[发明专利]一种套管式高效泡沫金属换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属换热器，具体涉及一种广泛应用于工业设备中的套管式高效泡沫金属换热器。

背景技术

套管式换热器用于内、外管内流体的换热，是一种广泛用于制冷空调、化工、动力等领域的换热器。近几年来，随着社会的发展，资源逐渐开始紧缺，提高资源的利用率已成为当务之急。相对于其他形式的换热器而言，虽然套管式换热器有使用压力高、可靠性高等优点，但其换热效率还不够高，体积也不够小。所以急切需要一种既保留原有套管式换热器的优点，又提高其效率的新式套管式换热器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种套管式高效泡沫金属换热器，以此来改善普通套管式换热器热效率不够高的问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：

一种套管式高效泡沫金属换热器，包括外管和内管，所述外管与内管之间填充有泡沫金属。

所述泡沫金属是通孔洞的，可供气体或液体介质流通。

所述泡沫金属的孔洞为0.05mm-5mm。

所述泡沫金属采用的材料与内、外管的材料相同或不同。

所述泡沫金属为泡沫铜、泡沫铝、泡沫铁、泡沫镍中的一种或多种。

所述内管是光管、螺纹管、内肋管或带有扰流片的管子。

一般来说，提高套管式换热器的换热效率，主要是从增加套管式换热器的换热面积入手。在有相变的换热器中，总是有某一侧的换热系数很小，强化换热所必须做的是强化换热较弱的一侧。因此，本发明采用在套管式换热器外管和内管之间填充泡沫金属，这种结构可以大大增加换热面积。而原先换热较强的一侧，采用光管、肋片或扰流片等结构，就可以达到很好的效果，以此在保留原有套管式换热器使用压力高、可靠性高等优点的基础上，提高了整个套管式换热器的换热率。

本发明所用的泡沫金属，采用将泡沫塑料粗化、化学预镀，接着将金属电镀在泡沫塑料上后，通过热处理将泡沫塑料气化方法制成；或者采用液态金属注入发泡剂法、渗流铸造法、熔模铸造法或固体粉末冶金法或填加球料法制备而成。所制得的泡沫金属具有热传导性能好、比表面积大、密度小、机械性能及加工性能好等特点；并且该泡沫金属材料内部具有大量的三维立体孔状结构，这种结构可以显著增加换热面积。

本发明的高效套管式换热器可以满足各种换热领域中应用的需求，具有很好的市场前景。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1沿A-A’面的剖视图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例1

如图1所示，为本发明套管式高效泡沫金属换热器的结构示意图，由外管1和内管3组成，其中外管1与内管3之间填充有泡沫金属2，该泡沫金属2所采用的材料与内、外管的材料相同，都为金属铜；并且该泡沫金属2是通孔的，该孔洞为0.05mm-5mm，可供气体或液体介质流通。

如图2所示，为图1沿A-A’面的剖面图，在内管3内设有肋片或扰流片4。

工作时，气体或液体介质B在内管3内流动，气体或液体介质C在外管1和内管3之间的泡沫金属2里流动。两种介质B和C可以顺流，也可以逆流，在流动中相互换热。由于外管1和内管3之间填充有泡沫金属2，所以介质C流动侧的换热被泡沫金属2这种结构强化。而介质B流动侧通过内管3内的肋片或扰流片4来强化换热。其换热效率较普通的套管式换热器有明显的提高。

实施例2-4

本实施例的套管式高效泡沫金属换热器的结构与实施例1相同，区别在于本实施例中的泡沫金属2为金属铝、铁或镍，内、外管材料为金属铜。

实施例5-8

本实施例的套管式高效泡沫金属换热器的结构与实施例1相同，区别在于本实施例中的泡沫金属2为金属铜、铝、铁或镍，内、外管材料为金属铝。

实施例9-12

本实施例的套管式高效泡沫金属换热器的结构与实施例1相同，区别在于本实施例中的泡沫金属2为金属铜、铝、铁或镍，内、外管材料为金属铁。

实施例13-16

本实施例的套管式高效泡沫金属换热器的结构与实施例1相同，区别在于本实施例中的泡沫金属2为金属铜、铝、铁或镍，内、外管材料为金属镍。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。