一种高硼硅玻璃/铝合金复合双通道冷凝换热装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于气体冷凝换热领域，具体涉及一种高硼硅玻璃/铝合金复合双通道冷 凝换热方法及装置，其为采用热传导原理和高硼硅玻璃双通道、铝合金外套管、高导热硅胶 的高效能冷凝换热方法及装置。
【背景技术】
[0002] 随着现代新工艺、新技术的不断发展和能源问题的日益严重，带来了更多的对于 高性能换热装置的需求。换热装置的性能对产品质量、能量利用率以及系统的经济性和可 靠性起着重要的作用，有时甚至是决定性的作用。
[0003]对于目前常见的气体冷凝换热装置，其所采用的换热方法是利用空气或水作为换 热介质，采用玻璃材质的外壳，高温气体通过换热装置中的换热介质（空气或水）、玻璃外壳 与外部的冷源进行热交换，从而达到相应的换热目的。然而，玻璃的导热系数为l.lW/(m? K)，空气在标准状态下的导热系数为0.0244W/(m?K)，水在4°C时的导热系数为0.58W/(m? K)，所以采用玻璃材质外壳、空气或者水作为换热介质的换热装置，其换热效率较低，难以 满足高温气体的冷凝要求。 【实用新型内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本实用新型提供一种高导热的高硼硅玻璃/铝合金复合双 通道冷凝换热方法及装置，采用高硼硅玻璃双螺旋管，扩大导热面积;采用铝合金外套管 (导热系数约为220W/(m?K))，在换热装置内填充高导热硅胶(导热系数>10W/(m?K))以提 高换热效率。最终，达到实现提高换热装置的换热效率的目的。
[0005] 本实用新型采用的技术方案为:一种高硼硅玻璃/铝合金复合双通道冷凝换热装 置，该换热装置采用双通道冷凝换热方法;该换热装置上部包括两个进气口和两个出气口， 下部包括两个排水端，排水端内包括螺旋管接口和直管接口，该换热装置内部采用高硼娃 玻璃所制的内、外双螺旋管和双直管，同时在该换热装置内部空隙部位填充高导热硅胶，整 个换热装置外部采用依次连接的隔热上封头、铝合金外套管、隔热下封头进行固定和保护； 其中，
[0006] 外冷凝换热通道结构如下：外螺旋管上端口连接外螺旋管上接口，外螺旋管上接 口连接一个进气口，外螺旋管下端口连接外螺旋管下接口，外螺旋管下接口与直管一下接 口位于排水端一内，直管一下接口连接直管一下端口，直管一上端口与直管一上接口相连， 直管一上接口连接一个出气口；
[0007]内冷凝换热通道结构如下：内螺旋管上端口连接内螺旋管上接口，内螺旋管上接 口连接另一个进气口，内螺旋管下端口连接内螺旋管下接口，内螺旋管下接口与直管二下 接口位于排水端二内，直管二下接口连接直管二下端口，直管二上端口与直管二上接口相 连，直管二上接口连接另一个出气口。
[0008]本实用新型的原理在于：
[0009]本实用新型的高硼硅玻璃/铝合金复合双通道冷凝换热装置，采用双通道冷凝换 热方法，在换热装置上部分别设计两个进气口和两个出气口，下部设计有两个排水端，排水 端内设计有螺旋管接口和直管接口，换热装置内部采用高硼娃玻璃所制的内、外双螺旋管 和双直管，同时在换热装置内部空隙部位填充高导热硅胶13,整个装置外部采用隔热上封 头14、铝合金外套管15、隔热下封头16进行固定和保护。外螺旋管5上端口连接外螺旋管上 接口 1，外螺旋管5下端口连接外螺旋管下接口9,外螺旋管下接口9与直管一下接口 10位于 排水端一 18内，直管一下接口 10连接直管一7下端口，直管一7上端口与直管一上接口2相 连，此为外冷凝换热通道设计；内螺旋管6上端口连接内螺旋管上接口 3，内螺旋管6下端口 连接内螺旋管下接口 11，内螺旋管下接口 11与直管二下接口 12位于排水端二17内，直管二 下接口 12连接直管二8下端口，直管二8上端口与直管二上接口 4相连，此为内冷凝换热通道 设计。
[0010] 热量传递通常有三种基本方式:热传导、热对流和热辐射。本实用新型的主要热量 传递方式为热传导方式，导热基本方程式为：
，其中Q是导热热流量，A是导热 系数，A是导热面积，At是平面壁两侧温度差，b是平面壁厚度。根据导热方程式可以看出， 在平面壁两侧温度差一定的情况下，可以通过增大导热面积、提高导热系数来提高平面壁 导热热流量。正如本实用新型中所采用的相关技术，第一:在换热装置内采用螺旋管，在有 限空间内通过螺旋的方式增大导热面积;第二:在换热装置内设计双冷凝换热通道，高温含 湿气体在进入装置后依次通过内、外双冷凝换热通道进行两次冷凝换热，增大导热量;第 三:在换热装置内填充高导热硅胶高导热硅胶(导热系数>l〇W/(m?K))、装置外部采用铝合 金外套管(导热系数约为220W/(m?K))，通过选择高导热材料来提高导热系数。
[0011] 冷凝换热过程如图2所示，高温含湿气体从螺旋管口进入装置内，在螺旋管内流动 时，通过高导热硅胶、铝合金外套管迅速实现与外部的热传导过程，将气体本身的高热量迅 速释放出去，到达螺旋管底部时冷凝换热结束，冷凝水依靠自重向下滴落，而低温干燥气 体则顺着直管向上流出装置。
[0012] 根据以上分析，高硼硅玻璃/铝合金复合双通道冷凝换热方法是:高温含湿气体从 外螺旋管上接口 1进入换热装置中，流过外螺旋管5,通过换热装置中填充的高导热硅胶13、 铝合金外套管15与外部进行冷凝换热，气体经过冷凝析出的冷凝水经外螺旋管下接口9、排 水端一 18流出换热装置，冷凝换热后的气体从直管一下接口 10向上流过直管一 7达到直管 一上接口 2，此为一次冷凝换热处理过程;然后，气体由直管一上接口 2到达内螺旋管上接口 3,再次进入换热装置，流过内螺旋管6,通过换热装置中填充的高导热硅胶13、铝合金外套 管15与外部进行二次冷凝换热，同样地，再次冷凝析出的冷凝水经内螺旋管下接口 11、排水 端二17流出换热装置，二次冷凝换热后的低