填充在热管内部的超临界二氧化碳流体；所述热管管体为封闭的环形管道，包括蒸发段、冷凝段以及位于蒸发段与冷凝段之间的绝热段；其特征在于：蒸发段位于热管管体的左下方，冷凝段位于热管管体的右上方，热管管体内的超临界二氧化碳工质吸收热量后沿管道运动到位于上方的冷凝段，放出热量后又沿着管道回流到蒸发段。

2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳热管换热器，其特征在于，所述冷热端流体出入口包括冷流体出口、冷流体入口、热流体入口和热流体出口，所述壳体的冷端与热端之间设置有隔板，壳体的上半部分为低温流体通道，下半部分为高温流体通道。

3.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳热管换热器，其特征在于，所述蒸发段与冷凝段设置有翅片，所述翅片数量为多片，间隔设置于热管管体外壁面，翅片形状为环形、方形或螺旋形。

4.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳热管换热器，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周涛，白宗艳，顿世雷，卢怀畅，刘晓芳，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：