一种旋转流加热的分离式热管蒸发器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种旋转流加热的分离式热管蒸发器，通过采用换热流体中隔板形成了两个或两个以上的换热流体通道，加热蒸发器管束的换热流体采用轴向分区，每区周向环流，不同通道的周向环流通过换热流体中隔板上的开口，进行轴向流连接，流体流动无死区滞留，完全消除了传统采用Zigzag隔板结构流动时折流板角区的滞留，使得换热充分的同时阻力更小；通过液体管、蒸汽出口管均设置在壳体顶部，液体管穿过壳体与底部的液体腔连通，液体管外壁套装隔离管，该结构设计使得中心进液管通过中心隔离管而不受到加热，回流液不会受到加热产生蒸汽而使液体回流受到阻断，且本发明回液更加集中均匀，工质的充装量大幅减小，蒸发器结构更加紧凑、小型化。
【专利说明】
一种旋转流加热的分离式热管蒸发器
技术领域
[0001] 本发明属于工程热物理、热管学科中分离式热管技术领域，涉及一种分离式热管 蒸发器的新型结构设计，特别是涉及一种旋转流加热的分离式热管蒸发器。
【背景技术】
[0002] 热管是一种高性能的传热元件，是靠内部工作介质（工质）的蒸发、凝结和回流而 将热量不断从热源传向热汇的装置。热管的应用十分广泛，随着科技的发展，热管的需求不 断增长。
[0003]热管的结构多种多样，分离式热管是热管的一种。分离式热管（Separate Type Heat Pipe，STHP)-般由蒸发器、冷凝器、蒸汽管和液体管组成。蒸汽器设计是实现分离式 热管预期性能的一个关键。目前，科技发展迫切需要更加紧凑、较远距离传热、性能高等特 殊场合的分离式热管。报道的分离式热管，有的结构复杂，有的体积过大，有的传热能力小， 有的工艺复杂、成本高，不能满足一些场合的传热要求，这些都与分离式热管的蒸发器设计 不合理有直接关系。
[0004] -些文献中提到的分离式热管，例如，《热管及热管换热器》，179-192,重庆大学出 版社，1986.8;《热管技术及其工程应用》，99-105,化学工业出版社，2000.6,设计均采用组 件式，即每一排加热管都有一个集箱，集箱再通过总集箱连接。这些提到的分离式热管换热 器的不足总结起来有：（1)蒸发器体积庞大；（2)组件焊接、组装均不方便；（3)焊口多，位置 不规则，工质泄漏的可能性增大很多；（4)在结构设计上极不适应小空间的需要；（5)蒸发器 底部的空间过大，即需要充液量很大；（5)蒸汽管和液体管从换热器侧面引出、引入，占用的 空间较多；（6)采用之字形(Zigzag形)流体折流结构，折流板与管布置结构复杂而麻烦，而 且拐角流体滞留区增多，换热性能不高等等。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种旋转流加热的分离式热管 蒸发器，该蒸发器换热充分的同时阻力更小，回液更加集中均匀，工质的充装量大幅减小， 且蒸发器结构更加紧凑，小型化。
[0006] 本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：
[0007] -种旋转流加热的分离式热管蒸发器，包括壳体、换热流体入口、换热流体出口和 η个换热流体中隔板，所述η个换热流体中隔板将壳体内部分割为n+1个换热流体通道，沿壳 体轴线由下向上依次为第1换热流体通道、第2换热流体通道……第η换热流体通道，换热流 体入口管设置在第1换热流体通道对应的壳体侧壁外表面，换热流体出口管设置在第η换热 流体通道对应的壳体侧壁外表面，每个换热流体中隔板上设有开口，换热流体从换热流体 入口管进入第1流体通道，沿壳体周向流动后，通过换热流体中隔板上的开口沿壳体轴向进 入第2流体通道……，依次类推，进入第η流体通道后从换热流体出口管流出，其中η为正整 数，且η彡1。
[0008] 在上述旋转流加热的分离式热管蒸发器中，还包括换热流体竖隔板，所述换热流 体竖隔板设置在换热流体中隔板的开口一侧，连接η个换热流体中隔板，且与η个换热流体 中隔板垂直，与每个换热流体中隔板的开口的边缘接触。
[0009] 在上述旋转流加热的分离式热管蒸发器中，η个换热流体中隔板的开口交错位于 换热流体竖隔板的两侧，即假定每个换热流体中隔板的开口包括a、b两个边缘，换热流体竖 隔板与第1换热流体中隔板开口的a边缘接触，与第2换热流体中隔板开口的b边缘接触，与 第3开口的a边缘接触……，依次类推，使η个换热流体中隔板的开口交错位于换热流体竖隔 板的两侧。
[0010] 在上述旋转流加热的分离式热管蒸发器中，当壳体为圆柱形结构时，换热流体中 隔板为相应的圆形板，开口为扇形开口，开口角度为30°~90°。
[0011] 在上述旋转流加热的分离式热管蒸发器中，当η为奇数时，换热流体入口管与换热 流体出口管的中心线位于同一条与壳体轴线平行的壳体侧壁母线上；当η为偶数时，换热流 体入口管与换热流体出口管的中心线分别位于两条与壳体轴线平行的壳体侧壁母线上，所 述两条母线所在平面经过壳体的轴线。
[0012] 在上述旋转流加热的分离式热管蒸发器中，所述η+1个换热流体通道的高度相等。
[0013] 在上述旋转流加热的分离式热管蒸发器中，还包括液体管和液体腔，所述液体腔 设置在壳体底部，所述液体管从壳体顶部穿过壳体，与液体腔连通。
[0014] 在上述旋转流加热的分离式热管蒸发器中，液体腔的高度为1~20_。
[0015] 在上述旋转流加热的分离式热管蒸发器中，液体管外壁套装有隔离管，所述隔离 管用于将液体管与换热流体通道进行隔离。
[0016] 在上述旋转流加热的分离式热管蒸发器中，换热流体中隔板的开口的面积Si与换 热流体进口管或换热流体出口管的内壁截面积S2满足
，优选Si = S2，其中换热 流体进口管的内壁截面积与换热流体出口管的内壁截面积相等。
[0017] 在上述旋转流加热的分离式热管蒸发器中，液体管的直径为10~50mm。
[0018] 在上述旋转流加热的分离式热管蒸发器中，液体管位于壳体顶部的中心位置。
[0019] 在上述旋转流加热的分离式热管蒸发器中，还包括蒸汽出口管、蒸汽腔和蒸发管， 所述蒸汽出口管从壳体顶部穿过，与壳体顶部下方的蒸汽腔连通，所述蒸发管位于壳体内 部，一端与蒸汽腔连通，一端与壳体底部设置的液体腔连通。
[0020] 在上述旋转流加热的分离式热管蒸发器中，靠近壳体底部的第1换热流体通道内 的蒸发管外壁面设置有肋片。
[0021] 在上述旋转流加热的分离式热管蒸发器中，蒸汽出口管的管径大于液体管的管 径，为液体管管径的1.5~5倍。
[0022] 在上述旋转流加热的分离式热管蒸发器中，蒸汽腔的高度为10~100mm。
[0023] 在上述旋转流加热的分离式热管蒸发器中，壳体的顶部设有上端盖，底部设有下 端盖，所述上端盖与下端盖均为平板结构，且下端盖通过带底加强筋肋进行加强。
[0024] 在上述旋转流加热的分离式热管蒸发器中，上端盖与下端盖上均开设用于蒸发管 穿过的通孔，换热流体中隔板上也开设用于蒸发管穿过的通孔;上端盖、下端盖与蒸发管端 部通过焊接连接，换热流体中隔板的定位包括与蒸发管通过点焊连接定位和/或与壳体内 壁面通过定位销进行定位。
[0025] 在上述旋转流加热的分离式热管蒸发器中，壳体为圆柱体、长方体、立方体、棱柱 体或截面为椭圆的柱体结构。
[0026] 在上述旋转流加热的分离式热管蒸发器中，还包括上隔板与下隔板，其中上隔板 将换热流体通道中的换热流体与蒸汽腔分隔开，下隔板将换热流体通道中的换热流体与液 体腔分隔开。
[0027] 本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
[0028] (1)、本发明通过采用换热流体中隔板形成了两个或两个以上的换热流体通道，加 热蒸发器管束的换热流体采用轴向分区，每区周向环流，不同通道的周向环流通过换热流 体中隔板上的开口，进行轴向流连接，流体流动无死区滞留，即本发明通过采用流体旋流加 热管束，完全消除了Zigzag流动时折流板角区的滞留，使得换热充分的同时阻力更小。
[0029] (2 )、本发明液体管、蒸汽出口管均设置在壳体顶部，液体管穿过壳体与底部的液 体腔连通，液体管外壁套装隔离管，该结构设计更加紧凑，中心进液管通过中心隔离管而不 受到加热，回流液不会受到加热产生蒸汽而使液体回流受到阻断。
[0030] (3)、本发明蒸发器承压能力通过结构的巧妙设计得到大幅提升，中心隔离管与上 端板焊接以保证蒸发器工质的密封，同时起到对上端板加强的作用，底端板的加强采用外 部筋肋加强，蒸汽腔和液体腔优选采用圆形结构设计，配合两端部加强设计，可以使蒸发器 承受更大压力，此外两端板采用平板或平板加筋肋结构，避免了为承压而采用冲压弧板或 球冠板而增加的成本。
[0031] (4)、本发明蒸发器回液更加集中均匀，液体腔的容积在结构上可以大幅减小，工 质的充装量也可以大幅减小，由于液体管从顶部中心引入液体腔，在各蒸发管的分配更加 均匀，液体腔由于没有从侧面连接回流管，可以很扁，因此空间可以实现很小，而使工质充 装量变小。
[0032] (5)、本发明蒸发器管束采用管束端口和平板孔耦合焊接方式，比圆管集箱和圆管 端口焊接方式更便于操作，更方便检验和补焊，更可靠，新型结构便于工艺实现和批量生 产。
[0033] (6)、本发明蒸发器通过选择中隔板的个数来形成不同数量的换热流体通道，1块 具有开口的的中隔板可隔成2个加热液体旋流腔，再增加1块中隔板可以再增加1个加热液 体旋流腔，中隔板的开口交错位于竖隔板的两侧，使换热流体沿壳体周向流动后，通过中隔 板的开口沿轴向进入下一个流体通道，流体流动无死区滞留，使得换热更加充分，且阻力更 小。
[0034] (7)、本发明蒸发器的管束被带有开口的中隔板分隔成不同的旋流腔，最底部的旋 流腔中的蒸发管束部分可采用加外肋片的结构设计，使蒸发管的底部加热强于上部，便于 液体的膨胀和受热，原理上也使充装量进一步减小。
[0035] (8)、本发明蒸发器形状可以根据需要进行设计，除圆柱体外，还可以根据需要设 计为长方体、立方体、棱柱体或截面为椭圆的柱体结构等，更加灵活。
[0036] (9)、本发明通过对蒸发器结构的创新设计，使得蒸发器体积减小、性能提高大、管 路连接规则、焊口减少、承压能力大、外观更规则、加工方法简单可靠、便于批量生产。
【附图说明】
[0037] 图1为本发明旋转流加热的分离式热管蒸发器三面示图，其中图la为主视图，图lb 为侧视图，图lc为俯视图。
[0038] 图2为本发明蒸发器中换热流体竖隔板结构示意图；
[0039] 图3为本发明蒸发器中换热流体中隔板结构示意图。
【具体实施方式】
[0040] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述。
[0041] 如图1所示为本发明旋转流加热的分离式热管蒸发器三面示图，其中图la为主视 图，图lb为侧视图，图lc为俯视图。图1给出了圆柱形壳体的蒸发器结构设计，以下以圆柱形 蒸发器为例进行详细说明。由图1可知本发明蒸发器包括壳体1、上端盖2、下端盖3蒸汽出口 管4;液体管5、上隔板6、n个换热流体中隔板7、下隔板8、蒸汽腔11、液体腔12、隔离管13、蒸 发管15、肋片16、换热流体入口管17、换热流体出口管18、换热流体竖隔板21、占位环23、第1 换热流体通道24、第2换热流体通道。
[0042] η个换热流体中隔板7将壳体1内部分割为n+1个换热流体通道，沿壳体1轴线由下 向上依次为第1换热流体通道、第2换热流体通道……第η换热流体通道，换热流体入口管17 设置在第1换热流体通道对应的壳体1侧壁外表面，换热流体出口管18设置在第η换热流体 通道对应的壳体1侧壁外表面，每个换热流体中隔板7上设有开口 7-1，换热流体从换热流体 入口管17进入第1流体通道，沿壳体周向流动后，通过换热流体中隔板7上的扇形开口 7-1沿 壳体轴向进入第2流体通道……，依次类推，进入第η流体通道后从换热流体出口管18流出。
[0043] 内部的η个换热流体中隔板7为圆形板，第1个圆形中隔板隔出了第1换热流体环状 通道24和第2换热流体环状通道25,还可以通过再增加一块中隔板7,增加第3换热流体环状 通道，再增加一块中隔板7,增加第4换热流体环状通道，乃致增加更多的隔板和更多的环状 通道。优选中隔板7对壳体1进行均分，即n+1个换热流体通道的高度相等。图1中仅给出了 1 块换热流体中隔板7的情况。
[0044] 如图3所示为本发明蒸发器中换热流体中隔板结构示意图，由图可知换热流体中 隔板7上开有优选的扇形开口7-1，开口角度为30°~90°，流阻大时开口角可以大一些，例如 90。。
[0045] 如图lc所示，本发明蒸发器的换热流体竖隔板21设置在换热流体中隔板7的开口 7-1-侧，连接η个换热流体中隔板7，且与η个换热流体中隔板7垂直，与每个换热流体中隔 板7的开口 7-1的边缘接触。η个换热流体中隔板7的开口 7-1交错位于换热流体竖隔板21的 两侧，即假定每个换热流体中隔板7的开口7-1包括a、b两个边缘(如图3所示），换热流体竖 隔板21与第1换热流体中隔板7开口的a边缘接触，与第2换热流体中隔板7开口的b边缘接 触，与第3开口的a边缘接触……，依次类推，使η个换热流体中隔板7的开口 7-1交错位于换 热流体竖隔板21的两侧。图lc中仅给出了热流体竖隔板21与1块换热流体中隔板7连接的示 意图。
[0046] 当η为奇数时，换热流体入口管17与换热流体出口管18位于壳体1轴线的一侧，即 换热流体入口管17与换热流体出口管18的中心线位于同一条与壳体1轴线平行的壳体1侧 壁母线上；当η为偶数时，换热流体入口管17与换热流体出口管18位于壳体1轴线的两侧，即 换热流体入口管17与换热流体出口管18的中心线分别位于两条与壳体1轴线平行的壳体1 侧壁母线上，且壳体1的轴线位于该两条母线所在平面上。本实施例中ri=l，换热流体入口 管17与换热流体出口管18的中心线位于同一条与壳体1轴线平行的壳体1侧壁母线上，如图 la所示。
[0047] 本发明流体旋流加热管束，完全消除了传统Zigzag流动时折流板角区的滞留，换 热充分的同时阻力更小。通过一块径向布置的中隔板7,实现了加热流体的周向旋流，来加 热管束。中隔板7的扇形开口，连接不同旋流通道的流体，流体的换热强烈而充分，折流板简 单易布置。中隔板7易实现批量化，与管束耦合方便可靠。原理上，旋流的流动不像Zigzag形 流动产生较多、较大区域的不流动"死区"，阻力也较小。
[0048] 上端盖2位于壳体1的顶部，下端盖3位于壳体1的底部，上端盖2与下端盖3均为平 板结构，且下端盖3通过带底加强筋肋进行加强。液体管5从上端盖2穿过壳体1，与液体腔12 连通，优选从上端盖2的中心位置穿过壳体1。液体管5外壁套装有隔离管13,所述隔离管13 用于将液体管14与换热流体通道进行隔离。
[0049] 本发明中液体腔12为扁圆柱空间，液体管5不从侧面引入结构，因此可以设计得 "很扁"，由于其空间体积很小，因此工质充装量可设计得很小。本发明中液体腔12的高度为 1~20mm，本实施例中优选为2mm。液体管5的直径为10~50mm，本实施例中优选为15mm，隔离 管13的壁厚为2~6mm。本发明结构设计使得液体腔12的体积仅为现有技术中液体腔体积的 1/5,甚至更小。
[0050] 换热流体中隔板7的扇形开口 7 -1的面积S i与换热流体进口管17或换热流体出口 管18的内壁截面积52大小相当，满足：
，本实施例中优选Si = S2。本发明中换热 流体进口管17与换热流体出口管18的内壁截面积大小相等。
[0051 ]蒸汽腔11位于上端盖2下方，蒸汽出口管4从上端盖2顶部穿过，优选靠近顶部中心 位置穿过，如图la所述，与蒸汽腔11连通，若干蒸发管15位于壳体1内部，一端穿过上隔板6 与蒸汽腔11连通，另一端穿过下隔板8与下端盖3上部设置的液体腔12连通。如图la所示，上 隔板6位于蒸汽腔11下方，将换热流体通道中的换热流体与蒸汽腔11分隔开，下隔板8位于 液体腔12的上方，将换热流体通道中的换热流体与液体腔12分隔开。蒸汽腔11的高度为10 ~100mm，本实施例中优选为20mm。
[0052]上端盖2与下端盖3上均开设用于蒸发管15穿过的通孔，换热流体中隔板7上也开 设用于蒸发管15穿过的通孔，上端盖2、下端盖3与蒸发管15端部通过焊接连接，换热流体中 隔板7的定位包括与蒸发管15通过点焊连接定位和/或与壳体1内壁面通过定位销进行定 位。
[0053]本发明中上、下端板均从结构设计上得到了加强，承压能力更高。上端盖2通过与 蒸发管15和液体管的隔离管13焊接，与换热管束的端板成为一体。下端盖3的底部通过加入 筋肋设计得到加强，两端板采用平板结构，避免了为承压而采用冲压弧板或球冠板而增加 的成本。
[0054]本发明中蒸汽出口管4的引出和液体管5的引入全部在上端盖2。液体管5与底部的 液体腔12相通，与换热流体采用焊接密封隔绝。在上端盖2处通过一非焊接的卡环23,与换 热流体和液体管的隔离管13占位定位，卡环无需焊接密封。蒸汽出口管4和液体管5均从蒸 发器顶部出进，使结构更加紧凑，中心进液管通过中心隔离管而不受到加热，回流液不会受 到加热、产生蒸汽而使液体回流受到阻断。
[0055] 本发明蒸发器的蒸发管15被开扇形空间的轴向换热流体中隔板7分隔成不同的旋 流腔，最底部的旋流腔中的蒸发管束部分可采用加外肋片16的结构设计，如图lb所示，下部 扩展换热面强化了传热，使蒸发管15的底部加热强于上部，便于液体的膨胀和受热，使充装 量减小，上部均采用光管，这便于隔板的组装。此外换热流体中隔板7缺口位置的蒸发管15 均采用光管，即底部也不加肋片，这样便于不同流道间工质的轴向流动。
[0056] 本发明蒸发器的蒸发管15管束与换热流体中隔板7穿接，换热流体中隔板7只采用 对适当位置的定位焊接，安装简便易行。蒸发器的蒸发管15管束的两端均与两端板的相应 开孔密封焊接，便于集中、定位、批处理。蒸发管15可以选用内光管、内直槽管或内螺纹管， 优选内直槽管或内螺纹管。为运输、固定方便，上、下端板带较小的法兰缘及开孔。此外本发 明蒸发管管束采用管束端口和平板孔耦合焊接方式，比圆管集箱和圆管端口焊接方式更便 于操作，更方便检验和补焊，更可靠，新型结构便于工艺实现和批量生产。
[0057] 本发明蒸发器除采用圆柱体结构设计外，也可以根据需要设计为长方体、立方体、 棱柱体或截面为椭圆的柱体结构等形式，其中换热流体中隔板、上隔板、下隔板、上端盖、下 端盖、蒸汽腔、液体腔的形状与蒸发器的形状相匹配，例如若蒸发器为立方体结构，则换热 流体中隔板、上隔板、下隔板均为正方形的板状结构，且换热流体中隔板上开圆孔或三角 口，三角口为优选，其两条边缘a、b均过正方形中心，且开口角度为30°~90°，蒸汽腔与液体 腔均为扁平的立方体结构，上端盖与下端盖也为正方形的平板状结构。
[0058]本发明蒸发器的工作过程如下：
[0059] (1)、环路热管的蒸发器工作时，换热流体从换热流体入口管17进入第1流体通道， 沿壳体周向流动后，通过换热流体中隔板7上的开口 7-1沿壳体轴向进入第2流体通道，沿壳 体周向流动后，从换热流体出口管18流出，在流动过程中，对蒸发管15加热；
[0060] (2)、蒸发管15中的液体工质受到加热而产生蒸汽，蒸汇集于蒸汽腔11后，从蒸汽 出口管4工质蒸汽流出蒸发器后进入冷凝器；
[0061] (3)、在冷凝器，蒸汽凝结，释放出汽体潜热后，凝结液体从液体管5回流进入蒸发 器，隔离管13将液体管5与换热流体隔离而不受到加热，凝结液体汇集于液体腔12;
[0062] (4)、液体从液体腔12分配到各蒸发管15,从而继续下一个循环；
[0063] (5)、如此循环过程不断，蒸发器不断将换热流体的热量传到冷凝器。
[0064] 以上所述，仅为本发明最佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。
[0065] 本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
【主权项】
1. 一种旋转流加热的分离式热管蒸发器，其特征在于：包括壳体（1)、换热流体入口 (19)、换热流体出口（20)和η个换热流体中隔板(7)，所述η个换热流体中隔板(7)将壳体(1) 内部分割为η+1个换热流体通道，沿壳体（1巧由线由下向上依次为第1换热流体通道、第2换 热流体通道……第η换热流体通道，换热流体入口管（17)设置在第1换热流体通道对应的壳 体（1)侧壁外表面，换热流体出口管（18)设置在第η换热流体通道对应的壳体（1)侧壁外表 面，每个换热流体中隔板(7)上设有开口（7-1)，换热流体从换热流体入口管（17)进入第1流 体通道，沿壳体周向流动后，通过换热流体中隔板(7)上的开口（7-1)沿壳体轴向进入第2流 体通道……，依次类推，进入第η流体通道后从换热流体出口管（18)流出，其中η为正整数， 且 η>1。2. 根据权利要求1所述的一种旋转流加热的分离式热管蒸发器，其特征在于:还包括换 热流体竖隔板(21)，所述换热流体竖隔板(21)设置在换热流体中隔板(7)的开口（7-1) - 侧，连接η个换热流体中隔板(7)，且与η个换热流体中隔板(7)垂直，与每个换热流体中隔板 (7)的开口（ 7-1)的边缘接触。3. 根据权利要求2所述的一种旋转流加热的分离式热管蒸发器，其特征在于:所述η个 换热流体中隔板(7)的开口（7-1)交错位于换热流体竖隔板(21)的两侧，即假定每个换热流 体中隔板(7)的开口（7-1)包括a、b两个边缘，换热流体竖隔板(21)与第1换热流体中隔板 (7)开口的a边缘接触，与第2换热流体中隔板(7)开口的b边缘接触，与第3开口的a边缘接 触……，依次类推，使η个换热流体中隔板(7)的开口（7-1)交错位于换热流体竖隔板(21)的 两侧。4. 根据权利要求1所述的一种旋转流加热的分离式热管蒸发器，其特征在于：当壳体 (1)为圆柱形结构时，换热流体中隔板(7)为相应的圆形板，开口（7-1)为扇形开口，开口角 度为30°~90°。5. 根据权利要求1所述的一种旋转流加热的分离式热管蒸发器，其特征在于：当η为奇 数时，换热流体入口管（17)与换热流体出口管（18)的中屯、线位于同一条与壳体（υ轴线平 行的壳体（1)侧壁母线上；当η为偶数时，换热流体入口管（17)与换热流体出口管（18)的中 屯、线分别位于两条与壳体(υ轴线平行的壳体(1)侧壁母线上，所述两条母线所在平面经过 壳体(1)的轴线。6. 根据权利要求1所述的一种旋转流加热的分离式热管蒸发器，其特征在于:所述η+1 个换热流体通道的高度相等。7. 根据权利要求1所述的一种旋转流加热的分离式热管蒸发器，其特征在于:还包括液 体管(5)和液体腔（12)，所述液体腔（12)设置在壳体（1)底部，所述液体管(5)从壳体（1)顶 部穿过壳体(1)，与液体腔(12)连通。8. 根据权利要求7所述的一种旋转流加热的分离式热管蒸发器，其特征在于:所述液体 腔(12)的高度为1~20mm。9. 根据权利要求7所述的一种旋转流加热的分离式热管蒸发器，其特征在于:所述液体 管(5)外壁套装有隔离管（13)，所述隔离管（13)用于将液体管（14)与换热流体通道进行隔 离。10. 根据权利要求7所述的一种旋转流加热的分离式热管蒸发器，其特征在于:所述换 热流体中隔板(7)的开口（7-1)的面积Si与换热流体进口管（17)或换热流体出口管（18)的 内壁截面积S2满足优选Sl = S2,其中换热流体进口管（17)的内壁截面积与换 热流体出口管（18)的内壁截面积相等。11. 根据权利要求7所述的一种旋转流加热的分离式热管蒸发器，其特征在于:所述液 体管(5)的直径为10~50mm。12. 根据权利要求7所述的一种旋转流加热的分离式热管蒸发器，其特征在于:所述液 体管(5)位于壳体顶部的中屯、位置。13. 根据权利要求1~12之一所述的一种旋转流加热的分离式热管蒸发器，其特征在 于:还包括蒸汽出口管(4)、蒸汽腔（11)和蒸发管（15)，所述蒸汽出口管(4)从壳体（1)顶部 穿过，与壳体(1)顶部下方的蒸汽腔（11)连通，所述蒸发管（15)位于壳体(1)内部，一端与蒸 汽腔(11)连通，一端与壳体(1)底部设置的液体腔(12)连通。14. 根据权利要求13所述的一种旋转流加热的分离式热管蒸发器，其特征在于:所述靠 近壳体(1)底部的第1换热流体通道内的蒸发管（15)外壁面设置有肋片（16)。15. 根据权利要求13所述的一种旋转流加热的分离式热管蒸发器，其特征在于:所述蒸 汽出口管(4)的管径大于液体管(5)的管径，为液体管(5)管径的1.5~5倍。16. 根据权利要求13所述的一种旋转流加热的分离式热管蒸发器，其特征在于:所述蒸 汽腔(11)的高度为10~100mm。17. 根据权利要求1~12之一所述的一种旋转流加热的分离式热管蒸发器，其特征在 于:所述壳体（1)的顶部设有上端盖(2)，底部设有下端盖(3)，所述上端盖(2)与下端盖(3) 均为平板结构，且下端盖(3)通过带底加强筋肋进行加强。18. 根据权利要求17所述的一种旋转流加热的分离式热管蒸发器，其特征在于:所述上 端盖(2)与下端盖(3)上均开设用于蒸发管（15)穿过的通孔，换热流体中隔板(7)上也开设 用于蒸发管（15)穿过的通孔;上端盖(2)、下端盖(3)与蒸发管（15)端部通过焊接连接，换热 流体中隔板(7)的定位包括与蒸发管（15)通过点焊连接定位和/或与壳体(1)内壁面通过定 位销进行定位。19. 根据权利要求1~12之一所述的一种旋转流加热的分离式热管蒸发器，其特征在 于:所述壳体(1)为圆柱体、长方体、立方体、棱柱体或截面为楠圆的柱体结构。20. 根据权利要求1~12之一所述的一种旋转流加热的分离式热管蒸发器，其特征在 于:还包括上隔板(6)与下隔板(8)，其中上隔板(6)将换热流体通道中的换热流体与蒸汽腔 (11)分隔开，下隔板(8)将换热流体通道中的换热流体与液体腔(12)分隔开。
【文档编号】F28D15/02GK106091759SQ201610402381
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】曲伟, 薛志虎, 艾邦成
【申请人】中国航天空气动力技术研究院