專利名稱：用于高粘度流體冷卻的熱管冷卻器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱管冷卻器，尤其是指一種用于高粘度流體冷卻的熱管冷卻器。
在煉油廠中減壓塔的渣油和電站中鍋爐燃燒器的回流重油等在流回油庫前必須進行冷卻。冷卻過程一般是在常規(guī)的間壁式冷油器中進行，冷卻的介質為水。渣油和重油都是高粘度流體，凝固點一般為36℃左右，當油溫低于90℃時粘度急劇增加。由于流經(jīng)冷油器的冷卻水的水溫一般不超過30℃，因此冷油器的金屬間壁的溫度被降得較低，使靠近間壁的油溫低于50℃，離凝固點(36℃)很接近，使油的粘度更高，流動性更差，油側熱阻劇增，熱交換性陡減。為了克服這些缺點，以增強被冷卻油的流動性，對這種結構的冷油器唯一可采取的措施是提高冷卻水溫，一般將水溫提高到70℃以上，但這樣的措施又帶來另一不足，由于冷卻水與熱油流體間的溫差大大減少，要達到預定的冷卻效果必須要增大熱交換的面積，這樣做勢必浪費能源且增加了冷油器的體積及提高了冷油器的制作成本。
本實用新型的目的是要設計一種在不提高冷卻水水溫的情況下能大大改善被冷卻的高粘度流體的流動性能且結構簡單及使用方便的用于高粘度流體冷卻的熱管冷卻器。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的用于高粘度流體冷卻的熱管冷卻器包括熱流體、冷流體及冷卻器，其中，冷卻器由蒸發(fā)器、冷凝器、接于蒸發(fā)器與冷凝器上口之間的上接管及接于蒸發(fā)器與冷凝器下口之間的下接管組成，所述的蒸發(fā)器是管殼式的，其管程及殼程中封閉的一個裝有工質流體而另一個兩端有開口端的通有熱流體，所述的冷凝器是管殼式的，其管程及殼程內封閉的一個流有從蒸發(fā)器流來的工質蒸汽而另一個兩端有開口端的通有冷流體，蒸發(fā)器內流有工質流體的管路、上接管、冷凝器內流有工質蒸汽的管路及下接管組成一個封閉的熱管管路。
本實用新型的冷卻器冷卻高粘度流體采用的是在一個封閉的熱管管路內工質流體與需冷卻的熱流體(高粘度流體)在蒸發(fā)器內熱交換后被汽化，再在冷凝器內被冷流體(水)冷凝后液化并流回原處，這樣周而復始地繼續(xù)上述的冷卻過程，使熱流體的熱量源源不斷地輸送到冷流體之中。由于封閉的熱管管路內部的汽、液兩相處于飽和狀態(tài)，因此互相連通的封閉的熱管管路內的空間有很好的等溫性能，使蒸發(fā)器內工質的溫度通過自身的熱力循環(huán)保持在高于熱流體的凝固點溫度之上，既起到冷卻熱流體的作用，又使熱流體保持良好的流動性能，而不需另外使用熱源。因此本冷卻器具有節(jié)約能源、節(jié)省材料、減小體積及制作成本較低的優(yōu)點。
下面結合本實用新型的實施例對本實用新型的結構詳述如下


圖1是本實用新型的實施例之一的剖視結構圖；圖2是本實用新型的實施例之二的剖視結構圖；圖3是本實用新型的實施例之三的剖視結構圖；圖4是本實用新型的實施例之四的剖視結構圖；圖5是本實用新型的實施例之五的剖視結構圖；參見
圖1所示的實施例，用于高粘度流體冷卻的熱管冷卻器包括熱流體R、冷流體L及冷卻器，其中，冷卻器由蒸發(fā)器1、冷凝器2、接于蒸發(fā)器上口16與冷凝器上口26之間的上接管3及接于蒸發(fā)器下口17與冷凝器下口27之間的下接管4組成，所述的蒸發(fā)器1是管殼式的，其管程及殼程中封閉的一個裝有工質流體5而另一個兩端有開口端的通有熱流體R，在本實施例中工質流體5裝于由蒸發(fā)器管束13組成的管程內，熱流體R流經(jīng)于其殼程內，從蒸發(fā)器殼程進口14流入，從蒸發(fā)器殼程出口15流出，在蒸發(fā)器1內工質流體5與熱流體R進行熱交換后化成的工質蒸汽5′通過上接管3進入冷凝器2，所述的冷凝器2是管殼式的，其管程及殼程內封閉的一個流有工質蒸汽5′而另一個兩端有開口端的通有冷流體L，在本實施例中工質蒸汽5′流經(jīng)于由冷凝器管束23組成的管程內，冷流體L流經(jīng)于其殼程內，從冷凝器殼程進口24流入，從冷凝器殼程出口25流出，在冷凝器2內工質蒸汽5′與冷流體L進行熱交換后又凝結成工質流體5并通過下接管4流回蒸發(fā)器1內，由此可見，蒸發(fā)器1內流有工質流體5的管路、上接管3、冷凝器2內流有工質蒸汽5′的管路及下接管4組成一個封閉的熱管管路。
由于工質流體5的熱力循環(huán)必須借助重力才能完成，因此冷凝器2的空間位置必須高于蒸發(fā)器1的位置。
為了使工質流體5及工質蒸汽5′在所述的封閉的熱管管路內能順利的汽化或液化，熱管管路內抽成真空狀態(tài)；工質流體5采用加有緩蝕劑的純水，以抑制水與管殼(一般為炭鋼)發(fā)生電化學反應產(chǎn)生氫氣，從而破壞熱管管路的等溫性能。工質流體5在工作中處于100℃左右，用這樣溫度的流體冷卻高粘度流體時能保證高粘度流體的暢通流動。
所述的蒸發(fā)器1還包括殼體11，管板12等；所述的冷卻器2還包括殼體21，管板22等。
圖1所示的結構中蒸發(fā)器和冷凝器內組成的熱管管路是由兩者的管程及上、下接管組成，實際上根據(jù)需要還可以由兩者的殼程及上、下接管或一個管程，一個殼程及上、下接管組成。
圖2所示的實施例中工質流體5裝于蒸發(fā)器的殼程內，熱流體R流經(jīng)于其管程內，工質蒸汽5′從蒸發(fā)器上口16通過上接管3、冷凝器上口26進入冷凝器2的殼程內，冷流體L流經(jīng)于其管程內，在冷凝器2凝結成的工質流體5從冷凝器下口27通過下接管4、蒸發(fā)器下口17流回蒸發(fā)器1的殼程內。
圖3所示的實施例中工質流體5裝于蒸發(fā)器的殼程內，熱流體R流經(jīng)于其管程內，工質蒸汽5′從蒸發(fā)器上口16通過上接管3、冷凝器上口26進入冷凝器2的管程內，冷流體L流經(jīng)于其殼程內，在冷凝器2凝結成的工質流體5從冷凝器下口27通過下接管4、蒸發(fā)器下口17流回蒸發(fā)器1的殼程內。
圖4所示的實施例中工質流體5裝于蒸發(fā)器的管程內，熱流體R流經(jīng)于其殼程內，工質蒸汽5′從蒸發(fā)器上口16通過上接管3、冷凝器上口26進入冷凝器2的殼程內，冷流體L流經(jīng)于其管程內，在冷凝器2凝結成的工質流體5從冷凝器下口27通過下接管4、蒸發(fā)器下口17流回蒸發(fā)器1的管程內。
圖5所示的實施例可以省略上、下接管，冷凝器52與置于其下面的蒸發(fā)器51裝于一個殼體53內，冷凝器52包括上管板521、上中管板54及冷凝器管束522，蒸發(fā)器51包括下管板512、下中管板57及蒸發(fā)器管束511，在殼體53內，上中管板54及下中管板57圍成一個連通區(qū)56，本實施例中工質流體55置于蒸發(fā)器51的管程內，熱流體R流經(jīng)其殼程內，工質流體55蒸發(fā)后的蒸汽流到冷凝器52的管程內，冷流體L流經(jīng)其殼程內，連通區(qū)56成為蒸汽上升和凝液下降回流的中間通道。
權利要求1．一種用于高粘度流體冷卻的熱管冷卻器，包括熱流體、冷流體及冷卻器，其特征在于，所述的冷卻器由蒸發(fā)器、冷凝器、接于蒸發(fā)器與冷凝器上口之間的上接管及接于蒸發(fā)器與冷凝器下口之間的下接管組成，所述的蒸發(fā)器是管殼式的，其管程及殼程中封閉的一個裝有工質流體而另一個兩端有開口端的通有熱流體，所述的冷凝器是管殼式的，其管程及殼程內封閉的一個流有從蒸發(fā)器流來的工質蒸汽而另一個兩端有開口端的通有冷流體，蒸發(fā)器內流有工質流體的管路、上接管、冷凝器內流有工質蒸汽的管路及下接管組成一個封閉的熱管管路。
2．根據(jù)權利要求1所述的用于高粘度流體冷卻的熱管冷卻器，其特征在于所述的冷凝器的空間位置高于蒸發(fā)器的位置。
3．根據(jù)權利要求1所述的用于高粘度流體冷卻的熱管冷卻器，其特征在于所述的熱管管路內抽成真空狀態(tài)。
4．根據(jù)權利要求1所述的用于高粘度流體冷卻的熱管冷卻器，其特征在于所述的工質流體是一種加有緩蝕劑的純水。
5．根據(jù)權利要求1所述的用于高粘度流體冷卻的熱管冷卻器，其特征在于所述的上、下接管省略，用處于蒸發(fā)器與冷凝器之間的連通區(qū)替代。
6．根據(jù)權利要求5所述的用于高粘度流體冷卻的熱管冷卻器，其特征在于所述的連通區(qū)的結構為冷凝器與置于其下面的蒸發(fā)器裝于一個殼體內，冷凝器包括上管板、上中管板及冷凝器管束，蒸發(fā)器包括下管板、下中管板及蒸發(fā)器管束，在殼體內，上中管板及下中管板圍成一個連通區(qū)。
專利摘要一種用于高粘度流體冷卻的熱管冷卻器,包括熱流體、冷流體及冷卻器,冷卻器由管殼式蒸發(fā)器及冷凝器、上接管和下接管組成,蒸發(fā)器管程及殼程中分別裝有工質流體及熱流體,冷凝器管程及殼程中分別流有從蒸發(fā)器流來的工質蒸汽及冷流體,蒸發(fā)器和冷凝器流有工質的管路及上、下接管組成一個封閉的熱管管路,使冷卻熱流體的工質流體的溫度通過熱力循環(huán)保持在高于熱流體的凝固點溫度之上,既冷卻熱流體,又使熱流體保持良好的流動性能。
文檔編號F28D15/02GK2309551SQ9724267
公開日1999年3月3日 申請日期1997年11月20日 優(yōu)先權日1997年11月20日
發(fā)明者敖建軍, 孫全平 申請人:中國船舶工業(yè)總公司第七研究院第七一一研究所