[发明专利]涡量强化无冷流体换热器

说明书

本发明公开了一种涡量强化无冷流体换热器，所述换热器包括新形管、电源、支撑架、底座、压电片和制冷片；支撑架安装在底座上，电源安装固定在支撑架的上端部，新形管在蓄电池的下面安装固定在支撑架上；所述新形管是由N个装有压电片的波壁管和N‑1个装有制冷片的U形肘管依次间隔连接组成，N为大于等于2的自然数；每个压电片和每个制冷片均分别通过导线与所述电源连接。本发明装置提高了换热系数，方便按安装空间调控。本发明装置内部采用波纹结构，使得流体在内部产生涡流，达到强化换热的效果，管外部采用波纹结构，增加接触面积，强化换热效果。本发明将波壁管中的能量利用起来制冷，达到节能减排的目的。

技术领域

本发明属于工程设备领域，具体涉及一种涡量强化无冷流体换热器。

背景技术

换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。换热器行业涉及暖通、压力容器、中水处理设备，化工，石油等近30多种产业，相互形成产业链条。数据显示2010年中国换热器产业市场规模在500亿元左右，主要集中于石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域。其中，石油化工领域仍然是换热器产业最大的市场，其市场规模为150亿元；电力冶金领域换热器市场规模在80亿元左右；船舶工业换热器市场规模在40亿元以上；机械工业换热器市场规模约为40亿元；集中供暖行业换热器市场规模超过30亿元，食品工业也有近30亿元的市场。另外，航天飞行器、半导体器件、核电常规岛核岛、风力发电机组、太阳能光伏发电、多晶硅生产等领域都需要大量的专业换热器，这些市场约有130亿元的规模。国内换热器行业在节能增效、提高传热效率、减少传热面积、降低压降、提高装置热强度等方面的研究取得了显著成绩。基于石油、化工、电力、冶金、船舶、机械、食品、制药等行业对换热器稳定的需求增长，我国换热器行业在未来一段时期内将保持稳定增长，2011年至2020年期间，我国换热器产业将保持年均10-15％左右的速度增长，到2020年我国换热器行业规模有望达到1500亿元。

传统的换热器节能减排的效果不明显，波壁管热质传递效率高，方便拆卸，压电材料是一类重要的功能材料，具有将机械能和电能相互转化的压电效应，半导体制冷片是一种高热流密度元件。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是强化管路系统的能量利用。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种涡量强化无冷流体换热器，包括新形管、电源、支撑架、底座、压电片和制冷片；支撑架安装在底座上，电源安装固定在支撑架的上端部，新形管在蓄电池的下面安装固定在支撑架上；

所述新形管是由N个装有压电片的波壁管和N-1个装有制冷片的U形肘管依次间隔连接组成，N为大于等于2的自然数；每个压电片和每个制冷片均分别通过导线与所述电源连接。

进一步的，所述电源包括蓄电池，蓄电池上设有数个阵列排布的电极，每个电极连接一个压电片或者制冷片。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

现有技术大都采用直壁管换热器，换热效率相对较低，本发明装置提高了换热系数，方便按安装空间调控。本发明装置内部采用波纹结构，使得流体在内部产生涡流，达到强化换热的效果，管外部采用波纹结构，增加接触面积，强化换热效果。本发明将波壁管中的能量利用起来制冷，达到节能减排的目的。

附图说明

图1是本发明涡量强化无冷流体换热器一个实施例的结构示意图；

图2是本发明一个实施例的新形管示意图；

图3是本发明一个实施例的波壁管实物图；

图4是本发明一个实施例的波壁管数值模拟图；