[发明专利]用于分离式重力热管的蒸发器

说明书

技术领域

本发明涉及换热设备行业领域，具体地说是一种用于分离式重力热管的蒸发器。

背景技术

分离式重力热管广泛地应用于换热领域，分离式重力热管有两个主要部分：蒸发器和冷凝器，其中蒸发器和热源耦合，冷凝器和冷源耦合，蒸发器和冷凝器之间通过连管连接，蒸发器的位置在高度方向上低于冷凝器的位置，以便冷凝器内气体凝结产生的液体可以依靠重力流入蒸发器，液体在蒸发器内吸热蒸发变成气体，气体向上流动再次回到冷凝器，实现相变循环换热。

分离式重力热管的冷凝器通常是翅片管换热器的形式，这种形式在换热器领域已获得广泛应用。分离式重力热管的蒸发器在某些应用场合下也可以采用翅片管换热器，这类场合指的是热源为流动的气体或液体的场合，因为只有流动的气体或液体才能够和密集的翅片实现高效、充分的换热。对于热源是固体的情况，无法使用翅片管，蒸发器必须具有一个或多个表面，依靠表面和热源耦合，实现高效的换热。实际应用中，蒸发器通常做成平板状。

在平板状蒸发器中，平板内部有竖排孔，液体在竖排孔内吸热蒸发变成气体，平板上部和下部均有水平孔，分别作为气体汇管和液体汇管。在常规的设计中，液体应从蒸发器底部的液体汇管进入，在竖排孔内蒸发变成气体，气体向上进入气体汇管后流出。但此种设计的缺点是液体蒸发只是集中在竖排孔的中下部，竖排孔上部的区域未充分用来蒸发换热，造成蒸发器内的蒸发过程温差大，降低了换热效率。

针对这一问题，专利CN 1535748A和专利CN 101029803B均介绍了新的平板状蒸发器结构，通过在蒸发器的中上部引入液体，实现降膜蒸发。然而，实际应用中这种降膜蒸发的结构仍然存在问题，当蒸发器热负荷较大时，从蒸发器上部流入的液体会迅速蒸干，形成浮动的气膜，阻止后续的液体进一步向下流动，从而造成了液体只能在竖排孔的中上部蒸发，由于竖排孔底部的空间并未充分利用，同样会造成蒸发过程的温差大，换热效率低。

现有发明CN 1535748A中也提到了竖排孔内布置毛细结构，但该发明提的是沟槽方案，由于在现有的加工工艺下，沟槽的宽度较大，无法提供足够的毛细力使得液体布满整个竖排孔高度，该发明的方案只是其核心方案降膜蒸发的一个辅助工艺，只是能够增加一部分蒸发面积。因此该发明(及类似发明)主张的毛细结构与本发明的毛细结构无论从结构形式、所起作用等方面均不相同。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于分离式重力热管的蒸发器，以解决现有技术中导致的上述多种缺陷。

用于分离式重力热管的蒸发器，包括本体、竖排孔、液体汇管、气体汇管、液体入口管、气体出口管、丝网、支撑丝网，其特征在于本体的下端设置有液体汇管，液体汇管上设置有竖排孔，竖排孔上方设置有气体汇管，液体汇管和气体汇管之间通过竖排孔支撑贯通，竖排孔、液体汇管和气体汇管三者管腔相通，方便液体或气体通过流通，竖排孔的内壁上设置有丝网，高目数丝网的顶端设置有支撑丝网，丝网和支撑丝网的材质可为铜丝网或不锈钢丝网，丝网和支撑丝网的目数至少为200目以上，丝网的层数为5-10层，卷制成环状结构。

液体汇管的一端设置有液体入口管，气体汇管的一端设置有气体出口管，本体为板式结构。

其中支撑丝网可以有两种形式，一种是圆环，沿竖排孔高度方向上布置多个圆环，圆环的外径略大于环状丝网结构的内径，以便能够有一个压力，把丝网紧压在竖排孔的内壁上；

另一种结构形式是整个一个套筒，套筒的高度与竖排孔相同或略小于竖排孔高度，套筒的外径略大于环状丝网结构的内径，以便能够有一个压力，把丝网紧压在竖排孔的内壁上，套筒的圆柱状侧面上布置多个小孔，以便液体蒸发产生的气体能够比较顺畅地排到竖排孔2的中心气体区域。

本发明的优点在于：竖排孔内壁布置高目数丝网，底部进入的液体在丝网毛细力的作用下，会沿高度方向充满整个竖排孔，在整个高度方向上均匀蒸发，从而充分利用了换热面积，减小了换热温差，提高了换热效率；同时，丝网的引入也增加了蒸发面的比表面积，进一步降低了换热温差，提高换热效率。

附图说明

图1为本发明实施例结构示意图。

其中：本体1、竖排孔2、液体汇管3、气体汇管4、液体入口管5、气体出口管6、丝网7、支撑丝网8。

具体实施方式

为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，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。