專利名稱：變截面環(huán)套式熱虹吸泵的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及吸收制冷、精餾分離、太陽能及其它廢熱利用領域，特別是涉及一種變截面環(huán)套式熱虹吸泵。
背景技術：
熱虹吸泵是利用外界熱量來加熱熱虹吸泵中的濃溶液，使?jié)馊芤赫舭l(fā)沸騰，同時將稀溶液提升到一定高度的一種裝置。隨著生產(chǎn)的發(fā)展及人民生活水平的提高，空調制冷及其它各種制冷所消耗的電力越來越多，由此造成了電力緊張、能源短缺及環(huán)境污染等一系列問題。人們對清潔能源及可再生能源的使用越來越重視。擴散吸收制冷系統(tǒng)是一種可以利用太陽能及其它廢熱就可以獲得冷量的一種環(huán)保型制冷方法，它無壓縮機、不產(chǎn)生溫室效應氣體，也不破壞大氣臭氧層，因此得到廣泛重視。但目前其關鍵的部件熱虹吸泵要么過于復雜加工要求高，要么系統(tǒng)性能不佳，如提升管高度過高、熱利用率較低等問題，以上問題嚴重制約了擴散制冷系統(tǒng)的商業(yè)化應用。
實用新型內容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種高性能的變截面環(huán)套式熱虹吸泵。
本實用新型采用的技術方案為一種變截面環(huán)套式熱虹吸泵，由內管、外管、濃溶液進料管、以及設置在外管上端的制冷劑氣體出口管、和設置在外管下端的稀溶液引出管組成，其特征在于所述的內管和外管之間還設置有分隔管。
上述技術方案中，所述分隔管的下端與內管焊接，分隔管的上端開口。本實用新型以無縫內管為基礎，在內管外首先焊接有分隔管，該分隔管下端與內管焊接，上端開口，并在下端焊接上濃溶液進料管，在分隔管外面再焊接外管，在外管上下都有接管引出，其中下面的是稀溶液出口管，上面的是溶質蒸氣即制冷劑氣體出口管。
為了進一步改善提升管程的性能，即內管外側和分隔管內側的部分的性能，本實用新型采用橢圓形內管，可以使提升管程橫截面產(chǎn)生徑向不對稱，由于徑向不對稱，使其在環(huán)型通道的短軸方向的最大速度和在長軸方向的最大速度不相等，此速度差所引成的推力可將流體由短軸方向推向長軸方向，由此產(chǎn)生的二次流可減少層流低層的厚度，強化傳熱效果，促進溶液蒸發(fā)沸騰，進而提高提升管的提升性能。
為了強化外界熱源的傳熱效果，本實用新型在外界熱源通道即內管內側安裝了傳熱翅片，傳熱翅片從內管內側向內管中心延伸，且傳熱翅片的厚度從內管內側向內管中心依次變小，這樣一方面可以減少金屬用量，另一方面保證翅片單位橫截面上的熱通量保持基本相等，有利于熱量的傳遞。
為了進一步改善提升本實用新型的蒸發(fā)效果，本實用新型在內管的外側，用無切屑機械加工方法，加工成多孔管。該段多孔管是驅動整個熱虹吸泵工作的能量輸入通道，采用多孔管的結構，一方面可以增加傳熱面積，并使流體在流過多孔的粗糙表面時產(chǎn)生各種二次流，一個更重要的原因是由于多孔表面的毛細管作用，可降低沸騰發(fā)生溫度。
為了提高熱利用率，本實用新型將濃溶液進料管和稀溶液引出管做成套管式結構，稀溶液引出管套在濃溶液進料管的外周，使整個熱虹吸泵的熱利用率進一步提高。
本實用新型的內管、或分隔管、或外管可采用鋼管、或銅管、或鋁管。
本實用新型工作時，可采用多個裝置同時并行操作，濃溶液在重力及壓差作用下，由濃溶液進料管，進入內管和分隔管之間的環(huán)形提升通道，濃溶液在此環(huán)形通道內被從熱流體入口進入的熱流體加熱，濃溶液中的易揮發(fā)組分蒸發(fā)，產(chǎn)生沸騰，同時帶動濃溶液向上提升，在不斷的提升過程中，溶液的濃度不斷下降，氣液之間不斷分離，同時也不斷中熱流體中獲取熱量，當提升高度超過分隔管的高度時，稀溶液便落入分隔管和外管之間的環(huán)形通道，該通道為稀溶液下降通道，稀溶液在重力及壓差作用下，一邊下降，一邊進一步進行氣液分離；在提升通道及稀溶液下降通道產(chǎn)生的氣體通過制冷劑氣體出口管進入系統(tǒng)的下一個裝置；稀溶液從下降通道進入稀溶液套管和從外面來的濃溶液進行換熱，并從稀溶液引出管進入系統(tǒng)的下一個裝置。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比有以下優(yōu)點1、本實用新型的主要功能由三重套管，即內管、分隔管和外管實現(xiàn)，故而簡單實用，解決了吸收擴散制冷中關鍵部件熱虹吸泵加工復雜、熱利用率低、提升管高度過高等問題，為這種可利用各種低品位熱能(太陽能、煙道廢氣及其它各種余熱)進行制冷的新穎環(huán)保制冷方法進入商業(yè)實際應用提供技術支持。
2、本實用新型采用三重環(huán)套管形式，并在最內層的內管，采用橢圓形內管，一方面可以使提升管環(huán)隙橫截面產(chǎn)生徑向不對稱，由此產(chǎn)生的二次流可減少層流低層的厚度，強化傳熱效果；另一方面，三重環(huán)套的結構減少了內層熱量的損失，同時使得外界提供的熱量更加方便的進入系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)整體的熱量利用率。
3、本實用新型的內管外側也就是提升管環(huán)隙的內側的其中一段，用無切屑機械加工方法，加工成多孔管，這樣，一方面可以增加傳熱面積，并使流體在流過多孔的粗糙表面時產(chǎn)生各種二次流，另一方面由于多孔表面的毛細管作用，可降低沸騰發(fā)生溫度。
4、本實用新型的內管內側采用了傳熱翅片，并采用了由厚變薄的結構，一方面可以減少金屬用量，另一方面保證翅片單位橫截面上的熱通量保持基本相等，有利于熱量的傳遞。
5、本實用新型將濃溶液進料管和稀溶液出口管做成套管式換熱器，使整個熱虹吸泵的熱利用率進一步提高。


圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的結構俯視圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步的說明。
本實用新型的結構示意圖如附圖1所示，由橢圓型無縫內管1為基礎，首先將無縫內管1外側中間一段加工成多孔管，在無縫內管1內側加工好一定數(shù)量的翅片槽，其次在內管1外焊接一分隔管2，該分隔管2下端與內管1焊接，上端開口，并在下端焊接一濃溶液進料管5；分隔管外面再焊接外管3，在外管3上下都有接管引出，其中下面焊接稀溶液引出管4，上面焊接溶質蒸氣即制冷劑氣體出口管6，在稀溶液引出管4上再焊接稀溶液出口接管7。濃溶液進料管5和稀溶液引出管4在同一圓心上，同時將稀溶液引出管4的左端焊接在濃溶液進料管5上，稀溶液通過稀溶液出口接管7，完成焊接后，在內管1的內側扦插上傳熱翅片8，然后將整個熱虹吸泵按常規(guī)方法實驗實驗，合格后可和其它部件組裝投入使用。
本實用新型的工作原理為濃溶液在重力及壓差作用下，由濃溶液入口10經(jīng)過濃溶液進料管5，進入內管1和分隔管2之間的環(huán)形提升通道，濃溶液在此環(huán)形通道內被從熱流體入口9進入的熱流體加熱，濃溶液中的易揮發(fā)組分蒸發(fā)，產(chǎn)生沸騰，同時帶動濃溶液向上提升，在不斷的提升過程中，溶液的濃度不斷下降，氣液之間不斷分離，同時也不斷中熱流體中獲取熱量，當提升高度超過分隔管的高度時，稀溶液便落入分隔管2和外管3之間的環(huán)形通道，該通道為稀溶液下降通道，稀溶液在重力及壓差作用下，一邊下降，一邊進一步進行氣液分離；在提升通道及稀溶液下降通道產(chǎn)生的氣體通過氣體出口管6由氣體出口11進入系統(tǒng)的下一個裝置；稀溶液從下降通道進入稀溶液套管和從外面來的濃溶液進行換熱，并從稀溶液引出管7，進入系統(tǒng)的下一個裝置。
權利要求1.一種變截面環(huán)套式熱虹吸泵，由內管(1)、外管(3)、濃溶液進料管(5)、以及設置在外管(3)上端的制冷劑氣體出口管(6)、和設置在外管(3)下端的稀溶液引出管(4)組成，其特征在于所述的熱虹吸泵在內管(1)和外管(3)之間還設置有分隔管(2)。
2.根據(jù)權利要求1所述的熱虹吸泵，其特征在于所述的分隔管(2)的下端與內管(1)焊接，分隔管(2)的上端開口。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的熱虹吸泵，其特征在于所述的內管(1)的內側安裝有傳熱翅片(8)。
4.根據(jù)權利要求3所述的熱虹吸泵，其特征在于所述的內管(1)的橫截面為橢圓狀。
5.根據(jù)權利要求4所述的熱虹吸泵，其特征在于所述的內管(1)的外側表面設置有多孔結構。
6.根據(jù)權利要求5所述的熱虹吸泵，其特征在于所述的傳熱翅片(8)從內管內側向內管中心延伸，且傳熱翅片(8)的厚度從內管內側向內管中心依次變小。
7.根據(jù)權利要求6所述的熱虹吸泵，其特征在于所述的分隔管(2)的下端與濃溶液進料管(5)焊接。
8.根據(jù)權利要求7所述的熱虹吸泵，其特征在于所述的濃溶液進料管(5)和稀溶液引出管(4)互為套管式結構。
9.根據(jù)權利要求8所述的熱虹吸泵，其特征在于所述的內管(1)、或分隔管(2)、或外管(3)采用鋼管、或銅管、或鋁管。
專利摘要一種變截面環(huán)套式熱虹吸泵，由內管、外管、濃溶液進料管、以及設置在外管上端的制冷劑氣體出口管、和設置在外管下端的稀溶液引出管組成，所述的內管和外管之間還設置有分隔管。本實用新型結構簡單，方便實用，克服了現(xiàn)有熱虹吸泵要么過于復雜加工要求高，要么系統(tǒng)性能不佳的缺陷，適合推廣使用。
文檔編號F04F10/00GK2789686SQ20052005337
公開日2006年6月21日 申請日期2005年1月4日 優(yōu)先權日2005年1月4日
發(fā)明者方利國, 陳廣懷 申請人:華南理工大學