[发明专利]一种用于制冷空调系统的带有热管均热器的换热装置

说明书

技术领域

本发明公开了一种用于制冷空调系统的带有热管均热器的换热装置，涉及用于制冷空调系统的换热装置，属于换热设备热交换技术领域。

背景技术

作为管壳式换热器的一种，套管换热器的传热强化一般采取如下措施：1)缩小直径或减薄管壁；2)采用内、外翅片结构；3)采用多根管束拧成麻花状插入同一根粗管内等。其目的都是减小传热热阻，增加流动湍流程度(提高Re数)，进而提高对流换热系数；或增加换热面积提高单位体积设备的换热量。传热学的理论告诉我们，根本上强化传热，必须减小冷热流体的速度矢量与温度梯度之间的夹角，速度矢量与温度梯度的夹角夹角越小换热效果越好；另一方面，流体速度剖面和温度剖面尽可能均匀。

带有热管均热器的套管换热器正是基于上述思想而设计出来的。在内管与外管之间安装若干小型热管均热器，热管通过合理设计具有连续高效导热的性能。将热管顶部深入到热流体中，底部深入到冷流体中，增加湍流程度，增大换热面积，同时起到均匀流体边缘与核心温度场的效果。

发明内容

本发明提供了一种用于制冷空调系统的高效换热装置，旨在提高普通套管式换热器的换热系数，降低空调能耗。

为了达到上述技术效果，本发明所采用如下技术方案：一种用于制冷空调系统的带有热管均热器的换热装置，：包括外管，安装于外管内的内管，安装在内管外壁上的热管均热器；内、外管的两端设置有流体的进出口，外管与内管分别通入冷流体与热流体，热管均热器内灌入工质，两股流体流动方向相反，内管、外管、热管导热器之间互相密封。热管均热器倾斜安装，水平位置低的底部与热流体接触，水平位置高的顶部与冷流体接触。

所述热管均热器里面充注的工质包括：水、酒精、氟利昂、氨。

所述热管的直径不超过内管横截面内周长的1/6；长度不大于内管半径与内外管间距之和。热管与内管的安装斜角在10～20°的范围内。

热管均热器的数目为1个或多个，在内管的周向和长度方向均匀布置。

所述热管均热器与内管之间的连接可以是焊接也可以是胶粘接。

所述内管及外管的材料为金属或非金属；热管均热器材料为铜或铝。

所述外管可以是单根使用的直管，或并联、串联使用的直管，或弯曲变形的单根管，或方形壳体。

本发明所述制冷空调系统，是应用场合和热源形式的一种，可以是水-水换热及水与其他流体等任意不对材料腐蚀的流体间的换热。

本发明可以获得如下有益效果：在不改变换热器体积的条件下大幅度提高换热系数及换热量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

图1是本发明提供的带有热管均热器的换热装置的基本结构。

图2是本发明提供的作为制冷(热泵)机组压缩机排气余热回收装置使用、带有热管均热器的换热装置的结构示意图；

图3是图2的A-A向剖视图；

图4是本发明提供的作为制冷(热泵)机组蒸发器或冷凝器使用、带有热管均热器的换热装置的结构示意图；

图5是图4的A-A向剖视图；

图6是本发明提供的作为水-水换热器使用的，三段直管并联带有热管均热器的换热装置的示意图。

图中，1内管，2外管，3热管均热器，4内管进口，5内管出口，6外管进口，7外管出口，8方形壳体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明：

实施例1：

如图1所示，一种用于制冷空调系统的带有热管均热器的换热装置，：包括外管2，安装于外管内的内管1，安装在内管外管壁上的热管均热器3；内管1的两端设置有内管进口4，内管出口5，外管两端设置有外管进口6和外管出口7。

所述热管均热器里面充注的工质包括：水、酒精、氟利昂、氨。

所述热管的直径不超过内管横截面内周长的1/6；长度不大于内管半径与内外管间距之和。热管与内管的安装斜角在10～20°的范围内。

热管均热器的数目为1个或多个，在内管的周向和长度方向均匀布置。

所述热管均热器与内管之间的连接可以是焊接也可以是胶粘接。

所述内管及外管的材料为金属或非金属；热管均热器材料为铜或铝。

所述外管可以是单根使用的直管，

实施例2：