[发明专利]快速启动的分离式热管及其天然冷库

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种分离式热管，特别是能快速启动的分离式热管及其天然冷库。

背景技术

专利申请“一种分离式重力热管的蒸发器和吸热器(申请号：200610162693X)”，解决的技术问题是：分离式热管之回流冷凝液体均匀地分配至各蒸发管上端，形成降膜蒸发。但该专利还有不足，即该发明使分离式热管启动过程时间长，造成的原因是：上联箱内腔下半部积液(蒸发管管口以下)空间的容积大。分析如下：

分离式热管停止时，液体工质聚在蒸发管下半部，上联箱内的液位最低，蒸发管进液孔(或毛细织物带)的位置高于液位。当分离式热管的蒸发器突然被满负荷热流密度加热，启动过程开始，蒸发管进液孔(或毛细织物带)输送的工质液体质量流量为零，蒸发管只有底部的液体池式沸腾蒸发。随着运行的继续，上联箱液位上升，由进液孔(或毛细织物带)进入蒸发管的冷凝液质量流量增加；当上联箱液位上升到最高(到达蒸发管管口)时，由进液孔(或毛细织物带)进入蒸发管的冷凝液质量流量达到最大，分离热管的运行进入平稳运行的动态平衡，分离热管的启动过程结束。因上联箱内腔下半部积液空间(蒸发管管口以下)的容积大，上联箱的液位从最低位置上升到最高位置的时间长，所以启动过程时间长。

启动过程中，分离热管传递的热功率小于满负荷下平稳运行传递的热功率。启动过程时间长，降低了分离热管整个运行过程的传热效率。

发明内容

为解决目前分离式热管系统启动过程时间长的不足，本发明提供一种快速启动的分离式热管。本发明所要解决的技术问题是，既要使分离式热管之回流冷凝液能均匀地分配至各蒸发管上端，形成降膜蒸发，又要使分离式热管启动迅速。

本发明采用的技术方案：一种快速启动的分离式热管，至少包括蒸发器，蒸汽上升管(4)、冷凝器(5)、液体回流管(6)。所述蒸发器至少包括两根或两根以上的蒸发管(1)、一件上联箱(3)和一个分液器(7)，所述分液器至少包括一个分液箱(7.1)、两根或两根以上的分液管(7.2)、两件或两件以上的分液毛细材料(7.3)；所述分液管下端与蒸发管上端连通。其关键在于分液管从分液箱底壁伸进分液箱内腔中，分液毛细材料跨在分液管上端管壁的内外两侧，所有分液管的上端处于同一高度，所有的分液毛细材料处于同一高度，分液箱积液空间的水平截面面积比上联箱(3)的水平截面面积小许多。

解决技术问题的分析说明。

本方案的快速启动的分离热管，运行时，液体工质从液体回流管(6)进入分液箱，当液位上升到能浸润分液毛细材料的下端时，在毛细力作用下，液体工质通过分液毛细材料进入蒸发管上端，形成降膜蒸发，而且进入所有蒸发管的工质质量流量相等；当液位升高时，进入所有蒸发管的工质质量流量等量增加，即保证冷凝液能均匀地分配至各蒸发管上端，形成降膜蒸发。

又因为分液箱积液空间的水平截面面积小，分液箱内的液位从最低位置上升到最高位置的过程中，分液箱内增加的工质液体质量少，当然启动过程时间短。

本发明的有益效果，分离式热管之回流冷凝液能均匀地分配至各蒸发管上端，形成降膜蒸发，充分发挥了蒸发管的传热面积；启动过程时间短，分离热管传递的热功率从最小达到最大所需的时间短，因而提高了分离热管整个运行过程的传热效率。

另外本发明的分离热管适应热负荷变化的场合，扩大了分离热管的使用领域。说明如下，若分离热管在小负荷下的运行已达到动态平衡，分液箱的液位稳定在某一位置；当负荷突然加大，分离热管已有的动态平衡被打破，经过一段时间的运行，分离热管会达到新的动态平衡，分液箱的液位稳定在某一更高的位置。分离热管从小负荷下动态平衡过渡到大负荷下动态平衡的过程，类似于分离热管的启动过程。本发明的分离热管从小负荷下动态平衡过渡到大负荷下动态平衡的过程，所需时间短，故而适应热负荷变化的场合。

可以根据需要，在液体回流管(6)的管路中间设置一截止阀。当截止阀导通时，分离热管可正常运行；当截止阀关闭时，分离热管不能运行。

分液管内外表面可以加工成毛细结构，分液管管壁表面附着的毛细材料来代替毛细材料。

蒸发管外可以带翅片，以增大换热面积。

本分离热管也可将辐射能转变为热能并传给蓄热媒质，蒸发管外可以带翅片，翅片外表涂辐射吸收层。

附图说明

图1为实施例一的轴侧图。

图2为实施例一之蒸发器主视剖面图。

图3为图2之A-A剖面图。

图4为实施例二之蒸发器的轴侧图。

图5为图4的主视剖面图。

图6为图5之B-B剖面图。