專利名稱:一種蓄熱換熱器的制作方法
技術領域:
本發明涉及到熱交換技術領域,尤其是一種蓄熱換熱器。
背景技術:
傳統的換熱器可分為間壁式換熱器和混合式換熱器,間壁式換熱器又有管 式、板式、翅片式等形式,混合式換熱器有冷卻塔、氣體洗滌塔等形式。這些 換熱器在原理、結構和性能上都有較大的差別,但是均只能用于兩種介質之間 的熱交換,不能實現三種以上介質之間的熱交換。
在蓄熱技術領域,在使用蓄熱材料的情況下,為了實現熱量的有效儲存和 釋放,不僅需要涉及三種介質的換熱器,而且在使用固態蓄熱材料時需進行固、 液、氣或者固、液、液三種形態介質之間的換熱。現有的換熱器技術中也有口J" 以進行三種介質換熱的換熱器技術,如專利名稱為可以使三種介質進行換熱的 釬焊板式換熱器,專利號為200510080502. 0的發明專利公開了三種介質的換熱, 但這些換熱器均只適用于三種流體介質之間的換熱。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的換熱器只能進行兩種介質或三種流體介 質之間的熱交換的不足,提供一種可同時進行固、液、氣或者固、液、液三種 形態介質之間的換熱的蓄熱換熱器。
為實現以上目的,本發明采取了以下的技術方案 一種蓄熱換熱器,包括 有殼體,在該殼體上開設有第一流體入口和第一流體出口,所述殼休內平行交 錯焊接有多排換熱單元,相鄰換熱單元之間以及換熱單元與殼體內壁之間均預 留有空間,該空間形成第一流體換熱通道,該第一流體換熱通道首末兩端分別
與所述第一流體出口和第一流體入口連通;所述換熱單元內布設有換熱管,所
述不同排換熱管內形成第二流體換熱通道,在所述殼體上開設有第二流體入口 和第二流體出口,該第二流體換熱通道首末兩端分別與所述第二流體入口和第
二流體出口連通;所述換熱單元外殼與換熱管之間圍成的換熱空間為固體換熱 通道,在所述換熱單元上開設有與所述固體換熱通道連通的固態介質輸入口 10,11。
所述不同排換熱管之間為串聯連接或并聯連接或串聯與并聯混合連接。針 對換熱管的多種連接方式,有助于拓寬蓄熱換熱器的使用范圍,可根據具體使 用場合,按需而定。
所述換熱單元表面布置有多個翅片。翅片的設置能加強換熱效果。 所述相鄰換熱單元對的表面上的翅片交錯設置。翅片的交錯設置可增強流 體紊動,進一步加強換熱效果。
本發明與現有技術相比,具有如下優點
1. 該換熱器可同時進行固、液、氣或者固、液、液三種形態介質之間的換 熱,可應用于蓄熱儲能、多種介質換熱等多種特殊應用場合。
2. 經試驗運行,該換熱器換熱效果良好。
3. 該換熱器可根據實際使用情況,進行形式上的組合、變化,適用范圍廣。
圖l為換熱器局部剖視圖2為換熱器另一側面示意圖3為換熱器結構示意圖4為換熱管結構示意圖5為換熱單元俯視圖6為換熱單元主視附圖標記說明1、第一流體出口, 2、第一流體入口, 3、第二流體出口, 4、第二流體入口, 5、殼體,6、換熱管,7、換熱單元,8、第一流體換熱通道, 9、翅片,10, 11、固態介質輸入口, 12、第二流體換熱通道,13、固體換熱通 道。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明的內容做進一步詳細說明。
實施例
請參閱圖1到圖6所示, 一種蓄熱換熱器,包括有殼體5,在該殼體5上 開設有第一流體入口 2和第一流體出口 1,殼體5內平行交錯焊接有多排換熱單元7,相鄰換熱單元7之間以及換熱單元7與殼體5內壁之間均預留有空間,該 空間形成第一流體換熱通道8,該第一流體換熱通道8首末兩端分別與第一流體 出口 1和第一流體入口 2連通;
換熱單元7內布設有換熱管6,不同排換熱管6內形成第二流體換熱通道 12,不同排的換熱管6之間可以采用串聯、并聯、先串聯幾排再并聯等多種形 式連接在一起,視具體應用場合而定,在殼體5上開設有第二流體入口 4和第 二流體出口 3,該第二流體換熱通道12首末兩端分別與第二流體入口 4和第二 流體出口 3連通;通過上述的兩組流體進出口,可供兩種流體在換熱器中進出 以進行換熱;
換熱單元7外殼與其內的換熱管6之間圍成的換熱空間為固體換熱通道13, 在換熱單元7上開設有與固體換熱通道13連通的固態介質輸入口 10, 11,固態 換熱介質通過該固態介質輸入口 10, ll注入。
進一步的,為加強換熱的效果,在相鄰換熱單元6相對的表面上交錯布置 有多個翅片9。
本換熱器的加工步驟如下
(a) 加工固體換熱單元7;
(b) 將固體的換熱介質注入固體換熱單元7內;
(c) 將固體換熱單元7按照要求焊接在一起;
(d) 將各排固體單元7內的換熱管6按照設計的方式連接在一起,形成換 熱通道,并留出通道的進出口;
(e) 對換熱器整體進行保溫;
(f) 對制造好的換熱器進行氣密性等性能的檢測。
本實施例的換熱器經運用于空調冷凝熱的回收系統中測試,各項性能優越。 為了有效回收空調冷凝熱同時解決空調運行時間和用熱時間不同步的問題,本 實施例的換熱器起到蓄熱換熱器的作用。具體使用情況是,第二流體換熱通道 12的進出口并聯到空調冷凝器的兩段,固體換熱通道13內注入的是自制的固、 液相變材料,固體換熱單元7之間形成的第一流體換熱通道8的第一流體入口 2 連接自來水,第一流體出口 1連接到熱水用戶端;在空調運行時,通過自動控 制系統切換到蓄熱狀態,高溫高壓的制冷劑通過第二流體換熱通道12將熱量傳 給固體換熱通道13內的固、液相變材料儲存起來。當用戶需要熱水時,打開自來水,從固體換熱單元7之間形成的第一流體換熱通道8進入,通過熱交換吸 收固、液相變材料的熱量達到用戶使用熱水的要求。
固體換熱單元7內灌注的是相變溫度為52"C左右的固、液相變材料,放熱 時的熱水溫度在40 52。C之間,完全滿足生活熱水的使用要求。經試驗運行,該 換熱的放熱量和蓄熱量之比為90%以上,性能優良。
上列詳細說明是針對本發明可行實施例的具體說明,該實施例并非用以限 制本發明的專利范圍,凡未脫離本發明所為的等效實施或變更,均應包含于本 案的專利范圍中。
權利要求
1、一種蓄熱換熱器,包括有殼體(5),在該殼體(5)上開設有第一流體入口(2)和第一流體出口(1),其特征在于所述殼體(5)內平行交錯焊接有多排換熱單元(7),相鄰換熱單元(7)之間以及換熱單元(7)與殼體(5)內壁之間均預留有空間,該空間形成第一流體換熱通道(8),該第一流體換熱通道(8)首末兩端分別與所述第一流體出口(1)和第一流體入口(2)連通;所述換熱單元(7)內布設有換熱管(6),所述不同排換熱管(6)內形成第二流體換熱通道(12),在所述殼體(5)上開設有第二流體入口(4)和第二流體出口(3),該第二流體換熱通道(12)首末兩端分別與所述第二流體入口(4)和第二流體出口(3)連通;所述換熱單元(7)外殼與換熱管(6)之間圍成的換熱空間為固體換熱通道(13),在所述換熱單元(7)上開設有與所述固體換熱通道(13)連通的固態介質輸入口(10,11)。
2、 如權利要求1所述的蓄熱換熱器,其特征在于所述不同排換熱管(6)之 間為串聯連接或并聯連接或串聯與并聯混合連接。
3、 如權利要求1或2所述的蓄熱換熱器,其特征在于所述換熱單元(6)表 面布置有多個翅片(9)。
4、 如權利要求3所述的蓄熱換熱器,其特征在于所述相鄰換熱單元(6)相 對的表面上的翅片(9)交錯設置。
全文摘要
本發明公開了一種蓄熱換熱器,包括有殼體,其上開設第一流體入口和第一流體出口,殼體內平行交錯焊接有多排換熱單元,相鄰換熱單元之間以及換熱單元與殼體內壁之間均預留有空間以形成第一流體換熱通道,其首末兩端分別與第一流體出口和第一流體入口連通;換熱單元內布設有換熱管,不同排換熱管內形成第二流體換熱通道;殼體上另開設有第二流體入口和第二流體出口,第二流體換熱通道首末兩端分別與第二流體入口和第二流體出口連通;換熱單元外殼與換熱管之間圍成的換熱空間為固體換熱通道,在換熱單元上開設有固態介質輸入口。本發明可同時進行固、液、氣或固、液、液三種形態介質之間的換熱,可應用于蓄熱儲能、多種介質換熱等特殊應用場合。
文檔編號F28D20/02GK101408388SQ200810219338
公開日2009年4月15日 申請日期2008年11月24日 優先權日2008年11月24日
發明者李棟梁, 梁德青, 石海民 申請人:中國科學院廣州能源研究所