[发明专利]内分隔重力热管传热机构

说明书

技术领域      

    本发明涉及一种加热设备，尤其是一种内分隔重力热管传热机构。

背景技术

热管是一种具有高导热性能的传热元件，它通过管内工作介质的相变来传递热量。典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成，将热管抽成高真空后充以适量的工质。管的一端为蒸发段，另一端为冷凝段，根据应用需要在两段中间可布置绝热段。当热管的一段受热时，工质吸收汽化潜热蒸发，蒸汽通过毛细吸液芯在微小的压差下流向另一端放出汽化潜热凝结成液体。液体再沿毛细吸液芯靠毛细力的作用流回至蒸发段，如此循环不已，热量从热管的一端高速高效地传至另一端，典型热管可以水平放置。

当热管倾斜或垂直放置时，其工质的循环流动将受重力的影响，可将蒸发段置于下方，则在上方冷凝的液体工质可借助重力而回流到蒸发段，因此可不采用吸液芯，这就是重力热管。重力热管是指工质依靠重力在热管内回流，无需采用吸液芯，这就减小了热管的加工难度，由于它的内部没有毛细吸液芯，工质靠重力回流，热能只能从下方往上方传递，其高速高效的传热性能没变。重力热管结构简单，制造方便，成本低廉，因而广泛应用于各个领域。

通常重力热管的腔体是一体的，也就是蒸发端和冷凝端在同一腔体内，蒸发端内工质吸收外界的汽化潜热而蒸发，蒸汽在冷凝段向外释放汽化潜热而凝结，凝结液依靠重力回流至蒸发端，依次循环，对外就是连续不断地将外界提供的热能传至加工工艺需要热能的地方。对于板状或除了管状以外的其他形状的重力热管其不足之处是：由于热管腔体是一体的，蒸发端工质在吸收外界热能的同时，也在向设备接触蒸发端的一面并通过其向设备内的物料散热，使工质难以快速达到蒸发温度而蒸发，热管的启动时间很慢，物料升温时间长，延长了工艺处理时间。

还有一种分离型热管，其特点是将热管蒸发端和冷凝端分开，通过蒸发端上部的通汽管连接冷凝端上部，冷凝端下部的回流管连接蒸发端下部，整个系统抽成高真空，并充以工质，由此组成分离型热管，大大提高了热管启动时间，但其结构较为复杂，蒸发端需另外占用空间，设备体积增大，制作难度大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种传热效率高，能耗小，结构简单，体积小，能缩短设备加热工艺时间的内分隔重力热管传热机构。

本发明是这样实现的：内分隔重力热管传热机构，包括加热源和热管(放热循环机构)，所述加热源包括水箱和设置于水箱内的供热源，所述热管包括热管蒸发端和热管凝结端；所述热管蒸发端中设置有传热工质；所述热管蒸发端置于水箱的水中，所述水箱包括循环水进口、循环水出口、水箱排气口和排污口；其特征在于所述热管凝结端设置在设备筒体外壁，包括热管凝结端腔壁和热管凝结端腔体；所述热管蒸发端与热管凝结端分隔开，热管凝结端底部设置有数个通孔使热管蒸发端与热管凝结端相通。

内分隔重力热管是在热管腔体内将热管蒸发端与热管冷凝端分隔开来，在冷凝端底部开有2个或2个以上的通孔，使之组成内分隔型热管腔体，热管蒸发端是传热工质的液池。液池置于水箱中，水箱中提供热能的供热源可以是高温水也可以是蒸汽、高温余热废气、电能等。水箱提供的高温水由液池中的传热工质吸收汽化潜热而蒸发，蒸汽通过冷凝端底部通孔进入冷凝端，蒸汽在冷凝段释放气化潜热后，凝结液依靠重力通过冷凝端底部通孔返回蒸发端。由于进入冷凝端的均是蒸汽，在受热过程中的工质不直接与设备热管部分的壁面接触，工质的蒸发速度提高，同时，使设备筒体内的物料被加热的速度也大大提高，由此，提高了热管工质蒸发效率，缩短了物料被加热的工艺时间，

本发明结构简单，体积小，制造方便，无另外的占地，节能、实用。主要应用于餐厨垃圾等有机废弃物的高温生物处理设备，及医药、化工、食品等其他加工工艺需要热能的场所。

新颖的重力热管结构，具有创造性，更具实用性。

综上述，本发明集重力热管和分离型热管的优点，是一种传热效率高，能耗小，结构简单，体积小，可缩短运转工艺时间的内分隔重力热管传热机构。

附图说明

图1是本发明的总体结构图；

图中：1. 设备筒体； 2. 热管凝结端腔壁；   3. 热管凝结端腔体；   

 4. 热管蒸发端；   5. 水箱排气口；  6. 水箱；  7. 循环水进口；

 8. 传热工质； 9.水；  10. 排污口；  11. 循环水出口；12，通孔。

具体实施方式

下面结合附图和典型实施例对本发明作进一步说明。

在图1中，本发明包括加热源和热管，所述加热源包括由水箱6和设置于水箱内的供热源，所述热管包括热管蒸发端4和热管凝结端腔体3；所述热管蒸发端4中设置有传热工质8；所述热管蒸发端4置于水箱6中，水箱6中有循环供热的水9，所述水箱6包括循环水进口7、循环水出口11、水箱排气口5和排污口10；所述热管凝结端设置在设备筒体1外壁，包括热管凝结端腔壁2和热管凝结端腔体3；所述热管蒸发端4与热管凝结端分隔开，仅通过热管凝结端底部的通孔12相通。