[发明专利]一种高效分控相变换热系统及换热方法

权利要求书

1.一种高效分控相变换热系统，其特征在于，该系统包括通过蒸汽管和冷凝液管相互连通而形成分控相变换热回路的热源换热器(3)和冷源换热器(12)，在该回路上设有对其进行控制的气流调节阀及液流调节阀，以及设置在冷凝液管上的储液箱(16)，

所述热源换热器(3)顶部的蒸汽管母管分成两蒸汽管支管，其中第一蒸汽管支管与冷源换热器(12)相连，并通过冷源换热器(12)底部的冷凝液管支路连接冷凝液管母管后与储液箱(16)连通，在该蒸汽管支管和冷源换热器(12)之间设置气流调节阀(11)；

第二蒸汽管支管经由设置在储液箱(16)内的冷凝液加热器(18)后与储液箱(16)相连通；

所述热源换热器(3)的热源换热器上集箱(7)内设置上集箱内配液管(6)，所述上集箱内配液管(6)上有若干喷头，用于热源换热器(3)产生的蒸汽与上集箱内配液管(6)内的冷凝液以及上集箱内配液管(6)喷头喷出的冷凝液进行混合式热交换。

2.根据权利要求1所述的高效分控相变换热系统，其特征在于，所述冷源换热器(12)为两个或以上，并联设置在冷凝液管母管和蒸汽管母管之间，在蒸汽管母管和热源换热器(3)之间管路上设置蒸汽母管启闭阀(8)，并且在每个蒸汽管支管和冷源换热器(12)之间均设置气流调节阀(11)，在每个冷凝液管支管和冷源换热器(12)之间设置冷源换热器出液阀(13)。

3.根据权利要求1所述的高效分控相变换热系统，其特征在于，所述冷凝液加热器(18)与外接气源管路相连，所述外接气源管路上沿气体流动方向依次设置外接气源供气阀(21)、冷凝液加热气阀(22)和外接气源回流阀(20)，所述第二蒸汽管支管与外接气源供气阀(21)和冷凝液加热气阀(22)之间的管路连通。

4.根据权利要求3所述的高效分控相变换热系统，其特征在于，所述外接气源管路通过在冷凝液加热器(18)和外接气源回流阀(20)之间设置的液体管路与储液箱(16)连通，并且在该管路上设置一连通阀(19)。

5.根据权利要求1所述的高效分控相变换热系统，其特征在于，所述热源换热器(3)的顶部设置一与之匹配且高出换热器联箱内壁的分水器，在分水器上均匀的刻有凹槽，使通过该凹槽流下的水与蒸汽充分换热。

6.根据权利要求1所述的高效分控相变换热系统，其特征在于，所述热源换热器(3)内部设有温度传感器(4)，用于测量监控其内部工质的温度。

7.根据权利要求1所述的高效分控相变换热系统，其特征在于，所述储液箱(16)底部通过液体管路与热源换热器(3)底部和上集箱内配液管(6)连通，在该管路上设置一循环泵(2)，在循环泵(2)和热源换热器(3)之间的管路上设置液流调节阀(1)。

8.根据权利要求1所述的高效分控相变换热系统，其特征在于，所述系统包括一液位传感器(5)，该液位传感器(5)的上端与热源换热器(3)和蒸汽管母管启闭阀(8)之间的蒸汽管母管上，液位传感器(5)的下端连接在液流调节阀(1)和热源换热器(3)之间的管路上，用以测量热源换热器(3)内的液位。

9.根据权利要求1所述的高效分控相变换热系统，其特征在于，所述储液箱(16)上设有储液箱冷凝液温度传感器(17)，测量其内部冷凝液的温度。

10.一种基于权利要求1至9之一所述的高效分控相变换热系统的高效分控相变换热方法，该方法包括以下步骤：

通过热源换热器(3)从外部热源吸收热量，使其内部的液体蒸发为蒸汽，该蒸汽在热源换热器上集箱(7)内与上集箱内配液管(6)内的冷凝液进行表面式热交换，并且与上集箱内配液管(6)喷出的液滴进行混合式热交换，以降低该蒸汽的过热度和该冷凝液的过冷度；

通过热源换热器(3)产生的蒸汽从热源换热器上集箱(7)流出，经过蒸汽管母管分为至少两路，其中一路蒸汽经过气流调节阀(11)进入冷源换热器(12)，冷凝为冷凝液，经冷凝液母管(15)再流入到储液箱(16)内，通过气流调节阀(11)调节开度；另外一路蒸汽经过第二蒸汽管支管进入冷凝液加热器(18)的管路上，对储液箱(16)内的循环液工质加热，以避免由于热源换热器(3)的换热面壁温与工质温差过大，造成换热面腐蚀。