【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种热管技术，尤其涉及一种一种克服液压效应强化传热的超长重力热管设计，属于f28d15/02的热管领域。
技术介绍
1、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。
2、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。
3、地热能主要分为浅层地热能、中深层地热能和深层地热能，其中浅层地热能温度低于25℃，埋藏深度浅于200m；中深层地热能温度在25–150℃，埋藏深度在200–3000m；深层地热能温度高于150℃，埋藏深度深于3000m。国内浅层地热能发展已经相较完善，可再开发储量较少；深层地热能因其温度高、埋藏深度深，开发难度大且成本较高；中深层地热能因其开发难度较小且储量丰富，大约是浅层地热能的140倍，是未来地热能发展的重点。
4、中深层地热能开发主要有三种方式，分别为增强型地热系统、井下换热器系统以及超长重力热管系统。增强型地热系统通过人工造储的方式，通过双井或多井提取地热能，但存在着工质易
5、超长重力热管系统的设计存在以下问题：(1)蒸发段过长，导致热管内工质的深度过深，在水压的作用下，深层的工质受到的压力高于对应地层温度下的饱和蒸汽压，导致工质无法汽化，降低传热效率。(2)受到携带极限的影响，由于热管管径较小，蒸汽流动路径长蒸汽流速快，显著加剧气液之间的相互摩擦，使回流工质被蒸汽卷积到热管上方，破坏正常的两相流动，限制热管的传热能力。
6、本专利技术通过构建分层凹槽式结构的蒸发段，在保证工质正常回流的条件下，实现蒸发段工质的分层减压，有效避免由于液压过大导致传热受限的问题，并在外壁、凹槽与蒸汽管路间构建翅片结构，在起到支撑效果的同时，有效增大蒸发段的换热面积，最后在绝热段以及冷凝段构建气液分流装置，实现气液分流减少携带极限的影响，有效提升热管的传热性能。
技术实现思路
1、鉴于上述背景及技术问题，本专利技术提供了一种克服液压效应强化传热的超长重力热管设计，有效克服液压过大对超长重力热管的影响，并通过翅片结构提升热管的传热性能，最后构建气液分流装置，目的实现对中深层地热能的高效开采。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种克服液压效应强化传热的超长重力热管，所述热管包括热管包括蒸发段，其特征在于，所述蒸发段设计为多层结构，每一层包括外管、内管、凹槽和翅片，所述凹槽设置在外管内壁面上，用于层与层之间的连通，翅片的一端设置在内管的外壁面上，其中至少一部分翅片另一端连接凹槽的外壁面，所述内管为上下贯通结构，相邻层的内管之间具有一定间距，相邻的外管之间是连接结构。
4、优选的，每一层凹槽设置2-3个，沿着外管内壁形成的圆周均匀分布。
5、优选的，相邻层的凹槽互相错开。
6、优选的，相邻层之间旋转30～60°，从而使得相邻层的凹槽互相错开30～60°。
7、优选的，在绝热段设置气液分流装置，所述汽液分流装置包括分流管、支撑环以及集气环，所述分流管设置在冷凝端的外管内，支撑环设置在热管绝热段内壁面和分流管之间间；集气环设置在绝热段底部，从分流管的底部向下向外管方向延伸，集气环的最下端与外管之间具有一定距离；集气环位于最上层的蒸发段内管的上部，支撑环设置上下贯通的孔。
8、优选的，冷凝段设置气液分流装置，所述气液分流装置包括分流管、回液环，回液环从分流管向下向外延伸，其中最外端与冷凝端外管之间具有设计供液体回流的通道；分流管在冷凝段进行开孔处理。
9、优选的，回液环向下的倾斜角度在10～40°。
10、优选的，集气环向下倾斜角度在40～60°。
11、各层是互相独立的模块结构，通过相邻的外管拼接连接。
12、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
13、1.蒸发段采用分层式结构设计，将蒸发段液池分为多段，通过凹槽结构实现层与层之间的连通，当上层液位到达预期范围将沿凹槽流向下一层，避免由于液压过大导致工质无法沸腾的问题，提升传热性能。
14、2.蒸发段采用翅片式支撑结构，翅片将外管、凹槽以及内管固定，同时显著增加工质与热管壁面间的换热面积，有效提升热管的传热能力。
15、3.本专利技术采用分层分级式结构，实现模块化设计，蒸发段、绝热段、冷凝段都由单位层级进行拼接连接，针对不同工况，可依据情况任意拼接。
16、4.本专利技术采用气液分流装置，有效避免气液间的相互作用，显著强化热管的携带极限。
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1.一种克服液压效应强化传热的超长重力热管，所述热管包括蒸发段，其特征在于，所述蒸发段设计为多层结构，每一层包括外管、内管、凹槽和翅片，所述凹槽贴紧外管内壁面设置或者设置在外管内壁面上，用于层与层之间的连通，翅片的一端设置在内管的外壁面上，其中至少一部分翅片另一端连接凹槽的外壁面，所述内管为上下贯通结构，相邻层的内管之间具有一定间距，相邻的外管之间连接在一起。
2.如权利要求1所述的超长重力热管，其特征在于，每一层凹槽设置2-3个，沿着外管内壁形成的圆周均匀分布。
3.如权利要求1所述的超长重力热管，其特征在于，相邻层的凹槽互相错开。
4.如权利要求1所述的超长重力热管，其特征在于，相邻层之间旋转30～60°，从而使得相邻层的凹槽互相错开30～60°。
5.如权利要求1所述的超长重力热管，其特征在于，在绝热段设置气液分流装置，所述汽液分流装置包括分流管、支撑环以及集气环，所述分流管设置在绝热端的外管内，支撑环设置在热管绝热段内壁面和分流管之间间；集气环设置在绝热段底部，从分流管的底部向下向外管方向延伸，集气环的最下端与外管之间具有一
6.如权利要求1所述的超长重力热管，其特征在于，冷凝段设置气液分流装置，所述气液分流装置包括分流管、回液环，回液环从分流管向下向外延伸，其中最外端与冷凝端外管之间具有设计供液体回流的通道；分流管在冷凝段进行开孔处理。
7.如权利要求6所述的超长重力热管，其特征在于，回液环向下的倾斜角度在10～40°。
8.如权利要求6所述的超长重力热管，其特征在于，集气环向下倾斜角度在40～60°。
9.如权利要求6所述的超长重力热管，其特征在于，各层是互相独立的模块结构，通过相邻的外管拼接连接。
...【技术特征摘要】
1.一种克服液压效应强化传热的超长重力热管，所述热管包括蒸发段，其特征在于，所述蒸发段设计为多层结构，每一层包括外管、内管、凹槽和翅片，所述凹槽贴紧外管内壁面设置或者设置在外管内壁面上，用于层与层之间的连通，翅片的一端设置在内管的外壁面上，其中至少一部分翅片另一端连接凹槽的外壁面，所述内管为上下贯通结构，相邻层的内管之间具有一定间距，相邻的外管之间连接在一起。
2.如权利要求1所述的超长重力热管，其特征在于，每一层凹槽设置2-3个，沿着外管内壁形成的圆周均匀分布。
3.如权利要求1所述的超长重力热管，其特征在于，相邻层的凹槽互相错开。
4.如权利要求1所述的超长重力热管，其特征在于，相邻层之间旋转30～60°，从而使得相邻层的凹槽互相错开30～60°。
5.如权利要求1所述的超长重力热管，其特征在于，在绝热段设置气液分流装置，所述汽液分流装置...
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