專利名稱：氣－液熱交換熱管組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬熱管熱交換元件。
氣——液之間的換熱采用液體在管內(nèi)，氣體在帶肋片的管外流動的肋片管直接間壁式換熱器是一種組合很好的換熱方法。但因這種間壁式換熱器的換熱流體僅一壁之隔，調(diào)節(jié)壁溫的能力有限，不能適應(yīng)需要大幅度調(diào)節(jié)壁溫的換熱場合。由于熱管具有壁溫和冷、熱側(cè)熱流密度大幅度可調(diào)的特性，常用熱管換熱器來提高換熱壁面的溫度，防止在換熱面上結(jié)水露和酸露而堵塞和腐蝕換熱面。
目前通常的氣——液(冷流體)之間進行熱交換的熱管換熱器主要有兩類形式。一類是不承壓力的氣——液熱管熱交換器，這種換熱器以單支熱管作為傳熱元件。熱交換液體在矩形箱體中流動且與熱管元件外壁實現(xiàn)換熱。液體為大氣壓力時可采這種型式的熱管換熱器。這種換熱器的一個顯著缺點是要實現(xiàn)氣——液之間的密封技術(shù)難度較大，且可靠性較差。另一類是可承受一定壓力的氣—液熱管熱交換器；有單管型、分離型和徑向(或叫夾套)型三種。單管型由于液側(cè)筒體較大，容器承壓能力較弱，可靠性較差，制造成本較高。分離型是將液側(cè)組件置于較大的筒體內(nèi)，汽液連管的引入和引出都必須與筒體實施焊接密封，熱脹差往往導(dǎo)致泄露，同時，也存在承壓筒體較大，制造成本高的不足。徑向型氣——液熱管換熱器，其熱管的蒸發(fā)側(cè)位于大管內(nèi)側(cè)，冷凝段處在小管外側(cè)，熱管工質(zhì)的汽液循環(huán)需吸液芯，使制造成本增加，在無吸液芯時，夾套內(nèi)充液多使換熱受影響。
本實用新型的目的在于針對上述氣——液熱管熱交換器存在的不足而提出一種氣——液熱管熱交換組件。這種熱管熱交換組件實現(xiàn)了氣體在肋片管外流動、液體在較小管內(nèi)流動相組合的換熱方式，通過改變液側(cè)和氣側(cè)換熱面積的比例可使氣、液側(cè)熱流密度大幅度可調(diào)，提高換熱壁面的溫度，防止在換熱面上結(jié)水露和酸露；還實現(xiàn)液體流動的空間和熱管內(nèi)腔容積都相對小，容器承受高壓能力強，施焊方便，制造成本低而設(shè)備運行安全可靠。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明創(chuàng)造的目的，本實用新型的技術(shù)解決方案是在由氣側(cè)連箱、液側(cè)連箱、液側(cè)連箱上的液體進出口水室及連箱上的封頭、數(shù)根氣側(cè)肋片換熱管、液側(cè)的U型換熱管束、液側(cè)換熱管板、充液排氣件組成的封閉腔內(nèi)，建立真空、充入熱管介質(zhì)構(gòu)成一個熱管組件。在該熱管組件的氣側(cè)連箱和液側(cè)連箱之間焊接肋片管束作為氣態(tài)流體的換熱面，為了使熱管組件工作時熱管工作介質(zhì)凝結(jié)液完全流回到肋片管內(nèi)，肋片管與液側(cè)連箱之間的焊接位置是處于液側(cè)連箱的最下部，為了規(guī)則氣態(tài)流體的流道，在肋片管帶肋片部分的兩側(cè)設(shè)置卡板，使氣態(tài)流體全部流經(jīng)肋片管帶肋片部分；在該熱管組件的液側(cè)連箱內(nèi)設(shè)置液體換熱管芯體，該芯體采用U型換熱管束，U型換熱管束的一端與液體換熱管板相連接而構(gòu)成，U型換熱管束的另一端懸在液側(cè)連箱內(nèi)，U型換熱管束與液體換熱管板構(gòu)成液體換熱面，液體換熱管板與液側(cè)連箱相連接，由液體換熱管板、冷側(cè)連箱的一段、分程隔板、液體封頭構(gòu)成液體進出口水室。同一個熱管組件的液側(cè)連箱的水平軸線安置在氣側(cè)連箱水平軸線的上方。熱的氣態(tài)流體流過肋片管束，使熱管組件內(nèi)工作介質(zhì)蒸發(fā)變?yōu)檎魵舛槃萘鞯缴戏降囊簜?cè)連箱內(nèi)，蒸氣與溫度較低的U型換熱管束接觸而凝結(jié)成液體，凝結(jié)液依靠重力自動回流到肋片管及氣側(cè)連箱內(nèi)，工質(zhì)實現(xiàn)自動循環(huán)，氣、液實現(xiàn)熱量交換。
本實用新型液側(cè)采用將U型換熱管束置于液側(cè)連箱內(nèi)，熱管換熱組件實現(xiàn)了氣體在肋片管外流動、液體在較小管內(nèi)流動，而它的氣側(cè)和液側(cè)之間又沒有直接的間壁換熱面，通過改變液側(cè)和氣側(cè)換熱面積的比例可使換熱壁面的溫度大幅提高，防止在換熱面上結(jié)水露或酸露，在需要大幅度調(diào)節(jié)壁溫的換熱場合非常適用，如鍋爐省煤器；還實現(xiàn)了液體流動的空間和熱管內(nèi)腔容積都相對小，容器承受高壓能力強；采用U型換熱管束施焊方便，能消除熱脹差引起的損壞，制造成本低而設(shè)備運行安全可靠。
以下結(jié)合附圖予說明。


圖1是本實用新型的主階梯剖視圖。
圖2是本實用新型的側(cè)剖視圖。
圖3是本實用新型的液體換熱芯體主全剖視圖。
圖4是本實用新型的液體換熱芯體的全剖側(cè)視圖。
在
圖1-4中1-液側(cè)連箱 2-充液排氣件 3-肋片管I4-肋片管II 5-氣側(cè)連箱6-卡板7-熱管工質(zhì) 8-液側(cè)連箱封頭9-液體換熱管芯體10-分程隔板11-液體封頭 12-氣側(cè)連箱封頭13-液體換熱管板14-U型換熱管束氣-液熱交換熱管組件是由在液側(cè)連箱(1)和氣側(cè)連箱(5)之間焊接兩排肋片管即肋片管I(3)和肋片管II(4)，，連箱(5)的兩端焊接氣側(cè)連箱封頭(12)，液側(cè)連箱(1)的一端焊接液側(cè)連箱封頭(8)，在距連箱(1)的另一端面一段距離處將液體換熱管芯體(9)的液側(cè)換熱管板(13)與連箱(1)的內(nèi)壁相焊接，液側(cè)連箱液側(cè)(1)上焊接充液排氣件(2)所構(gòu)成的封閉內(nèi)腔里建立真空，充入熱管工作介質(zhì)(7)而構(gòu)成的。液體換熱管芯體(9)是由液側(cè)換熱管板(13)與U型換熱管束(14)相焊接構(gòu)成。分程隔板(10)與連箱(1)和液側(cè)換熱管板(13)、液體封頭(11)相焊接而構(gòu)成兩個容積大小相等的液體進出口水室，液體通過進口水室流入U型換熱管束(14)，換熱后流入出口水室。肋片管帶肋片部分的兩側(cè)設(shè)置卡板(6)，使氣態(tài)流體全部流經(jīng)肋片管帶肋片部分。熱管組件工作時肋片管I(3)與液側(cè)連箱(1)之間的焊接位置是處于液側(cè)連箱(1)的最下部，以確保液側(cè)連箱(1)的熱管工作介質(zhì)凝結(jié)液(7)完全流回到肋片管I(3)和肋片管II(4)及氣側(cè)連箱(5)內(nèi)，而不淹沒U型換熱管束(14)。
液側(cè)連箱(1)和氣側(cè)連箱(5)之間設(shè)置肋片管的排數(shù)可根據(jù)熱力設(shè)計的實際需要可只設(shè)置一排肋片管即肋片管I(3)。液體換熱管芯體(9)中的U型換熱管束(14)的U型換熱管根數(shù)是根據(jù)熱力設(shè)計的實際需要而設(shè)置的。
權(quán)利要求1.一種氣——液熱交換熱管組件，包括肋片管、氣側(cè)連箱及封頭、液側(cè)連箱及封頭、液體換熱管芯體；其特征在于由多根肋片管分別與密封的熱側(cè)連箱和密封的其內(nèi)裝設(shè)有液體換熱管芯體的液側(cè)連箱連通而構(gòu)成的熱管組件，該熱管組件的液體進出口水室由液體換熱管芯體上的液體換熱管板、液側(cè)連箱的一段、分程隔板、液體封頭而構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣——液熱交換熱管組件，其特征在于該熱管組件的液側(cè)連箱內(nèi)設(shè)置液體換熱管芯體，液體換熱管芯體采用U型換熱管束一端焊接在液體換熱管板上而構(gòu)成，液體換熱管板焊接在液側(cè)連箱內(nèi)，U型換熱管束的另一端懸在液側(cè)連箱內(nèi)。
專利摘要一種氣－液熱交換熱管組件，涉及熱交換器件。由多根肋片管分別與密封的熱側(cè)連箱和密封的其內(nèi)裝設(shè)有液體換熱管芯體的液側(cè)連箱連通而構(gòu)成的熱管組件。液體換熱芯體是由液側(cè)換熱管板與U型換熱管束相焊接構(gòu)成的。能任意改變液側(cè)和氣側(cè)換熱面積比例，防止在換熱面上結(jié)水露和酸露，在需要大幅度調(diào)節(jié)壁溫的換熱場合非常適用，如鍋爐省煤器及氣－液之間的熱交換設(shè)備。液體流動的空間和熱管內(nèi)腔容積都小，容器承受高壓能力強；采用U型管束施焊方便，可消除熱脹差帶來的損壞，制造成本低而設(shè)備運行安全可靠。
文檔編號F28D15/02GK2577226SQ0228680
公開日2003年10月1日 申請日期2002年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月9日
發(fā)明者石程名 申請人:重慶大學(xué)