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。
换热器,在石油、化工等工业领域的使用已经有**过的历史了。但要想将换热器搬进家庭浴室中使用还存在诸多的限制。由于家庭浴室空间的限制,淋浴换热器必须只能占用较小空间;
本换热器与现有换热器的设计比较有以下优点:
1.洗浴废水在换热器中的流动压差可设计成靠出水口处设置的虹吸管产生,或由电压驱动的电磁泵产生,还可以参考汽车发动机废气涡轮增压的原理和思路,设计一个由自来水驱动的增压器驱动废水的排放。
2.*的模块化过滤器,可以减低换热器的污垢形成,同时也方便过滤器的技术升级。
3.以冲压方式在一平方米面积内制成两个15~20m长(甚至达30m以上)的螺旋型水道,比使用15~20m长金属管(圆管或方槽管等)制作螺旋盘管成本较底,较容易加工。
显然,若只是简单地将工业上应用的换热器照搬进家庭浴室中使用,很难同时满足上述约束条件。这个“家用淋浴换热器”必须是一个创新的设计。而本文涉及的家用淋浴交换器,不仅兼具了板式换热器、螺旋板式换热器、螺旋盘管式换热器的特点,而且体积小、换热效率高,可进行逆流换热、能满足低温差换热的需要;同时,带模块化结构的过滤器、容易拆卸清洗;并且本新型换热器具有易于模块化加工和装配生产,制造成本低等特点。
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);
热管余热回收器即是利用热管的传热特性及其环境适应性制造的换热装置,主要应用于工业节能领域,可广泛回收存在于气态、液态、固态介质中的废弃热源。按照热流体和冷流体的状态,热管余热回收器可分为:气—气式、气-汽式、气—液式、液—液式、液—气式。按照回收器的结构形式可分为:整体式、分离式和组合式。
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