[实用新型]管状和板状一体式热管传热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热管传热装置，特别是一种管状和板状一体式热管传热装置。

背景技术

随着时代的快速发展，石油、煤炭、天燃气等自然能源资源将日益匮乏，同时，热岛效应也已引起世界的警觉。因此，低碳、节能已作为当今技术创新发展的重中之重。太阳能、空气能、地热能、风能等新能源得到了大力的发展，对于需要低品位热能供热的工艺设备等，采用新能源尤其合适，无论需要低品位或高品位热能供热的设备，提高设备的传热效率和传热速度，就能达到低碳、节能、提高工艺效率的显著效果。对于大型的需要加热、搅拌的设备，例如处理量每次为数千千克的餐厨垃圾高温生物处理设备、化工领域的高温搅拌反应釜、生物制药领域的高温搅拌设备等，通常是通过设备外壁加热，由壁面温度传入设备内的物料或物质，由于传热面积受设备外壁面积的限制，物料或物质量大，尤其是固体物料，物料层厚，仅靠筒壁传热，其传热速度很慢，对于这样的大型设备，即使外壁制成板状热管，提高传热效率，由于物料层厚或物质量大，物料或物质要达到工艺要求温度条件，时间还是较长的，相应说，能耗还是较大。

发明内容

本实用新型目的是要提供一种随着设备大小的变化，设备放热面积的变化，受热面积可以随之相应变化，有足够换热面积的传热效率高，传热速度快，能耗小，运转成本低，容易推广应用，并且体积小、制造简单的管状和板状一体式热管传热装置。

本实用新型是这样实现的：管状和板状一体式热管传热装置，包括设备筒体、设备筒体下方的供热箱体以及连接两者的热管，所述热管内置传热的工质，所述供热箱体内置供热热源，箱体外壁设置有热源出口、热源进口和排污口，其特征在于所述热管包括上部的板状热管和下部的管状热管；所述板状热管置于设备筒体外壁，形成放热端腔壁和放热端腔体；所述管状热管上端与放热端腔体相通，下端为封闭的工质液池，置于供热箱体的供热热源中。

所述管状热管外壁还设置有肋片。

所述板状热管是平行复合在设备筒体外壁，随设备筒体外壁形状的改变而改变，在板状热管与设备筒体外壁间设置有板状热管放热端腔体；

所述管状热管或带有肋片的管状热管及连通的热管工质液池置于供热箱体中；

所述供热箱体中的供热热源可以是高温水、气、汽或其他热媒；

所述供热箱体设置有热源进口、热源出口、排污口； 

所述管状热管及连通的热管工质液池中的传热工质在不工作时为液态，工作时在吸热端吸收汽化潜热汽化，至放热端释放汽化潜热冷凝，冷凝液依靠重力返回吸热端，通过汽化和冷凝将热量传递至设备筒体内，在热管通路中高速高效地循环传热。

详述如下：在所述的设备筒体外壁，设置一板状放热端腔壁，板状放热端腔壁与设备筒体外壁间形成一热管放热腔，放热端的下部设置有管状热管，管状热管与板状热管是连通的，管状热管下部与工质液池联通，将整个连通器抽成高真空，并充入工质，由此，组成管状、板状一体式热管传热装置。在高真空状况下，工质的沸点降低，在外界提供的较低温度热源条件下，工质会迅速吸收汽化潜热而蒸发，蒸汽在几乎无热阻的情况下到达放热端释放汽化潜热，冷凝液依靠重力返回吸热端，从而达到高速、高效传热的效果。若以高温水为供热热源时，供热箱体即为水箱，管状热管及连通的工质液池置于水箱中，热管中的工质受热，迅速吸收汽化潜热而汽化，蒸汽上升进入板状热管放热腔，向设备筒体释放汽化潜热而凝结，凝结液依靠重力返回管状热管吸热端，由此形成吸热-汽化-放热-凝结-凝结液返回的高速高效传热循环。高温水通过热源进口进入水箱，被吸热降温的水通过热源出口返回提供热源处，由此，不断向热管提供热能，热管通过工质高速高效将热能传输给设备筒体，通过设备筒体传热，将设备中的物料加热至要求的工艺温度，直至完成工艺处理。由于有了足够的换热面积，热管的吸热量和放热量达到传热平衡，其传热速度、传热效率达到最佳，工质的充液量占热管总容积的百分比是固定的，设备容积愈大，其放热面积相应增大，采用管状热管作为吸热端，通过改变管径、长度、数量、增设肋片、多排不同排列等措施，增加换热面积，使吸热面积与放热面积达到平衡，从而使热管性能达到最佳。当供热热源为高温气体时，由于气体的热焓值低，在管状热管的外壁增设了肋片，有利于进一步增加换热面积，使之达到传热热平衡。遇到设备检修时，通过排污口，将供热箱体中的热源排出，便于检修。 

在上述的管状、板状一体式热管传热装置，其中，所述的放热端是与设备筒体平行设置并带有腔体的板状热管放热端。其形状随设备筒体外形的变化而变化。