CN111435057A - 热管加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种热管加热装置包括热管，导热管；热管的凹型封头装置和导热管固定连接为一体。热管包括金属管，导热工质，凹型封头装置。导热管中的介质携带的热能通过凹型封头装置的加热板给散热器和加热板之间空腔内的导热介质直接加热，散热器的散热面积比加热板的散热面积增加了3—18倍，散热器和加热板之间空腔内的“液汽相变”的导热介质携带的热能通过大面积的散热器的热传导、热辐射给热管内腔中的导热工质进行导热加热，小面积的凹型封头装置可以给导热工质传导足够的热量，导热工质在热管内腔中进行着“液汽相变”的导热换热；当某一根热管出现损坏产生泄漏，不影响整个热管加热装置的使用。

Description

热管加热装置

技术领域

本发明涉及的是一种热管加热器，具体是一种配套在干燥设备上使用的热管加热装置。

背景技术

在粮食、食品、化工、医药等加工生产领域中，物料需要在真空条件下对物料进行加热干燥处理，以达到所需要求含水量标准的物料.现在市场上的真空干燥设备的导热散热多以外部夹层加热、排管式散热器进行散热加热，但是它们的散热器体积大、散热面积小，热能使用效率低，使用过程中故障率高，不易维修。

现在市场上热管换热器使用的热管是重力热管，当重力热管呈竖直放置时，热管的蒸发段在下冷凝段在上，热能仅仅只能够通过热管的下端管头金属板面进行导热加热。热管的下端管头金属板面的导热面积是有限的，小小换热面积的管头金属板面仅仅输入少量的热量，导热工质由于受热面积有限，影响外部热能对热管内腔内的导热工质的导热加热，造成导热工质的受热的热能总量不足，影响热管的整体导热换热效果，造成热管不能够大量输出热能热量。

发明内容

本发明要解决的问题是克服现有技术存在的不足，提供一种热管加热装置。

为了到达上述目的，本发明通过下述技术方案实现的：热管加热装置包括热管，导热管。

所述的导热管是金属管制作;导热管的直径是38—58mm，导热管的长度是2000—28000mm，导热管的长度根据烘干设备的需要设定长度。导热管通过弯管机制作成不同的排列形状，弯管加工后的导热管的外观排列形状是圆形的，或者是方形的。

所述的导热管有热能进口和热能出口。

所述的热管包括金属管，导热工质，凹型封头装置。

所述的金属管的直径是18—58mm，金属管的长度是300—1800mm。

所述的金属管是一端封闭的金属管，金属管是光管的金属管，或者是管壁上有翅片的金属管。

所述的金属管的未封闭一端和凹型封头装置固定焊接为一体，金属管和凹型封头装置焊接固定后的热管内腔是密封不透气的。

所述的导热工质在金属管和凹型封头装置焊接固定后的热管内腔中。

所述的导热工质是水，或者是乙醇，或者是复合工质，或者是其他适合使用的工质。

所述的凹型封头装置是一个热管装置。

所述的凹型封头装置包括加热板，导热介质，散热器。

所述的导热介质是水，或者是乙醇，或者是复合介质，或者是其他适合使用的介质。

所述的加热板的制作材料是0.2—5mm的金属板；将金属板通过冲压机的冲压制作成加热板。

所述的加热板的凹形的形状尺寸等于导热管的管***的形状尺寸；加热板的凹形的形状尺寸和导热管的管***的形状尺寸是一样的。

所述的散热器的上面是凸形的，或者是平面的。上面是凸形的散热器的外观是半球状的，或者是圆锥状。

平面的散热器上的导热片更好的大面积的给导热工质提供热能，热管内腔中的导热工质散布在散热器的平面上的导热片周围，提高了导热工质的导热受热速度。

所述的散热器的外径是15—50mm，散热器的高度是38—580mm；散热器的表面有空心的导热片，散热器的外径是指含有导热片的高度的外径总尺寸；导热片的凸形外观是圆锥状，圆锥状的凸出导热片便于导热换热。导热片和金属板是一体的，导热片是空心的，空心的导热片便于导热介质在其空心处进行热能的传导运动，导热介质携带的热能通过导热片传导出去。

所述的导热片的内腔的内径是2—8mm，导热片7的高度是5—12mm；散热器上的导热片与相邻的导热片之间的间距是5—18mm。

根据所需的散热器的规格形状、尺寸大小的要求，制作成散热器模具。散热器是通过散热器模具由钢水铸造制作的，通过散热器模具铸造制作好的散热器上的导热片是空心的；或者是将金属板通过散热器模具由冲压机直接冲压成适合的散热器；金属板的厚度是0.1—1mm。

所述的散热器的下端固定在加热板上，固定连接后的散热器和加热板之间的空腔是密封不透气的，导热介质灌装在散热器和加热板之间的空腔内。

空心的导热片的内腔和散热器和加热板之间的空腔是互通的，导热片增大了散热器的散热面积，提高了热能的导热换热速度。

所述的凹型封头装置的散热器在金属管和凹型封头装置焊接固定后的热管内腔中，凹型封头装置的散热器在金属管的未封闭一端的管体内。

在相同大小的热管内腔的空间容积的情况下，散热器的导热换热面积比加热板的导热换热面积大了3—18倍；散热器扩大了热能的散热面积，导热介质在散热器和加热板之间的空腔内部进行着“液汽相变”的导热换热，实现了小面积的加热板可以输入足够的热能热量，大面积导热换热的散热器可以大量输出热能热量；扩大了导热换热面积的散热器将热能给热管内腔内的导热工质提供了导热加热速度。

将热管下端固定焊接在导热管的管外面上。通过电焊焊接，将热管的凹型封头装置的加热板的边沿和导热管的管体的连接处进行焊接固定，热管的凹型封头装置和导热管固定连接为一体。

热管和相邻的热管的间距是50—180mm，导热管上可以焊接固定根据需要的数量的热管。

所述的热管是单独的一根固定焊接在导热管的外面；热管的内部和导热管的内部是不相通的；当某一根热管出现损坏产生泄漏，仅仅是这一根热管不工作，不影响整个热管加热装置的使用。

所述的导热管内导热使用的介质是水，或者是导热油，或者是蒸汽。

凹型封头装置中的导热介质和热管中的导热工质也可以选择是相同沸点的，凹型封头装置中的导热介质的沸点和热管中的导热工质的沸点是一样的，或者是不一样的。

凹型封头装置中选择沸点高一点的导热介质，热管中选择沸点低一点的导热工质。凹型封头装置传导的高温热能便于给低沸点的热管内腔中的导热工质进行导热加热，增大热管内腔中的导热工质的汽化导热速度。

所述的热管加热装置采用的热能传导方式是：

一、热管加热装置安装在干燥设备或换热设备的内部，热管加热装置的导热管的热能进口和热能出口延伸出干燥设备或换热设备后连接在外设的加热设备上。

二、介质由外设的加热装置加热后，携带热能的介质通过导热管的热能进口进入导热管；导热管中的介质携带的热能通过凹型封头装置的加热板给散热器和加热板之间空腔内的导热介质直接加热。

三、凹型封头装置是一个热管。散热器和加热板之间空腔内的导热介质受热后，导热介质在散热器和加热板之间的空腔内部进行着“液汽相变”的导热换热，气化后的气体状的导热介质充满在散热器和加热板之间空腔中，凸形散热器的导热换热面积比加热板的导热换热面积大了3—18倍，散热器和加热板之间空腔内的“液汽相变”的导热介质携带的热能通过大面积的散热器的热传导、热辐射给热管内腔中的导热工质进行导热加热。实现了小面积的加热板可以给导热介质传导足够的热量，大面积导热换热的凸形散热器大量输出热量。

四、热管内腔内的液体状的导热工质通过凸形散热器上的热能的导热加热后气化，气化后的气体状的导热工质运动在热管内腔中，气体状的导热工质通过金属管向外导热散热后，气体状的工质冷凝为液体状导热工质，冷凝后的液体状的导热工质依靠自身的重力下坠到凸形散热器上后受热再次气化，大面积的散热器给导热工质提供热能，小面积的凹型封头装置可以给导热工质传导足够的热量，导热工质在热管内腔中进行着“液汽相变”的导热换热，导热工质携带的热能通过金属管的热传导、热辐射给金属管的管外面的物料或空气进行导热加热，热管的金属管可以大量输出热量。

五、换热后的介质通过导热管的热能出口排出导热管后由外设的加热装置再次加热。

本发明与现有热管加热器相比有如下有益效果：热管加热装置包括热管，导热管。热管包括金属管，导热工质，凹型封头装置。导热管中的介质携带的热能通过凹型封头装置的加热板给散热器和加热板之间空腔内的导热介质直接加热；散热器和加热板之间空腔内的“液汽相变”的导热介质携带的热能通过大面积的散热器的热传导、热辐射给热管内腔中的导热工质进行导热加热，散热器的凸形面扩大了热能的散热面积，散热器的散热面积增加了3—18倍，散热器传导的热能给热管内腔内的导热工质提供了加热速度，小面积的凹型封头装置可以给导热工质传导足够的热量，导热工质在热管内腔中进行着“液汽相变”的导热换热，热管可以大量输出热量。当某一根热管出现损坏产生泄漏，不影响整个热管加热装置的使用。

附图说明：

图1、为本发明热管加热装置的结构示意图；

图2、为本发明热管加热装置的导热管的排列形状示意图；

图3、为本发明热管加热装置的热管的结构示意图；

图4、为本发明热管加热装置的热管的凸形散热器的凹型封头装置的结构示意图；

图5、为本发明热管加热装置的热管的平面散热器的凹型封头装置的结构示意图。

图中：1、热管，2、导热管，3、热能进口，4、热能出口，5、金属管，6、凹型封头装置，7、导热工质，8、导热片，9、导热介质，10、热管内腔，11、散热器，12、加热板。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1：

如图1，图2所示的热管加热装置包括热管1，导热管2。

所述的导热管2的直径是48mm，导热管2的长度是8000mm；弯管加工后的导热管2的外观排列形状是圆形的。

所述的导热管2有热能进口3和热能出口4。

如图1，图3，图4所示的热管1包括金属管5，导热工质7，凹型封头装置6。

所述的金属管5的直径是18—58mm，金属管5的长度是300—1800mm。

所述的金属管5是一端封闭的金属管；金属管5是光管的金属管，或者是管壁上有翅片的金属管。

所述的金属管5的未封闭一端和凹型封头装置6固定焊接为一体，金属管5和凹型封头装置6焊接固定后的热管内腔10是密封不透气的。

所述的导热工质7在金属管5和凹型封头装置6焊接固定后的热管内腔10中。

所述的导热工质7是乙醇。

如图3，图4所示的凹型封头装置6是一个热管装置。

所述的凹型封头装置6包括加热板12，导热介质9，散热器11。

所述的导热介质9是水。

凹型封头装置6中的导热介质9的沸点和热管1中的导热工质7的沸点是不一样的。

所述的凹型封头装置6中选择沸点高一点的导热介质9（水的沸点是100℃），热管1中选择沸点低一点的导热工质7（乙醇的沸点是74℃）。

凹型封头装置6中导热介质9传导的100℃的高温热能便于给低沸点的热管内腔10中的导热工质7（沸点是74℃的乙醇）进行导热加热，导热介质9传导的高温热能便增大热管内腔10中的导热工质7的汽化导热速度。

所述的加热板12的制作材料是0.2—5mm的金属板；将金属板通过冲压机的冲压制作成加热板12。加热板12的凹形的形状尺寸等于导热管2的管***的形状尺寸，加热板12的凹形的形状尺寸和导热管2的管***的形状尺寸是一样的。

所述的散热器11的上面是凸形的，凸形的散热器11的外观是半球状的。

所述的散热器11的外径是38mm，散热器11的高度是80mm。

所述散热器11的表面有空心的导热片8，散热器11的外径是指含有导热片8的高度的外径总尺寸。导热片8和金属板是一体的，导热片8是空心的，空心的导热片8便于导热介质9在其空心处进行热能的传导运动，导热介质9携带的热能通过导热片8传导出去。

所述的导热片8的凸形外观是圆锥状。

所述的导热片8的内腔的内径是3mm，导热片8的高度是5mm，导热片8与相邻的导热片8之间的间距是8mm。

将金属板通过散热器11模具由冲压机直接冲压成适合的散热器11，金属板的厚度是0.3mm。

所述的散热器11的下端固定在加热板12上，固定连接后的散热器11和加热板12之间的空腔是密封不透气的，导热介质9灌装在散热器11和加热板12之间的空腔内。

空心的导热片8的内腔和散热器11和加热板12之间的空腔是互通的，导热片8增大了散热器11的散热面积，提高了热能的导热换热速度。

所述的凹型封头装置6的散热器11在金属管5和凹型封头装置6焊接固定后的热管内腔10中，凹型封头装置6的散热器11在金属管5的未封闭一端的管体内。

在相同大小的热管内腔10的空间容积的情况下，散热器11的导热换热面积比加热板12的导热换热面积大了3—18倍；散热器11扩大了热能的散热面积，导热介质9在散热器11和加热板12之间的空腔内部进行着“液汽相变”的导热换热，实现了小面积的加热板12可以给导热介质9传导足够的热量，大面积导热换热的散热器11可以大量输出热能热量；扩大了导热换热面积的散热器11将热能给热管内腔10内的导热工质7提供了导热加热速度。

如图1，图3所示的热管1下端固定焊接在导热管2的管外面上，热管1的凹型封头装置6和导热管2固定连接为一体。

所述的热管1是单独的一根固定焊接在导热管2的外面；热管1的内部和导热管2的内部是不相通的；当某一根热管1出现损坏产生泄漏，不影响整个热管加热装置的使用。

所述的导热管2内导热使用的介质是导热油。

如图1，图2所示的热管加热装置采用的热能传导方式是：

一、携带热能的介质通过导热管2的热能进口3进入导热管2；导热管2中的介质携带的热能通过凹型封头装置6的加热板12给散热器11和加热板12之间空腔内的导热介质9直接加热。

二、散热器11和加热板12之间空腔内的导热介质9受热后，导热介质9在散热器11和加热板12之间的空腔内部进行着“液汽相变”的导热换热，气化后的气体状的导热介质9充满在散热器11和加热板12之间空腔中，凸形散热器11的导热换热面积比加热板12的导热换热面积大了3—18倍，散热器11和加热板12之间空腔内的“液汽相变”的导热介质9携带的热能通过大面积的散热器11的热传导、热辐射给热管内腔10中的导热工质7进行导热加热。实现了小面积的加热板12可以给导热介质9传导足够的热量，大面积导热换热的凸形散热器11大量输出热量。

三、热管内腔10内的液体状的导热工质7通过凸形散热器11上的热能的导热加热后气化，气化后的气体状的导热工质7运动在热管内腔10中，气体状的导热工质7通过金属管5向外导热散热后，气体状的工质冷凝为液体状导热工质7，冷凝后的液体状的导热工质7依靠自身的重力下坠到凸形散热器11上后受热再次气化。

四、导热工质7在热管内腔10中进行着“液汽相变”的导热换热。导热工质7携带的热能通过金属管5的热传导、热辐射给金属管5的管外面的物料或空气进行导热加热。实现了小面积的凹型封头装置6可以给导热工质7传导足够的热量，金属管5可以大量输出热量。

五、换热后的介质通过导热管2的热能出口4排出导热管2后由外设的加热装置再次加热。

实施例2：

如图1，图2，图3所示的热管加热装置包括热管1，导热管2。

如图1，图2，图3，图5所示的本实施例2的热管加热装置与实施例1所介绍的热管加热装置的结构的相同之处就不再重述介绍。

如图3，图5所示的热管1包括金属管5，导热工质7，凹型封头装置6。

所述的散热器11的上面是是平面的，散热器11的平面上有空心的导热片8。

平面的散热器11上的导热片8更好的大面积的给导热工质7提供热能，热管内腔10中的导热工质散布在散热器11的平面上的导热片8周围，提高导热工质7的导热受热速度。

凹型封头装置6中的导热介质9的沸点和热管1中的导热工质7的沸点是一样的。

所述的导热片8和金属板是一体的，导热片8是空心的，空心的导热片8便于导热介质9在其空心处进行热能的传导运动，导热介质9携带的热能通过导热片8传导出去。

热管内腔10中冷凝后的导热工质7下坠流在散热器11的平面上，散热器11更好的大面积的给导热工质7提供热能。

以上实施例只是用于帮助理解本发明的制作方法及其核心思想，具体实施不局限于上述具体的实施方式，本领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的变化均落在本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种热管加热装置包括热管（1），导热管（2）；其特征在于：热管（1）包括金属管（5），导热工质（7），凹型封头装置（6）；金属管（5）的未封闭一端和凹型封头装置（6）固定焊接为一体，导热工质（7）在金属管（5）和凹型封头装置（6）焊接固定后的热管内腔（10）中；

所述的凹型封头装置（6）是一个热管装置；

所述的凹型封头装置（6）包括加热板（12），导热介质（9），散热器（11）；散热器（11）的下端固定在加热板（12）上，导热介质（9）灌装在散热器（11）和加热板（12）之间的空腔内；

凹型封头装置（6）中的导热介质（9）的沸点和热管内腔（10）中的导热工质（7）的沸点是不一样的，或者是一样的；

所述的热管（1）的下端固定焊接在导热管（2）的管外面上，热管（1）的凹型封头装置（6）和导热管（2）固定为一体。

2.根据权利要求1所述的一种热管加热装置，其特征在于：导热介质（9）是水，或者是乙醇，或者是复合介质。

3.根据权利要求1所述的一种热管加热装置，其特征在于：散热器（11）的上面是凸形的，或者是平面的。

4.根据权利要求1所述的一种热管加热装置，其特征在于：散热器（11）的外径是15—50mm，散热器（11）的高度是38—580mm。

5.根据权利要求1所述的一种热管加热装置，其特征在于：散热器（11）的表面上有空心的导热片（8）。

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