[发明专利]两相流换热系统和热声系统

说明书

本发明提供一种两相流换热系统，包括换热器和介质循环管路。换热器包括第一介质通道和第二介质通道，介质循环管路包括由上游至下游依次连接的液化装置、流体输送泵和气液两相转换组件，介质循环管路的上游端与下游端分别与第一介质通道的出口和进口连通。工作时，气液两相转换组件使介质循环管路内的液体介质转换为饱和状态，气液两相介质进入第一介质通道。当第二介质通道内的介质温度低于第一介质通道内的介质温度时，第一介质通道内的气相介质发生相变液化。在相变过程中，相变潜热传递至第二介质通道的介质，而气液两相介质的温度不会发生改变。因此第一介质通道的进出口温度一致，不会出现换热器的轴向和周向温度分布不均匀的情况。

技术领域

本发明涉及热声技术领域，尤其涉及一种两相流换热系统和热声系统。

背景技术

换热器又称为热交换器，是一种将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。现有换热器通常使用高比热流体通过外部传热循环吸收外部高温热源的热量，然后将热量传递给换热器内另一换热通道内的冷流体，或者使用高比热流体通过外部传热循环释放热量，然后吸收换热器内另一换热通道内的热流体的热量以实现换热。

然而，相关技术中的换热器多为单相流换热器，受流体本身传热系数和比热容等参数的制约，导致单向对流换热系统低，进而导致载热流体与避免之间的换热温差较大，当换热量较高时，可能出现进出口温差过大的情况，使换热器的轴向和周向温度分布不均匀，影响系统的稳定性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提供一种两相流换热系统，包括：

换热器，所述换热器包括第一介质通道和第二介质通道，所述第二介质通道用于通入外部流体介质；

介质循环管路，所述介质循环管路由上游至下游依次连接有液化装置、流体输送泵和气液两相转换组件，所述介质循环管路的上游端与下游端分别与所述换热器的第一介质通道的出口和进口连通。

根据本发明提供的两相流换热系统，所述液化装置为过冷装置。

根据本发明提供的两相流换热系统，所述气液两相转换组件包括加热装置和压力调节器，所述加热装置设置在流体输送泵的下游位置。

根据本发明提供的两相流换热系统，还包括回热装置，所述回热装置包括第三介质通道和第四介质通道，所述第三介质通道连通在所述换热器与所述过冷装置之间，所述第四介质通道连通在所述流体输送泵与所述加热装置之间。

根据本发明提供的两相流换热系统，所述介质循环管路内的介质的干度处于0.3～0.5。

本发明还提供一种热声系统，包括回热器和设置在所述回热器两端的第一换热系统和第二换热系统，所述第一换热系统用于加热工质，所述第二换热系统用于冷却工质，至少所述第一换热系统为如上所述的两相流换热系统。

根据本发明提供的热声系统，第一换热系统的介质循环管路内的介质的饱和温度高于所述第二换热系统的介质循环管路内的介质的饱和温度。

根据本发明提供的热声系统，所述第一换热系统内的介质为金属，所述第一换热系统的流体输送泵为电磁泵。

根据本发明提供的热声系统，所述第二换热系统内的介质为乙醇或水，所述第二换热系统的流体输送泵为液泵。

根据本发明提供的热声系统，所述回热器为平行流道结构、多孔泡沫结构或堆叠丝网结构。