本發(fā)明涉及熱能利用，特別是一種可以再生的熱管及再生方法。

背景技術(shù)：

蓄熱器是對熱能進(jìn)行儲存的設(shè)備，現(xiàn)有的蓄熱器為蒸汽型和液體蓄熱器；

在工業(yè)節(jié)能領(lǐng)域，將余熱進(jìn)行回收并儲存，通常采用相變技術(shù)進(jìn)行蓄熱，在低溫領(lǐng)域采用蓄冰技術(shù)實(shí)現(xiàn)蓄熱；

在太陽能領(lǐng)域，采用熔融鹽蓄熱，雖然熔融鹽可以實(shí)現(xiàn)高溫的儲存，但是由于其需要從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，因而需要熱能將其加熱，同時(shí)熔融鹽的毒性、經(jīng)濟(jì)型、安全性也存在問題，因而熔融鹽蓄熱的使用受到限制。

在太陽能領(lǐng)域，也采用空氣或其他氣體進(jìn)行蓄熱，但其熱熔小，無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的熱能存儲。

蓄能電站采用電能進(jìn)行儲存，特別是風(fēng)電及光伏組成的電能，由于其無法實(shí)現(xiàn)儲存，因而不得不大量的拋棄，造成大量的浪費(fèi)。如果采用熱能進(jìn)行儲存，需要具備大功率的存儲能力的儲存器。

熱管已經(jīng)大量的應(yīng)用于蓄熱器或換熱器，但是熱管的壽命為3-6年，無法實(shí)現(xiàn)更長的年限，現(xiàn)有工業(yè)熱管基本上3-6年就被拆除或更換，但是在太陽能及蓄熱領(lǐng)域，要求熱管的使用年限為30年，這樣就提供了如何延長熱管壽命問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種熱管再生系統(tǒng)，采用在熱管殼體上設(shè)置一個(gè)再生管的方式，來實(shí)現(xiàn)熱管的再生，通過此再生管將新的工作介質(zhì)充入到熱管腔體內(nèi)來延長熱管壽命，或者將熱管原有失效的工作介質(zhì)通過再生管排出到熱管腔體外，然后再將新的熱管工作介質(zhì)利用此再生管充入到熱管殼體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)熱管的再生利用。這樣多次的充入，可以保證熱管的使用年限達(dá)到和超過30年。對于大規(guī)模的蓄熱器或換熱器，本發(fā)明采用設(shè)置一個(gè)共同的再生熱管的方式，實(shí)現(xiàn)熱管的再生。

本發(fā)明的另外目的是提供一種可再生熱管，通過在一個(gè)或多個(gè)熱管殼體上設(shè)置上至少一個(gè)或?qū)€(gè)共同的再生管，該再生管與熱管腔體進(jìn)行聯(lián)通，通過一個(gè)或共同的再生管將熱管的工作介質(zhì)充入或排出到熱管腔體外，完成熱管的再生。

具體發(fā)明內(nèi)容如下：

一種用于蓄熱器換熱器的熱管再生系統(tǒng)，包括熱管、蓄熱器、換熱器等，其特征是：在蓄熱器、換熱器中使用的熱管的殼體上設(shè)置有至少一個(gè)再生管，再生管與熱管殼體內(nèi)通道進(jìn)行聯(lián)通，通過再生管可以將新的工作介質(zhì)充入到熱管殼體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)熱管的再生利用。

在蓄熱器、換熱器中使用的熱管的殼體上設(shè)置上至少二個(gè)再生管，再生管分別與熱管進(jìn)行聯(lián)通，并且位于熱管的不同的部位，其中一個(gè)再生管可以將熱管的工作介質(zhì)排出到熱管殼體外部，另外一個(gè)再生管可以將外部氣體充入或者新的工作介質(zhì)充入到熱管殼體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)熱管的再生利用。

在蓄熱器、換熱器中使用的熱管的殼體上設(shè)置上至少一個(gè)再生管，首先將真空泵與再生管相互連接，利用抽真空機(jī)組將再生管的壓力抽到低于熱管內(nèi)部的壓力，在熱管內(nèi)容的壓力高于再生管內(nèi)部的壓力后，將熱管內(nèi)部的工作介質(zhì)排出到熱管腔體外部，然后，再將新的工作介質(zhì)充入到熱管殼體內(nèi)。

有多個(gè)熱管組成的熱管組，在熱管組上設(shè)置至少一個(gè)共同的再生管，該再生管與每個(gè)熱管殼體進(jìn)行聯(lián)通，通過共同的再生管同時(shí)將所有的熱管的工作介質(zhì)進(jìn)行排出或者充入新的工作介質(zhì)。

采用下列方法之一實(shí)現(xiàn)對熱管工作介質(zhì)的充入：

A、再生管與一個(gè)新的工作介質(zhì)箱體與抽真空管機(jī)組進(jìn)行連接，首先利用真空機(jī)組將熱管的工作介質(zhì)排出到熱管殼體外，然后將新的工作介質(zhì)箱體的工作介質(zhì)充入到熱管殼體內(nèi)，再進(jìn)行封裝；

B、在再生管上設(shè)置由一個(gè)單向閥門，閥門與新的工作介質(zhì)箱體連接，利用壓力機(jī)構(gòu)將新的工作介質(zhì)通過單向閥門壓入到熱管腔體內(nèi)。

同時(shí)本發(fā)明也提供了一種可再生熱管，其特征是：熱管的殼體上設(shè)置有至少一個(gè)再生管，再生管與熱管殼體內(nèi)通道進(jìn)行聯(lián)通，通過再生管可以將新的工作介質(zhì)充入到熱管殼體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)熱管的再生利用，再生管與熱管組成了一個(gè)可再生熱管。

采用下列方法之一實(shí)現(xiàn)對熱管工作介質(zhì)的充入：

A、再生管與一個(gè)新的工作介質(zhì)箱體與抽真空管機(jī)組進(jìn)行連接，首先利用真空機(jī)組將熱管的工作介質(zhì)排出到熱管殼體外，然后將新的工作介質(zhì)箱體的工作介質(zhì)充入到熱管殼體內(nèi)，再進(jìn)行封裝；

B、在再生管上設(shè)置由一個(gè)單向閥門，閥門與新的工作介質(zhì)箱體連接，利用壓力機(jī)構(gòu)將新的工作介質(zhì)通過單向閥門壓入到熱管腔體內(nèi)。

所述的熱管為重力熱管、循環(huán)熱管、環(huán)形熱管、分離熱管中一種或多種；熱管的工作介質(zhì)為低溫-30-250度，中溫250-600度，高溫600-1300度，根據(jù)不同的溫度使用不同的熱管工作介質(zhì)；熱管殼體截面形狀為環(huán)形、圓形、方形、矩形、多邊形、曲邊形組成的一種或多種。

采用本發(fā)明的技術(shù)方案可產(chǎn)生如下的有益效果：

1、本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)熱管的再生利用，使其壽命達(dá)到和超過30年；

2、本發(fā)明的熱管，可以實(shí)現(xiàn)10-1500度的熱能傳熱、蓄熱，安全可靠；

3、本發(fā)明可以應(yīng)用于工業(yè)余熱、太陽能、地?zé)?、生物質(zhì)等多種應(yīng)用。

附圖說明

圖1是壓入式熱管再生系統(tǒng)及可再生熱管。

圖2是多管抽真空熱管再生系統(tǒng)及可再生熱管。

圖3是多個(gè)熱管再生系統(tǒng)及可再生熱管。

圖中標(biāo)號含義：

1：進(jìn)口，2：出口，3：熱管蒸發(fā)腔體，4：固體粒塊腔體，5：熱管蒸發(fā)腔體 6：熱管蒸發(fā)端，7：熱管冷凝端，8：腔室隔板，9：可再生管道，10：新的工作介質(zhì)箱體，11：工作介質(zhì)液壓泵，12：公用的熱管再生連接管，13：加熱重力熱管，14：放熱重力熱管，15：固體粒塊，16：動力裝置（空壓機(jī)），17：動力裝置（抽真空機(jī)組），18：單向閥，19：熱管工作介質(zhì)，20：排空閥，21：第二可再生管道。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1、蓄熱器熱管再生系統(tǒng)及可再生熱管

圖1所示的熱管蓄熱器，蓄熱器有三個(gè)腔室，一個(gè)腔體為熱管蒸發(fā)腔體5，一個(gè)為熱管冷凝腔體3，固體粒塊腔體4；以及第一種為加熱重力熱管13以及第二種為放熱重力熱管14，加熱重力熱管的蒸發(fā)端設(shè)置在蒸發(fā)腔室5內(nèi)，冷凝端設(shè)置在固體粒塊腔體4，并與固體粒塊進(jìn)行緊密連接，并與固體粒塊的換熱，放熱重力熱管14的蒸發(fā)端設(shè)置在固體粒塊腔體4內(nèi)，并與固體粒塊進(jìn)行緊密連接，并與固體粒塊的換熱，冷凝端設(shè)置在冷凝腔體內(nèi)；在固體粒塊腔體內(nèi)設(shè)置有固體粒塊15，固體粒塊與放熱重力熱管的蒸發(fā)段或者加熱熱管的冷凝端進(jìn)行連接換熱，固體粒塊填充入整個(gè)固體粒塊腔體內(nèi)；

在熱管蒸發(fā)腔體以及熱管冷凝腔體上設(shè)置有流體的進(jìn)出口1、2及腔室隔板8，在固體粒塊腔體上設(shè)置有開口1、2，可以將固體粒塊從固體粒塊腔體內(nèi)放置或者取出；

在容器的外部有保溫材料，保溫材料的外部設(shè)置有箱體；

加熱過程中，將溫度高于固體粒塊的高溫流體從熱管蒸發(fā)腔體的進(jìn)口進(jìn)入容器，經(jīng)與重力熱管換熱后從出口流出，熱能由重力熱管傳熱到固體粒塊腔體內(nèi)并與固體粒塊進(jìn)行換熱，流體的熱能被交換到固體粒塊中進(jìn)行蓄熱；

加熱過程中，將溫度高于固體粒塊的高溫流體從熱管蒸發(fā)腔體的進(jìn)口進(jìn)入容器，經(jīng)與重力熱管換熱后從出口流出，熱能由重力熱管傳熱到固體粒塊腔體內(nèi)并與固體粒塊進(jìn)行換熱，流體的熱能被交換到固體粒塊中進(jìn)行蓄熱；

放熱過程中，將溫度低于固體粒塊的低流體從熱管冷凝腔體的進(jìn)口進(jìn)入容器，經(jīng)與重力熱管換熱后從出口流出；

對于蓄熱器熱管再生系統(tǒng)的實(shí)施例：

當(dāng)熱管工作介質(zhì)不能滿足設(shè)定的換熱效率時(shí)即認(rèn)為原有熱管的工作介質(zhì)失效，此時(shí)，需要對熱管進(jìn)行再生，其方法是原有熱管的每一個(gè)熱管殼體上加工上一個(gè)再生管，此再生管設(shè)置在熱管蒸發(fā)腔室內(nèi)，與每一個(gè)熱管進(jìn)行連接，同時(shí)將每一個(gè)熱管的再生管9與一個(gè)公用的熱管再生管12進(jìn)行連接，公用的熱管再生管與新工作介質(zhì)箱體10連接后與工作介質(zhì)壓力泵11進(jìn)行連接，在公用的熱管再生管12的新工作介質(zhì)箱體10前端設(shè)置有一個(gè)單向閥門18，啟動壓力泵將新的工作介質(zhì)箱體內(nèi)的工作介質(zhì)通過單向閥門18，再通過公用的熱管再生管12進(jìn)入到每個(gè)熱管腔體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對熱管的再生利用。

對于蓄熱器熱管再生方法的實(shí)施例：

方法是在原有熱管的每一個(gè)熱管殼體上加工上一個(gè)再生管，此再生管設(shè)置在熱管蒸發(fā)腔室內(nèi)，與每一個(gè)熱管進(jìn)行連接，同時(shí)將每一個(gè)熱管的再生管9與一個(gè)公用的熱管再生管12進(jìn)行連接，公用的熱管再生管與新工作介質(zhì)箱體10連接后與工作介質(zhì)壓力泵11進(jìn)行連接，在公用的熱管再生管12的新工作介質(zhì)箱體10前端設(shè)置有一個(gè)單向閥門18，啟動壓力泵將新的工作介質(zhì)箱體內(nèi)的工作介質(zhì)通過單向閥門18，再通過公用的熱管再生管12進(jìn)入到每個(gè)熱管內(nèi)，實(shí)現(xiàn)熱管的再生利用。

對于蓄熱器換熱器的可再生熱管的實(shí)施例：

在蓄熱器的每一個(gè)熱管殼體上加工上一個(gè)再生管9，每一個(gè)再生管9與一個(gè)公用的再生管12進(jìn)行連接，公用的熱管再生管上與新工作介質(zhì)箱體10連接后與工作介質(zhì)壓力泵11進(jìn)行連接，在公用的熱管再生管12的新工作介質(zhì)箱體10前端設(shè)置有一個(gè)單向閥門18。當(dāng)熱管工作介質(zhì)不能滿足設(shè)定的換熱效率時(shí)即認(rèn)為原有熱管的工作介質(zhì)失效，此時(shí)，啟動壓力泵將新的工作介質(zhì)箱體內(nèi)的工作介質(zhì)通過單向閥門18，通過公用的熱管再生管12進(jìn)入到每個(gè)熱管的再生管內(nèi)后進(jìn)入到每一個(gè)熱管，實(shí)現(xiàn)對熱管的再生利用。

通過設(shè)置的熱管將新的工作介質(zhì)灌裝到熱管內(nèi)部，并保持真空度進(jìn)行密閉，從而實(shí)現(xiàn)熱管的再生，保證熱管的壽命可以達(dá)到30年。

實(shí)施例二多管抽真空熱管再生系統(tǒng)及可再生熱管

圖2中熱管上設(shè)置有一個(gè)再生管9，再生管9與單向閥及新工作介質(zhì)箱體10進(jìn)行連接，后再與空壓機(jī)進(jìn)行連接，通過空壓機(jī)提供壓力將新的工作介質(zhì)壓入到熱管腔體內(nèi)，新的工作介質(zhì)與原有的工作介質(zhì)混合后成為再生熱管的工作介質(zhì)，通過此方法實(shí)現(xiàn)熱管的再生，或者在生產(chǎn)熱管時(shí)將可再生系統(tǒng)加入到此熱管中即成為可再生熱管。

實(shí)施例三是多個(gè)熱管再生系統(tǒng)及可再生熱管

圖3是有三個(gè)熱管，為了使其再生利用，在每一個(gè)熱管上加工上二個(gè)再生管，每個(gè)再生管9與二個(gè)公用的再生管12，21進(jìn)行連接，公用的再生管12與真空機(jī)組相連接，在公用的再生管12設(shè)置有排空閥20，將二個(gè)再生管的排空閥20打開，首先利用空氣壓力將原有的工作介質(zhì)排出到熱管腔體內(nèi)，然后關(guān)閉排空閥20并對其進(jìn)行真空密閉，同時(shí)關(guān)閉再生管上的排空閥20 ，打開真空機(jī)組17，抽到設(shè)定的真空度后，打開新工作介質(zhì)箱體10，將新工作介質(zhì)充入到每一個(gè)熱管腔體內(nèi)，然后將公用的再生管12或每一個(gè)再生管9進(jìn)行真空密閉，實(shí)現(xiàn)熱管的再生。

同理可以說明再生的方法以及再生熱管。

根據(jù)本發(fā)明的原理及結(jié)構(gòu)，可以設(shè)計(jì)其他的實(shí)施案例，只要符合本發(fā)明的原理及結(jié)構(gòu)，都屬于本發(fā)明的實(shí)施。