[实用新型]一种换热装置

说明书

本实用新型涉及回风热能利用技术领域，具体涉及一种换热装置；包括壳体，壳体内部包括若干根竖直设置的石墨烯换热管；所述换热装置内部自上而下被分隔板分为放热层、吸热传热层和吸热层三部分，所述分隔板与石墨烯换热管密封连接；所述换热装置的放热层外部一侧开有新风进风口，放热层的顶部开有新风出风口，所述换热装置的下部的吸热层一侧开有矿井回风进风口，吸热层与矿井回风进风口相对的另一侧开有矿井回风出风口；位于吸热传热层的石墨烯换热管的外侧间隙填充有储热介质，所述新风出风口和回风出风口处均设置有抽风送风机；本实用新型换热装置，启动迅速、传热速度快，热阻小，导热系数高，适用温度范围广，工作压力低，应用安全可靠。

技术领域

本实用新型涉及回风热能利用技术领域，具体涉及一种换热装置。

背景技术

现阶段许多矿井采用热泵技术回收矿井回风低温余热的方式对进风井进行加热。通过水（风）源热泵技术回收矿井回风低温余热的应用方式，目前主要分为循环喷淋式和直接蒸发式。循环喷淋式是在回风口布置喷淋塔，通过矿井回风和水直接接触换热，再通过热泵技术对低温热能进行提升后加以应用；而直接蒸发式需对回风口进行改造，设置屋顶式彩钢结构、将蒸发器（类似家用空调室外机）直接布置在钢结构两侧，强制矿井回风经由蒸发器翅片间隙通过。

水（风）源热泵系统作为节能领域的一项应用技术，尽管近几年得到了一定的推广。但该技术在节能环保的同时存在以下问题：一是系统（设备）的造价高，除核心设备热泵主机外还必须配置各类循环水泵、各种水处理设备、配套管路等阀部件、电气及控制设备、大型机房及水池等土建工程；二是运行费用大，热泵系统耗电设备多，除热泵主机外还包括各种循环水泵、井口防冻用风机等；三是管理难度比较大，系统中运转类设备多、故障率相对高，如一旦停电发现不及时就易冻坏表冷器等换热元件，不仅影响安全生产，而且维护费用较高。

发明内容

本实用新型为解决现有回收矿井回风余热装置存在费用高，设备复杂技术问题，提供一种可以回收矿井回风余热的一种换热装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种换热装置，包括壳体，壳体内部包括若干根竖直设置的石墨烯换热管；所述换热装置内部自上而下被分隔板分为放热层、吸热传热层和吸热层三部分，所述分隔板与石墨烯换热管密封连接；所述换热装置的放热层外部一侧开有新风进风口，放热层的顶部开有新风出风口, 所述换热装置的下部的吸热层一侧开有矿井回风进风口，吸热层与矿井回风进风口相对的另一侧开有矿井回风出风口；位于吸热传热层的石墨烯换热管的外侧间隙填充有储热介质，所述新风出风口处设置有抽风送风机，所述回风出风口处也设置有抽风送风机。

本实用新型换热装置在使用时回风进风口连接矿井的回风排风口，将矿井回风引入通道，在回风通道中石墨烯超导换热管吸收回风中的热量并传递到放热层9，回风从回风出风口排出；新风进风口一端吸入大气中的新风，新风通过进风通道从新风出风口进入井下，新风通过放热层时把石墨烯超导换热管散发出的热量一同带入井下。

与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型换热装置，启动迅速、传热速度快，自组件一端加热，数秒钟就可将热量传递到另一端；热阻小、均温性好，石墨烯超导换热管主要是通过管内部喷涂石墨烯与液态低沸点介质来实现传热过程，传热能力远高于金属材料，沿石墨烯换热管轴向热阻趋于零，从而使石墨烯换热管的表面温度趋于一致；导热系数高，热超导管热阻趋于零，当量导热系数为12.78MW/m.℃是纯银的万倍，热流量密度27.2MW / m²；适用温度范围广，适用温度范围-150℃～1000℃，具备批量生产的组件壁温范围-60～350℃；工作压力低，工作时石墨烯换热管内腔压力低，不会发生高温爆管； 使用寿命长，热管换热设备较常规设备更安全、可靠，可长期连续运行。这一特点对连续性生产的工程，如化工、冶金、动力等部门具有特别重要的意义。应用安全可靠，石墨烯换热管介质由无机元素构成，介质本身无毒、无污染、无腐蚀性。石墨烯换热管，无有害人体放射性物质在受热激发状态或静止状态，均不会产生任何有害人体的放射性物质。