[发明专利]一种环路热管有效
申请号: | 201710200489.0 | 申请日: | 2017-03-29 |
公开(公告)号: | CN108204756B | 公开(公告)日: | 2019-03-08 |
发明(设计)人: | 郭春生;高军;宁淑荣;张斌;曲芳仪;陈子昂;年显勃 | 申请(专利权)人: | 山东大学 |
主分类号: | F28D15/02 | 分类号: | F28D15/02 |
代理公司: | 青岛联信知识产权代理事务所(普通合伙) 37227 | 代理人: | 张媛媛 |
地址: | 264209 *** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 上升管 冷凝 蒸发 稳流装置 回流管 管内 汽液两相流动 吸热 环路热管 间距变化 降低噪声 流体通过 强化传热 换热 减小 流体 热管 | ||
本发明提供了一种热管,包括蒸发集管、冷凝集管、上升管和回流管,所述上升管与蒸发集管和冷凝集管相连通,所述蒸发集管位于下部,所述冷凝集管位于上部,所述流体在蒸发集管内吸热蒸发,经过上升管进入冷凝集管,在冷凝集管内进行换热后冷凝,冷凝的流体通过回流管回到蒸发集管;所述上升管内设置稳流装置,同一根上升管内设置多个稳流装置,沿着上升管的高度方向,相邻稳流装置之间的间距不断减小。本发明通过稳流装置的间距变化,在上升管内存在汽液两相流动时,强化传热,同时减弱上升管的振动,降低噪声水平。
技术领域
本发明属于热管领域,尤其涉及一种换热热管。
背景技术
热管技术是1963年美国洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)国家实验室的乔治格罗佛(George Grover)发明的一种称为“热管”的传热元件,它充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质,透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外,其导热能力超过任何已知金属的导热能力。
热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业,自从被引入散热器制造行业,使得人们改变了传统散热器的设计思路,摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式,采用热管技术使得散热器获得满意的换热效果,开辟了散热行业新天地。目前热管广泛的应用于各种换热设备,其中包括核电领域,例如核电的余热利用等。
一方面,热管在蒸发过程中,不可避免的会携带液体到上升管内,同时因为冷凝端的放热冷凝,从而使得冷凝端中存在液体,液体也不可避免的进入上升管,从而使得上升管内的流体是汽液混合物,同时热管在运行过程中会因为老化产生的不凝气体,不凝气体一般上升到热管上部的冷凝端,不凝气体的的存在导致热管冷凝端内的压力增加,压力使得液体向上升管内流动。大大的影响了换热的效率。
另一方面,从上升管出口到冷凝集管这一段,因为这一段的空间突然变大,空间的变化会导致气体的快速向上流出和聚集,因此空间变化会导致聚集的汽相(汽团)从上升管位置进入冷凝集管,由于气(汽)液密度差,气团离开接管位置将迅速向上运动,而气团原空间位置被气团推离壁面的液体同时也将迅速回弹并撞击壁面,形成撞击现象。气(汽)液相越不连续,气团聚集越大,撞击能量越大。撞击现象会造成较大的噪声震动和机械冲击,对设备造成破坏。
针对上述问题,本发明在前面发明的基础上进行了改进,提供了一种新的热管,从而解决热管换热的情况下的换热系数低及其换热不均匀的问题。
发明内容
本发明提供了一种新的热管,从而解决前面出现的技术问题。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
一种减震降噪热管,包括蒸发集管、冷凝集管、上升管和回流管,所述上升管与蒸发集管和冷凝集管相连通,所述蒸发集管位于下部,所述冷凝集管位于上部,所述流体在蒸发集管内吸热蒸发,经过上升管进入冷凝集管,在冷凝集管内进行换热后冷凝,冷凝的流体通过回流管回到蒸发集管;其特征在于,所述上升管内设置稳流装置,同一根上升管内设置多个稳流装置,沿着上升管的高度方向,相邻稳流装置之间的间距不断减小。
作为优选,沿着上升管的高度方向,相邻稳流装置之间的间距不断减小的幅度越来越大。
作为优选,所述稳流装置包括芯体和外壳,所述芯体设置在外壳中,所述外壳与上升管内壁连接固定,所述芯体是由若干数量的管子邻接在一起组合而成。
作为优选,通过在外壳和最外层管子之间的空间内设置嵌入物,使得管子之间紧密连接,同时使得管子固定在外壳中。
作为优选,相邻管子之间设置小孔实现贯通。
作为优选,所述上升管内壁设置凹槽,所述稳流装置的外壳设置在凹槽内,所述外壳的内壁与上升管的内壁对齐。
作为优选,上升管为多段结构焊接而成,多段结构的连接处设置稳流装置。
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