專利名稱：低能耗地熱恒溫交換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種導(dǎo)熱裝置，特別是一種低能耗地熱恒溫交換裝置。
背景技術(shù)：
目前有許多油田所開采原油的黏度較高，特別是在冬季或是寒冷區(qū)域，由于溫度偏低，原油在石油輸送管中流動會變得較為緩慢，甚至有可能因停滯而造成阻塞。一般來說，大都會順著該石油輸送管沿途設(shè)置加熱的設(shè)備，以提高管中原油的溫度，由此來降低黏度，使之流動順暢。圖1中所示是一種公知的應(yīng)用于加熱一石油輸送管2的導(dǎo)熱裝置1，該導(dǎo)熱裝置I包含復(fù)數(shù)個沿石油輸送管2間隔設(shè)置的導(dǎo)熱組11，每一導(dǎo)熱組11具有一包覆于該石油輸送管2外并可形成一蒸氣空間110的腔體111、一連通該腔體111并儲放有水液的儲液筒112，及一可產(chǎn)生火焰以加熱該儲液筒112的爐具113。利用每一爐具113將每一儲液筒112內(nèi)的水液加熱成高溫蒸氣，再讓高溫蒸氣通入各自連通的蒸氣空間110中，以環(huán)繞該石油輸送管2而將熱量傳導(dǎo)給原油，由此達到降低原油黏度之目的。然而，在實際使用該導(dǎo)熱裝置I時，會有下列幾項缺點:一.無法完全利用熱源，造成能源的浪費:由于是利用高溫蒸氣流經(jīng)該石油輸送管2的外周面，以達到直接傳遞熱量。因為無法讓所有的高溫蒸氣均會與該石油輸送管2接觸并冷凝成液體，因此，通常會以較高流量的高溫蒸氣作為設(shè)計準則，讓多余的高溫蒸氣排出。而且當高溫蒸氣冷凝成液體時，會停滯附著于該石油輸送管2上，妨礙熱量的傳遞，致使該高溫蒸氣的熱量無法完全被運用，以上均會造成能源無謂的浪費。二.增加生產(chǎn)成本:由于導(dǎo)熱裝置I是利用加熱水液以產(chǎn)生高溫的蒸氣，因此，必須再另外儲備水液及運輸水液的管路系統(tǒng)，以補充該儲液筒112中的水液。即使有將高溫蒸氣冷凝成水液并再行回收利用，但是均將大幅地增加生產(chǎn)成本。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種低能耗地熱恒溫交換裝置，以便能有效地運用熱源，并可快速且均勻地加熱流通于其中的流體。解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:一種低能耗地熱恒溫交換裝置，包括導(dǎo)熱管組，所述的導(dǎo)熱管組包括內(nèi)管、外管，所述的內(nèi)管具有一管體段、分別位于管體段兩端且呈開放狀的開口段；所述的外管具有一管體、形成于該管體內(nèi)壁面的第一毛細層、形成于內(nèi)管的管體段外壁面上的第二毛細層，所述外管的管體環(huán)繞包覆于內(nèi)管的管體段外壁面并形成一呈環(huán)狀的熱傳空間，該熱傳空間內(nèi)填充有導(dǎo)熱介質(zhì)。本實用新型的進一步技術(shù)方案是:所述的導(dǎo)熱管組還在外管的外周面上包覆有用于隔絕熱傳遞的隔熱件。本實用新型的進一步技術(shù)方案是:所述外管的第一、二毛細層的形態(tài)為溝槽狀或網(wǎng)目狀或燒結(jié)狀或纖維狀。所述的導(dǎo)熱介質(zhì)是選自下列其中之一的液體:無機超導(dǎo)體、水、甲醇、甲苯、乙醇、丙酮。所述內(nèi)管的兩個開口段均形成有一呈錐狀的內(nèi)螺紋，所述的導(dǎo)熱管組還包括有兩個分別連接該開口段的管接頭，每一管接頭的兩端設(shè)有與開口段的內(nèi)螺紋連接且呈錐狀的外螺紋。所述的導(dǎo)熱管組數(shù)量為復(fù)數(shù)，所述的低能耗地熱恒溫交換裝置還包括有用于連接相鄰導(dǎo)熱管組的管接頭的連接管，及復(fù)數(shù)個分別包覆在復(fù)數(shù)個導(dǎo)熱管組的外管外周面上用以隔絕熱傳遞的隔熱件。所述每一外管的第一、二毛細層的形態(tài)為溝槽狀或網(wǎng)目狀或燒結(jié)狀或纖維狀。所述每一外管的導(dǎo)熱介質(zhì)是選自下列其中之一的液體:無機超導(dǎo)體、水、甲醇、甲
苯、乙醇、丙酮。由于采用上述技術(shù)方案，本實用新型之低能耗地熱恒溫交換裝置與現(xiàn)有技術(shù)相t匕，具有以下有益效果:1、可有效利用熱源，避免能源浪費:由于電熱板所發(fā)出的熱量必須在本實用新型之低能耗地熱恒溫交換裝置的設(shè)計范圍內(nèi)，而且，汽化的導(dǎo)熱介質(zhì)是僅在該熱傳空間中流動，并不會流竄至外界，同時，利用外管的第二毛細層，以引導(dǎo)冷凝于所述內(nèi)管的管體段外壁面的導(dǎo)熱介質(zhì)流動，避免其阻隔熱量的傳遞，可有效地應(yīng)用該電熱板的熱量，而無需要輸入過量的高溫蒸氣，因此，本實用新型節(jié)省能源，可避免不必要的耗電量。2、可節(jié)省生產(chǎn)成本:由于本實用新型的 導(dǎo)熱介質(zhì)可在熱傳空間中不停循環(huán)地進行蒸發(fā)與冷凝，導(dǎo)熱介質(zhì)并不會有散逸的問題，因此，不需要再另外加設(shè)儲備水液的設(shè)備及運輸水液的管路系統(tǒng)，因此可節(jié)省購買設(shè)備的成本。3、施工與維護簡便且安全:由于本實用新型只需要用電線將電熱板連起來接即可，施工上遠比組裝硬質(zhì)的金屬管件簡便得多，且更為節(jié)省費用。而且不需使用任何液態(tài)燃料，無爆炸的危險，在施工與維護上均較為便利且安全。下面，結(jié)合附圖和實施例對本實用新型之低能耗地熱恒溫交換裝置的技術(shù)特征作進一步的說明。

圖1:現(xiàn)有利用爐具加熱水液的導(dǎo)熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2:實施例一所述本實用新型之低能耗地熱恒溫交換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3:單一導(dǎo)熱管組的結(jié)構(gòu)示意圖(未包括管接頭)，圖4:本實用新型之低能耗地熱恒溫交換裝置作為熱水器應(yīng)用時的結(jié)構(gòu)示意圖。在上述附圖中，各元件的標號如下:1-導(dǎo)熱裝置， 11-導(dǎo)熱組， 110-蒸氣空間，111-腔體，112-儲液筒，113-爐具，2-石油輸送管，3-導(dǎo)熱管組， 30-熱傳空間，31-內(nèi)管，311-管體段，312-開口段， 313-內(nèi)螺紋，32-外管，321-管體，322-第一毛細層，323-第二毛細層，324 -導(dǎo)熱介質(zhì)，33-管接頭，331-外螺紋，34-隔熱件，4-連接管，5-電熱板。
具體實施方式
實施例一:圖2中公開的是一種低能耗地熱恒溫交換裝置，該低能耗地熱恒溫交換裝置是配合2個電熱板5 —起使用，可將一流通其中的流體均勻且快速地加熱。當所述電熱板5通入電流時可產(chǎn)生熱量，并利用該低能耗地熱恒溫交換裝置，將熱量傳遞給該流體。所述的低能耗地熱恒溫交換裝置包含2個間隔設(shè)置的導(dǎo)熱管組3，及連通相鄰導(dǎo)熱管組3的連接管4，該流體是指原油、石油等黏度較高的液體，并可升高溫度以降低其黏度，使之可順暢地流動。所述的每一導(dǎo)熱管組3包括一內(nèi)管31、一外管32、二個管接頭33，及一隔熱件34(參見圖3)。所述的內(nèi)管31具有一管體段311，及二個分別位于管體段311兩端且呈開放狀的開口段312，每一開口段312上形成有一呈錐狀的內(nèi)螺紋313，即俗稱推拔螺牙。所述的外管32具有一管體321、形成于該管體321內(nèi)壁面的第一毛細層322、形成于內(nèi)管31的管體段311外壁面上的第二毛細層323，所述外管32的管體321環(huán)繞包覆于內(nèi)管的管體段外壁面并可形成一呈環(huán)狀的熱傳空間30，該熱傳空間30內(nèi)填充有導(dǎo)熱介質(zhì)324。所述的每一個管接頭33的兩端均設(shè)有與開口段的內(nèi)螺紋連接且呈錐狀的外螺紋，利用所述的內(nèi)、外螺紋313、331，能有效地防止流體泄漏。當然是在外螺紋331上纏繞止泄帶，或是使用密封環(huán)等方式，均可達到止泄的目的。所述的隔熱件34是包覆在外管32之管體321的外周面上，可隔絕熱該外管32與外界產(chǎn)生熱傳遞，避免熱量散逸。上述的隔熱件34可以是云母片，當然也可利用隔熱棉。在本實施例中，所述的內(nèi)管31與外管32均是銅合金所制成，而該外管32的第一、二毛細層322、323則是利用銅金屬粉末燒結(jié)而成的毛細構(gòu)造。所述的導(dǎo)熱介質(zhì)324是使用無機超導(dǎo)體，該無機超導(dǎo)體是為多種無機元素混合，當其受熱激發(fā)后，會迅速汽化并沿著該熱傳空間30快速地傳遞至該外管32的另一端，可達到相當不錯的傳熱與均熱效果。作為本實施例一的一種變換，所述的管接頭33當然也可以形成有內(nèi)螺紋，而外管31則以形成外螺紋的形式，與每一管接頭33螺接。作為本實施例一的又一種變換，所述的第一、二毛細層322、323也可以是呈溝槽狀、網(wǎng)目狀，或是纖維狀之毛細構(gòu)造。作為本實施例一的又一種變換，所述的內(nèi)管31與外管32也可以使用碳鋼、不銹鋼、合金鋼等材質(zhì)所制成，只是需要與導(dǎo)熱介質(zhì)324配合，以避免產(chǎn)生不相容的現(xiàn)象。作為本實施例一的又一種變換，所述的導(dǎo)熱介質(zhì)324也可以是水、氨水、甲醇、甲苯、乙醇，或是丙酮。 不同的導(dǎo)熱介質(zhì)324會有不同適用溫度范圍，而能控制該流體的溫升程度，此部分為本技術(shù)領(lǐng)域的公知技術(shù)，在此不再詳述。作為本實施例一的又一種變換，所述導(dǎo)熱管組3的數(shù)量也可以不只是2個，而是根據(jù)實際需要取任意復(fù)數(shù)個。[0046]本實用新型之低能耗地熱恒溫交換裝置的工作原理如下:使用時，是將每一電熱板5貼附接觸于每一導(dǎo)熱管組3的外管32 —端，稱為蒸發(fā)端，而其另一端則稱之為冷凝端。當每一電熱板5通電而發(fā)熱時，經(jīng)過該外管32的管體321將熱量傳遞至該熱傳空間30內(nèi)時，該導(dǎo)熱介質(zhì)324會立即汽化，并迅速地朝向冷凝端移動。在導(dǎo)熱介質(zhì)324移動的過程中，其所含的熱量會被內(nèi)管31所吸收，而使該內(nèi)管31迅速達到均熱狀態(tài)。當流體流過該內(nèi)管31時，如是從冷凝端流向蒸發(fā)端，則可快速地吸收內(nèi)管31的熱量而讓本身均勻地溫升。該導(dǎo)熱介質(zhì)324則因為熱量被吸走而會逐漸冷凝成液體，并掉落附著于該第一、二毛細層322、323上。位于蒸發(fā)端的導(dǎo)熱介質(zhì)324因汽化而減少，因此，可以通過該第一、二毛細層322、323所形成的毛細力，將冷凝的導(dǎo)熱介質(zhì)324拉回蒸發(fā)端，繼續(xù)吸熱蒸發(fā)，由此構(gòu)成循環(huán)回路，以持續(xù)將每一電熱板5的熱量傳遞會流通于該內(nèi)管31中的流體。由于每一外管32和第二毛細層323，可將冷凝于該內(nèi)管31和管體段311外壁面的導(dǎo)熱介質(zhì)324引導(dǎo)流動，以避免停滯而阻隔熱量的傳遞。另外，所述的電熱板5所發(fā)出的熱量必須是導(dǎo)熱介質(zhì)324所能負荷的范圍，否則容易造成前述導(dǎo)熱介質(zhì)324全都汽化而有干枯的情況發(fā)生，致使無法有效地攜帶熱量。也因為如此，所述電熱板5的輸入電量無須以過量方式輸入(而現(xiàn)有技術(shù)是需要輸入過量的高溫蒸氣)，可以有效地節(jié)省能源，避免不必要的耗電量。如圖4并結(jié)合圖3可看出，本實用新型之低能耗地熱恒溫交換裝置也可以配合單一電熱板5使用，以構(gòu)成加熱水液的熱水器。在圖4當中，該低能耗地熱恒溫交換裝置的每一導(dǎo)熱管組3是垂直間隔排列，該電熱板5是直立地與每一外管32接觸，同時每一連接管4亦呈成U型，以連接每一管接頭33，讓水液能依序通過每一內(nèi)管31，以達到快速且均勻加熱。
權(quán)利要求1.種低能耗地熱恒溫交換裝置，包括導(dǎo)熱管組，其特征在于:所述的導(dǎo)熱管組包括內(nèi)管、外管，所述的內(nèi)管具有一管體段、分別位于管體段兩端且呈開放狀的開口段；所述的外管具有一管體、形成于該管體內(nèi)壁面的第一毛細層、形成于內(nèi)管的管體段外壁面上的第二毛細層，所述外管的管體環(huán)繞包覆于內(nèi)管的管體段外壁面并形成一呈環(huán)狀的熱傳空間，該熱傳空間內(nèi)填充有導(dǎo)熱介質(zhì)。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的低能耗地熱恒溫交換裝置，其特征在于:所述的導(dǎo)熱管組還在外管的外周面上包覆有用于隔絕熱傳遞的隔熱件。
3.據(jù)權(quán)利要求2所述的低能耗地熱恒溫交換裝置，其特征在于:所述外管的第一、二毛細層的形態(tài)為溝槽狀或網(wǎng)目狀或燒結(jié)狀或纖維狀。
4.據(jù)權(quán)利要求3所述的低能耗地熱恒溫交換裝置，其特征在于:所述的導(dǎo)熱介質(zhì)是選自下列其中之一的液體:無機超導(dǎo)體、水、甲醇、甲苯、乙醇、丙酮。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述的低能耗地熱恒溫交換裝置，其特征在于:所述內(nèi)管的兩個開口段均形成有一呈錐狀的內(nèi)螺紋，所述的導(dǎo)熱管組還包括有兩個分別連接該開口段的管接頭，每一管接頭的兩端設(shè)有與開口段的內(nèi)螺紋連接且呈錐狀的外螺紋。
6.據(jù)權(quán)利要求5所述的低能耗地熱恒溫交換裝置，其特征在于:所述的導(dǎo)熱管組數(shù)量為復(fù)數(shù)，所述的低能耗地熱恒溫交換裝置還包括用于連接相鄰導(dǎo)熱管組的管接頭的連接管，及復(fù)數(shù)個分別包覆在復(fù)數(shù)個導(dǎo)熱管組的外管外周面上用以隔絕熱傳遞的隔熱件。
7.據(jù)權(quán)利要求6所述的低能耗地熱恒溫交換裝置，其特征在于:所述每一外管的第一、二毛細層的形態(tài)為溝槽狀或網(wǎng)目狀或燒結(jié)狀或纖維狀。
8.據(jù)權(quán)利要求7所述的低能耗地熱恒溫交換裝置，其特征在于:所述每一外管的導(dǎo)熱介質(zhì)是選自下列其中之一的液體:無機超導(dǎo)體、水、甲醇、甲苯、乙醇、丙酮。
專利摘要一種低能耗地熱恒溫交換裝置，涉及一種導(dǎo)熱裝置，包括導(dǎo)熱管組，該導(dǎo)熱管組包括內(nèi)管、外管，所述的內(nèi)管具有一管體段、分別位于管體段兩端且呈開放狀的開口段；所述的外管具有一管體、形成于該管體內(nèi)壁面的第一毛細層、形成于內(nèi)管的管體段外壁面上的第二毛細層，所述外管的管體環(huán)繞包覆于內(nèi)管的管體段外壁面并可形成一呈環(huán)狀的熱傳空間，該熱傳空間內(nèi)填充有導(dǎo)熱介質(zhì)。由于該導(dǎo)熱介質(zhì)僅在熱傳空間中流動，且可利用第二毛細層，引導(dǎo)該導(dǎo)熱介質(zhì)流動，避免其阻隔熱量的傳遞，因此，本實用新型可使流通于該內(nèi)管和流體充分地吸收熱量，從而有效地運用熱源并快速且均勻地加熱流體。
文檔編號F28D15/04GK202928420SQ20122058381
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者張源政 申請人:廣西嶸光珈程科技發(fā)展有限公司