[实用新型]一种相界面强化对流传热的换热装置

说明书

一种相界面强化对流传热的换热装置，属于传热技术领域。其特征在于：包括换热器（1）、分离器（16）以及换热介质输送泵（9）和强化介质输送泵（8），换热器（1）的管程入口通过换热介质输送管（2）与换热介质输送泵（9）的出液口连通，换热器（1）的管程出口与分离器（16）的进液口连通，换热器（1）的壳程连接供热剂或制冷剂，分离器（16）的换热介质出口连接有换热介质输出管（17），强化介质输送泵（8）的出液口与换热介质输送管（2）或换热器（1）的管程（101）连通。本相界面强化对流传热的换热装置无需强化传热特殊结构从而易清洁、易加工，同时具有流体适应性强的特点。

技术领域

一种相界面强化对流传热的换热装置，属于传热技术领域。

背景技术

换热器广泛应用于国民生活生产的各个领域，而对流换热是多种换热器的主要换热形式。例如家用空调、冰箱等，工业上医药、电力、化工、石油、核工、食品等领域都存在大量的对流换热过程。强化对流换热过程，可以在单位体积内获得更大换热量，缩小换热器体积，减少材料用量，同时有利于减少能源浪费，因而对于节能减排具有重要意义。现阶段强化传热技术包括多种强化形状、结构、内插物等，纳米流体，磁流体，微小尺度传热，多孔介质等，还包括施加振动，电场，磁场等。

以上强化传热技术存在制造困难、压降损失大等问题，应用十分有限。同时在医药、食品等领域，极高的卫生安全要求限制了很多强化传热特殊结构的应用，由于换热工质的限制，也难以利用纳米流体、磁流体等强化传热技术。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种采用相界面强化对流传热的方法，可在易加工易清洁的换热结构上实现强化换热，适用于多种换热工质的相界面强化对流传热的换热装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该相界面强化对流传热的换热装置，其特征在于：包括换热器、分离器以及换热介质输送泵和强化介质输送泵，换热器的管程入口通过换热介质输送管与换热介质输送泵的出液口连通，换热器的管程出口与分离器的进液口连通，换热器的壳程连接供热剂或制冷剂，分离器的换热介质出口连接有换热介质输出管，强化介质输送泵的出液口与换热介质输送管或换热器的管程连通。

优选的，所述的强化介质输送泵的出液口同时连接有预混管和非预混主管，预混管与换热介质输送管连通，非预混主管与换热器的管程连通，预混管上设置有预混阀，非预混主管上设置有非预混阀。

优选的，所述的非预混主管通过非预混支管与换热器的管程相连，非预混支管并联设置有多根。

优选的，所述的分离器的强化介质出口通过调温装置与强化介质输送泵的进液口连通。

优选的，所述的调温装置包括冷却器以及冷却塔，冷却器的强化介质入口与分离器的强化介质出口连通，冷却器的强化介质出口与强化介质输送泵的进液口连通，冷却器的进水口通过冷却输送泵与冷却塔的出水口连通，冷却器的出水口与冷却塔的进水口连通。

优选的，所述的调温装置与强化介质输送泵之间设置有强化介质储存罐，强化介质储存罐与调温装置之间设置有回流泵。

优选的，所述的强化介质输送泵的出液口连接有强化介质流量计，换热介质输送泵的出液口连接有换热介质流量计。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、本相界面强化对流传热的换热装置利用强化介质和换热介质混合形成相界面，解决单了相对流传热系数不高的缺点，在换热介质的对流传热过程中，人为引入强化介质，利用两相流或多相流间的相界面不稳定特性、波动特性、流型和尺度变化特性使流体掺混更剧烈，从而强化对流传热，可以增大对流传热系数、提高换热器换热能力、节约能源，在强化换热的前提下，无需强化传热特殊结构从而易清洁、易加工，同时具有流体适应性强的特点，强化介质既可以与换热介质换热后进入到换热器内，也可以在换热器内直接混合，且混合方便。