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。
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)
本换热器与现有换热器的设计比较有以下优点:
(1)两个上冷下热分层的螺旋形流体通道,增强换热过程中水的对流以及紊流(强制对流),有效提高换热效率;螺旋形流体通道也有效减低了液体流动的阻力;可逆流换热,能够满足低温差换热的应用环境。
(2)换热面是一整块金属薄板制成,加强传热效果的同时,还起到均衡传热的效果;例如,在家庭淋浴的洗浴环境,能有效抑制由于洗浴废水的水流温度间歇变化、流量流速等因素导致被预热的清洁水水温度明显波动、时冷时热的情况发生。
(3)换热面整体呈锅底形的设计,保证了人们在洗浴过程中偶尔间断热水使用时,仍然继续保持了对清洁自来水的预热,减低重新开启热水时水温的波动。
根据实际情况,按平均每人每周洗澡3次,每次洗澡耗电2度电(1元电费),则每人每年洗澡约150次,耗电300度,150元电费;户均按3人计算,每个家庭每年洗澡的能耗近900度,根据现在的电价,则为450元钱。若淋浴换热器的售价控制在每台300元左右,同时考虑当使用淋浴换热器后所需热水器的功率可降低1/3,则实际购买淋浴设备的总费用远远低于一年的电价。
带螺旋形凹槽的金属薄板的整体中间略为凹陷,周边略高,呈钝角锥台平底锅形,中间预留一部分空间面积,在换热器中间位置放置一个模块化的过滤器,以减低换热器的污垢形成。
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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