重力热管是依靠其内部工质在一个抽成一定的真空的封闭壳体中循环相变而传递热量的装置。其工作原理是:当热量自高温热源传入热管时,处于热管加热段内的工质随即被,吸热汽化变成蒸汽(汽化段),蒸汽瞬间流向热管另一端(传输段),到达另一端时遇冷放出潜热后凝结成液体(冷凝段),冷凝液体经传输段回流到汽化段,循环相变而实现热量传递。
重力热管的导热系数是一般金属的万倍左右,换热效率高达98%以上,是任何一种普通热交换器无法达到的。
洗浴废水的温度一般在30~35℃,而自来水的温度从0℃~25℃之间,因此淋浴换热器必须能进行低温差换热;同时还具有水流量较小的特点,每分钟4L左右的流量;如果将每分钟4L流量的自来水与30℃的洗浴废水通过热交换,能够使0℃的自来水经换热后达到25℃,那么换热器的换热效率/功率应达到或**过7KW;假设换热器的换热面积为一平方米(能放置于普通淋浴房底座下),则换热器的传热系数应**过1400W/(m2*k);
新型换热器 核心部件是一块由高热导率的金属薄板通过冲压方式制成,在金属薄板两面形成从里到外凹凸相间的螺旋形凹槽(见图一)。通过在该带螺旋形凹槽的金属薄板两面,分别覆盖金属或塑料板,在该带螺旋形凹槽的金属薄板两面形成上下两层、相互隔离的两个螺旋形流体通道,让初始温度较低的液体从上层螺旋形流体通道边缘流入、至中间流出,而初始温度较高的液体从下层螺旋形流体通道的中间流进、至边缘流出,从而以逆流的方式实现低温差换热。
将本换热器的热转换按板式换热器计算,即使按较低传热系数2000W/m2k,一平方米的换热面积,5度温差则可达到10kw的换热功率,能满足每分钟4L流量的0℃自来水与30℃的洗浴废水通过热交换,经换热后自来水升至25℃所需7KW,换热器的传热系数须**过1400W/(m2*k)的要求。(还具备30%的冗余)
从长远来看,由于淋浴换热器节能50%,家庭使用一年半即收回在淋浴换热器上的投资,使用6年所节省的能源费用**过1350元。从整个来讲,中国热水器(包括燃气、电热水器)市场规模约有近1500万台的容量,金额**过180亿。未来淋浴换热器获得普及推广时,市场容量应接近热水器,金额将达到30亿规模/年。
换热器是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位.在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用更加广泛。换热器种类很多,但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分类即:间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中,间壁式换热器应用多。常见间壁式换热器如:冷却塔(或称冷水塔) 、气体洗涤塔(或称洗涤塔) 、喷射式热交换器 、混合式冷凝器 。
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