[实用新型]一种用于烟气余热回收的翅片套管式热管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于烟气余热回收的翅片套管式热管，属于能源和热工技术领域。

背景技术

热管是一种具有极高导热性能的新型传热元件。它通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量。热管内部被抽成负压状态，充入适当的液体（即工质），这种液体沸点低，容易挥发。热管一端为蒸发段（简称热端），另外一端为冷凝段（简称冷端），当热管蒸发段受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再流回蒸发段，如此循环不止。通常使用时在冷凝端配上散热装置，导出热量。在实际工作中常常需要直接将热量引出，提高换热能力，因此从机理和结构上都需要研制新型的热管。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种用于烟气余热回收的翅片套管式热管，改变已有热管的结构，并利用灌装在其中的液态导热工质，提高热管的换热效率。

本实用新型提出的用于烟气余热回收的翅片套管式热管，包括内管、外管和多个翅片，所述的外管套装在内管上，内管的两端从外管中伸出，内管的下端部和上端部分别为翅片套管式热管的入水口和出水口；外管通过外管的下端盖和上端盖与内管焊接固定，外管的上端盖上设有抽气口，外管内装有液态导热工质，液态导热工质高度h与外管高度H之比为h/H>0.8；所述的翅片为实心圆环，多个翅片等距离套装在外管上。

本实用新型提出的用于烟气余热回收的翅片套管式热管，其优点是：利用热管，内部靠液态导热工质的汽、液相变传热，热阻很小，与银、铜、铝等金属相比，单位重量的热管可多传递几个数量级的热量，有很高的导热性能。热管内腔的蒸汽处于饱和状态，饱和蒸汽的压力决定于饱和温度，饱和蒸汽从蒸发段流向冷凝段所产生的压降很小，根据热力学中的方程式可知，温降亦很小，因而热管具有优良的等温性。热管可以独立改变蒸发段或冷却段的加热面积，即以较小的加热面积输入热量，而以较大的冷却面积输出热量，或者热管可以较大的传热面积输入热量，而以较小的冷却面积输出热量，这样即可以改变热流密度，又可以解决传热难题。

附图说明

图1是本实用新型提出的用于烟气余热回收的翅片套管式热管的结构示意图。

图1中，1是入水口，2是内管，3是下端盖，4是外管，5是翅片，6是液态导热工质，7是上端盖，8是抽气口，9是出水口，H是外管高度，h是液态导热工质高度。

具体实施方式

本实用新型提出的用于烟气余热回收的翅片套管式热管，其结构如图1所示，包括内管2、外管4和多个翅片5，外管4套装在内管2上，内管2的两端从外管4中伸出，内管2的下端部和上端部分别为翅片套管式热管的入水口1和出水口9。外管4通过外管的下端盖3和上端盖7与内管2焊接固定，外管4的上端盖7上设有抽气口8，外管4内装有液态导热工质6，液态导热工质高度h与外管高度H之比为h/H>0.8。翅片5为实心圆环，多个翅片等距离套装在外管4上。

本实用新型提出的用于烟气余热回收的翅片套管式热管，带翅片的外管和内管之间由上下端盖密封，通过抽气口8先将带有翅片的外管4和内管2之间抽成真空，然后灌入适量液态导热工质，最后将抽气口8密封，使外管4内形成真空。正常工作状态时，高温气体垂直吹过带有翅片的外管4，热量极快被传到内管，被加热的水由内管下端入水口1进入，流经内管2，从出水口9流出，连续工作，实现热交换。

本实用新型提出的用于烟气余热回收的翅片套管式热管，其工作原理是：热管内部被抽成负压状态，充入适当的液体（即液态导热工质），这种液体沸点低，容易挥发。热管的外管为蒸发段，内管为冷凝段，当热管蒸发段受热时，管内液体工质迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再流回外管和内管之间的空间下部.同时，在热管中发生强制对流沸腾，沸腾时汽化核心增加，产生大量汽泡，汽泡相互影响合并为汽块或汽柱，由于汽泡，汽块和汽柱的扰动剧烈，换热系数和热流密度都急剧增大。如此循环不止，热量由热管外管传至内管的水中。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导出来。