[实用新型]一种热管换热器

说明书

本实用新型涉及一种热管换热器。

目前，重油作为一种较低级的能源，不仅在以燃用重油或以重油作为点火助燃机组的电站中得到了相当大的使用比重，而且在其它行业(如：石化系统/冶金系统加热炉)也得到了广泛的应用。

燃煤机组在启动和低负荷运行时，需投入重油点火，当转入正常负荷时，燃油系统必须处于备用状态，以便随时可投入，确保机组安全可靠运行。而对于燃油机组，更加要求的是燃油系统始终保持运行状态，除确保安全可靠运行外还必须考虑燃烧经济性。但不论是作为点火助燃或作为主燃料，对于高粘度的燃油(重油或渣油)均需配置一套既能对供油又能对回油进行冷却的循环系统。对燃油加热为的是保证雾化燃烧良好及机组安全经济运行，一般要求加热到170℃~180℃；对回油冷却为的是使回油流入油库时的温度不致超过安全允许极限，一般要求不超过95℃，以确保不致于发生意外危险。

现有的重油冷却器包括壳体和置于壳体内的管族，管族可以是各种形式，可布置成串联蛇形盘管，也可布置成并联的形式，从而形成重油在管内流动、冷却水在壳体内流动的一种重油冷却器结构。如图1所示，其管族布置成并联的形式，壳体1的两端分别含有分流室12和汇流室13，壳体1内含有的若干管体11，其管道分别与分流室12和汇流室13联通。重油通过分流室12的入口进入，分流至若干并联管道后，从汇流室13上的出口流出。而冷却水从壳体1的上方入口进入，然后通过若干管道的外壁后，从壳体下方出口流出。这样形成了换热系统。由于从管壁到冷却水的热阻比较小，管壁温度接近水温，其主要热阻在油侧，较高的油遇到较冷的管壁，油温即会降低，由于重油自身的高粘度物理特性，并且油温的降低促使油的粘度进一步增加，导致流动极缓，冷却状态恶化，使得重油在冷却器中基本得不到冷却，冷却器基本失效。现有的一种直观解决办法是提高冷却水入口温度，为了保证出口处的重油达到规定的温度，不仅需要增大换热面积，而且需要增大冷却水量，这样实施起来很不经济。

本实用新型的目的在于提供一种热管换热器，它在不增加换热面积的情况下，提高与油侧接触的管壁温度，从而改善传热效果。

本实用新型的目的是这样实现的，一种热管换热器，它包括加热器和冷却器，所述的冷却器和加热器分别包括壳体和置于壳体内的管族，其特点是：它还包括若干联通管和工作液；所述冷却器位于所述加热器的上方，冷却器的壳体通过若干联通管与加热器的壳体相联通；以及，工作液置于所述加热器的壳体内。

上述的热管换热器，其中，管族是一种串联的蛇形盘管。

上述的热管换热器，其中，冷却器壳体的两端和加热器壳体的两端分别含有一分流室和一汇流室，管族为并联形式，其管道分别与分流室和汇流室联通。

由于采用了上述的技术解决方案，将重油通过加热器的入口进入后，重油通过加热器的管族的各管壁加热工作液，工作液受热后沸腾，以极高的速度通过若干联通管冲入冷却器，在冷却器的管族内流动的冷却水作用下，蒸汽又冷却成液体并在重力作用下通过若干联通管流回加热器。这样由于热管的等温性大大提高了加热器内的重油管壁温度，使得在降低重油出口温度的同时，改善了重油管壁温度过低引起的油粘度增加传热恶化的情况，从而达到改善传热效果。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是现有的重油冷却器的结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图。

如图2所示，它是本实用新型一种的实施例，该热管换热器，它包括加热器2、冷却器3，若干联通管4和工作液5。冷却器3和加热器2分别包括壳体31、21、置于壳体内的管族11、以及各壳体的两端分别含有一分流室23(或33)和一汇流室22(或32)，所述冷却器3位于所述加热器2上方，冷却器的壳体31通过若干联通管4与加热器的壳体21相联通，其内抽真空，工作液5置于所述加热器的壳体21内。其管族布置成并联的形式，其管道分别与其分流室和汇流室联通。

管族也可以是一种串联的蛇形盘管。

综上所述，重油通过加热器管壁加热工作液，工作液受热后沸腾，以极高的速度通过联通管冲入换热器，在冷却水的作用下，蒸汽又冷却成液体并在重力作用下通过联通管流回加热器。如此，工作液自动上、下不断循环往复，不断将重油的热量传递给冷却水。这种利用工质相变机理以及随之共生的相变潜热的吸收与释放的传热技术称为热管技术。只要控制工作液的工作温度(饱和温度)即可保证重油流动性能良好，使油冷却维持正常的换热状况。工作液的温度可以很方便地由加热器、冷却器的换热面积和换热系数和冷却介质的流量决定。从结构示意图和工作原理可以看出液-液式热管换热器具有双重密封性能，即使加热器或换热器发生泄漏、渗漏或蚀漏，油水仍然隔离，绝不相混，保证油品和水质正常，非常适合于炼油厂油品低温余热的回收利用。