一種分離式高效熱管換熱器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及熱交換技術領域,具體的說,涉及一種新型的熱管換熱系統,特別是一種分離式高效熱管換熱器。
【背景技術】
[0002]信息機房、基站類建筑中,室內設備的發熱量非常大,達200~ 100W/ m2。而且室內IT設備全年8760h運行,因此大多數情況下全年需要供冷,其空調能耗非常大,常占到信息機房、基站整體能耗的40°/『50%。傳統機房空調采用壓縮機制冷方式全年運行,而實際上在冬天或者過渡季節室外溫度低于室內溫度時,完全可以利用室外低溫空氣作為冷源對室內供冷,而不需要壓縮機。熱管換熱器就是一種利用溫差驅動制冷劑循環實現熱量傳遞的設備,由于其不需要壓縮機,可憑借制冷劑的蒸發和冷凝過程傳遞熱量,具有超導熱性和等溫特性,被廣泛應用于航天航空、空調、化工、煉油等領域。將熱管換熱器應用在只有顯熱傳遞的信
息機房中,可以大量減少壓縮式制冷空調的運行時間,其全年節能率可達50%。
[0003]申請人早先申請的專利申請號為201210247844.7、201210254213.8、201210257903.9,201210259692.2和201210279193.X的專利給出了為解決目前動力熱管工作時存在的氣液分離不徹底和循環動力不足的問題的幾種單級熱管結構,排風口的排放溫度很高,熱損失仍然很大。
[0004]熱管換熱器的總驅動溫差為室內外溫差,單級熱管換熱器內部制冷劑的恒溫特性導致熱管換熱裝置熱損失大,本申請在前面的基礎上,可通過增加熱管級數將具有恒溫特性的中間媒介改為具有變溫特性的媒介是實現減少換熱溫差損失和提高總換熱效率的有效途徑。單級熱管換熱器改為多級形式,每一級熱管中的制冷劑均視為恒溫流體,則多級熱管能實現變溫效果的換熱裝置,且每級換熱器的換熱面積相同,最終排放溫度接近于環境溫度,從而最大限度的提高熱能利用率。
【發明內容】
[0005]本發明提供的一種分離式高效熱管換熱器,就是為了解決目前動力熱管工作時換熱溫差損失大和總換熱效率低的問題。
[0006]為了解決上述技術問題,本發明所采用的技術方案如下:
一種分離式高效熱管換熱器,包括一級熱管組、二級熱管組以及三級熱管組,可以根據需要做成N級熱管組,所述每一級熱管組(11 ;12 ;13)主要由蒸發器(31 ;32 ;33)、冷凝器(41 ;42 ;43)、蒸汽管(51 ;52 ;53)以及液體管(61 ;62 ;63)四個部分組成;其特征在于:所述蒸發器(31 ;32 ;33)是多級的蒸發器,其相互并排擺放,組裝于同一個殼體內,位于蒸發器風機(I)形成的風道內,共用一個蒸發器風機(1),各蒸發器(31 ;32 ;33)擁有自己獨立的輸入輸出端;所述冷凝器(41 ;42 ;43)是單級的冷凝器,冷凝器(41 ;42 ;43)之間左右緊鄰擺放,相互不擋風,組裝于同一個殼體內,位于冷凝器風機(2)形成的風道內,共用一個冷凝器風機(2),各冷凝器(41 ;42 ;43)擁有自己獨立的輸入輸出端;所述蒸汽管(51 ;52 ;53)的一端連通蒸發器(31 ;32 ;33)的頂部,另一端與冷凝器(41 ;42 ;43)的頂部連通;所述液體管(61 ;62 ;63)的一端連通冷凝器(41 ;42 ;43)的底部,另一端與蒸發器(41 ;42 ;43)的底部連通;冷凝器(41 ;42 ;43)位于蒸發器(31 ;32 ;33)的上部,且二者之間有一定高度差。
[0007]以上所述還包括二相流泵(71 ;72 ;73)和儲液穩流器(81 ;82 ;83),所述二相流泵(71 ;72 ;73)和儲液穩流器(81 ;82 ;83)均位于液體管(61 ;62 ;63)上,所述二相流泵(71 ;72 ;73)的輸入端連接儲液穩流器(81 ;82 ;83),其輸出端連接與蒸發器(31 ;32 ;33)的輸入端。
[0008]以上所述還包括控制器,所述控制器能夠被連接到網絡,其控制整個換熱器工作的開啟與停止。
[0009]以上所述蒸發器(31 ;32 ;33)和冷凝器(41 ;42 ;43)為微通道換熱器。
[0010]以上所述冷凝器(41 ;42 ;43)是一個微通道換熱器經過在其上下集流管內對稱放置隔流板而分割出來的擁有獨立工作區域的冷凝器(41 ;42 ;43)。
[0011]本發明與現有技術相比,具有以下優勢:通過增加熱管蒸發器級數的設計可以將具有恒溫特性的中間媒介改為具有變溫特性的媒介來實現減少換熱溫差損失和提高總換熱效率的有效途徑,并且節省機房的空調安裝空間,冷凝器通過單級的設計,增大蒸發器和冷凝器的溫差,使每一級的換熱效率都實現最大化,進而提高了每次設備循環一周的換熱效率,實現了整個系統循環的穩定性,再通過系統中加入的氣液循環泵,給整個熱管系統提供了運行動力,這也就解決了傳統熱管系統運行時兩個熱交換器的高低位置差以及輸送距離問題,從而降低了設備的使用條件限制,大幅度提高熱管的換熱效率,并且所用整個系統裝置結構簡單,環境友好。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的蒸發器結構示意圖。
[0013]圖2為本發明冷凝器結構示意圖。
[0014]圖3為本發明的實施方式一結構示意圖。
[0015]圖4為本發明的實施方式二結構示意圖。
[0016]圖中:(I)蒸發器風扇;(2 )冷凝器風扇;(31)蒸發器一 ;(32 )蒸發器二;( 33 )蒸發器三;(41)冷凝器一 ;(42)冷凝器二 ;(43)冷凝器三;(51)蒸汽管一 ;(52)蒸汽管二;(53)蒸汽管三;(61)液體管一;(62)液體管二;(63)液體管三;(71) 二相流泵一 ;(72) 二相流泵二;(73)二相流泵三;(81)儲液穩流器一 ;(82)儲液穩流器二;(83)儲液穩流器三。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明作更進一步的說明,以下均以三級分離式高效熱管換熱器為例進行說明。
[0018]如圖1所示本發明的蒸發器結構示意圖,蒸發器(31 ;32 ;33)是微通道換熱器,蒸發器(31 ;32 ;33)之間相互并排擺放,各級蒸發器擁有自己獨立的輸入輸出端。
[0019]如圖2所示本發明冷凝器結構示意圖,冷凝器(41 ;42 ;43)是一個微通道換熱器經過在其上下集流管內對稱放置隔流板而分割出來的擁有獨立工作區域的冷凝器(41 ;42;43),各個分冷凝器(41 ;42 ;43)擁有自己獨立的輸入輸出端。
[0020]圖3所示本發明的實施方式一結構示意圖,本系統包括一級熱管組、二級熱管組以及三級熱管組;所述每一級熱管組(11 ;12 ;13)主要由蒸發器(31 ;32 ;33)、冷凝器(41;42 ;43)、蒸汽管(51 ;52 ;53)以及液體管(61 ;62 ;63)四個部分組成;蒸發器(31 ;32 ;33)之間相互并排擺放,組裝于同一個殼體內,位于蒸發器風機(I)形成的風道內,共用一個蒸發器風機(1),各蒸發器(31 ;32 ;33)擁有自己獨立的輸入輸出端;冷凝器(41 ;42 ;43)是單級的冷凝器,冷凝器(41 ;42 ;43)之間左右緊鄰擺放,相互不擋風,組裝于同一個殼體內,位于冷凝器風機(2)形成的風道內,共用一個冷凝器風機(2),各冷凝器(41 ;42 ;43)擁有自己獨立的輸入輸出端;所述蒸汽