[发明专利]内嵌散热片的空气冷却器

说明书

本发明公开了内嵌散热片的空气冷却器，包括空气冷却组板、进气管道以及出液管道，空气冷却组板包括冷凝管以及设置在相邻冷凝管之间的散热片和翅片，空气冷却组板垂直于冷凝管的两侧面分别固定连接有进气管道和出液管道，散热片中设有冷凝散热管路，冷凝管管壁中设有毛细管路以及冷凝出液管路，毛细管路与冷凝出液管路相对设置。毛细管路通过冷凝散热管路与相邻冷凝管管壁中的冷凝出液管路连通，毛细管路和冷凝出液管路分别与冷凝管连通，以使冷凝管中的工质气体在毛细管路的虹吸作用下进入毛细管路，工质气体在流动过程中冷凝成液态，从冷凝液流出管路中流入相邻冷凝管中。

技术领域

本发明涉及ORC中工质流体的冷却技术领域，尤其是涉及内嵌散热片的空气冷却器。

背景技术

有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle简称ORC)利用有机工质低沸点的特性，在特定温度条件下有机工质被加热即发生蒸发，工质汽化后获得较高的工质气体压力，推动膨胀机做功，从而将低品位热能转换为高品位的机械能和电能。因此，有机朗肯循环发电技术，是一项将工业生产过程中产生的中低品位余热加以回收利用，转化为高品位电能的节能减排技术。

ORC发电机组由有机工质、蒸发器、双螺杆膨胀机、冷凝器、工质泵、电气自动及监控控制系统和并网系统等几部分组成。详细发电原理如下：

1)工业余热收集后低温水进入蒸发器对工质进行预热，高温烟气进入热交换器将水加热至130～150℃后进入蒸发器加热有机工质，有机工质在蒸发器中被加热为高压工质气体(状态点1)；

2)高压工质气体进入膨胀机膨胀推动双螺杆转动，螺杆带动发电机转动产生电能，高压工质气体成为低压工质气体(状态点2)；

3)做功后的低压蒸汽进入冷凝器，被冷却为低温低压工质流体(状态点3)；

4)工质流体通过工质泵升压后(状态点4)再次进入蒸发器，经加热达到饱和液体、饱和气态、过热气态(状态点1)，从而完成整个循环。

冷凝器需要将膨胀后的低压工质气体快速降温冷凝成低温低压工质流体，实现工质流体的循环利用。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种可快速将低压工质气体快速降温冷凝成低温低压工质流体的内嵌散热片的空气冷却器。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：内嵌散热片的空气冷却器，包括空气冷却组板、进气管道以及出液管道，所述空气冷却组板包括冷凝管以及设置在相邻所述冷凝管之间的散热片和翅片，所述空气冷却组板垂直于所述冷凝管的两侧面分别固定连接所述进气管道和所述出液管道，所述进气管道位于所述空气冷却组板上方，所述出液管道位于所述空气冷却组板下方，所述冷凝管的一端与所述进气管道连通，所述冷凝管的另一端与所述出液管连通，所述散热片中设有冷凝散热管路，多片所述空气冷却组板倾斜首尾拼接设置，拼接后的所述空气冷却组板中所述散热片斜向下设置，所述冷凝管管壁中设有毛细管路以及冷凝出液管路，所述毛细管路与所述冷凝出液管路相对设置，所述毛细管路通过所述冷凝散热管路与相邻冷凝管管壁中的所述冷凝出液管路连通，所述冷凝散热管路与所述毛细管路连接处的高度高于所述冷凝散热管路与所述冷凝出液管路连接处的高度，所述毛细管路和所述冷凝出液管路分别与所述冷凝管连通。

工质气体从进气管进入冷凝管中，外界空气与冷凝管、散热片以及翅片接触热交换，工质气体的热量传导到空气中，部分工质气体冷凝降温成液体，汇集到出液管道中并排出。冷凝管中的气液混合体因毛细管路的虹吸作用进入毛细管路中，被吸入的液体或由被吸入的工质气体冷凝形成的液体因自身的重力重新回流到冷凝管内。未被冷凝的工质气体进入冷凝散热管路中，因散热片与外界空气的热交换，工质气体冷凝形成液体，然后顺着冷凝液流出管道汇入相邻冷凝管中，实现工质气体的充分冷凝。冷凝散热管路的设置可加快工质气体与散热片的热传导速率，使得散热片的温度与工质气体温度趋近，散热片与其周围空气的温差增大，从而加快散热片的散热效率。