光伏太阳能供电的超声波及电场强化换热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种光伏太阳能供电的超声波及电场强化换热器，包括太阳能供电装置、超声波强化组件和电场强化组件；所述超声波强化组件由超声波电源、若干组超声波换能器以及与所述超声波换能器相匹配的换能器接头座组成，所述电场强化组件包括供电集成柜、设置在所述换热管周围的若干根高压电极以及设置在所述换热器本体上引线套管；所述超声波电源与所述供电集成柜连接，所述供电集成柜与所述太阳能供电装置连接。本实用新型的换热器利用光伏太阳能电源向超声波强化组件及电场强化组件供电，结合了光伏太阳能技术、超声波强化换热技术和电流体动力学强化换热技术，实现了耗功强化传热装置的耗能零成本运行，无需换热器用户向强化元件供电。
【专利说明】
光伏太阳能供电的超声波及电场强化换热器
技术领域
[0001]本实用新型属于空调、冷冻冷藏、化工等换热领域，具体是涉及一种光伏太阳能供电的超声波及电场强化换热器。
【背景技术】
[0002]在空调、冷冻冷藏、化工等领域，需要使用大量的换热设备，换热器的换热效率直接决定着能源利用的效率，换热器的换热效率往往受换热器内流动介质的物理性质、流速、流动状态及换热管的材质、换热表面的结构等因素影响。一些介质导热特性较差、流速较低、介质较易产生污垢或换热管表面无法进行特殊强化结构加工的换热器，其换热效率较低，为达到工艺所需要的换热量就必须靠增加换热面积来弥补换热性能的不足，从而带来换热器成本的大幅增加。而且在换热器投入使用后，大多数的换热器内结垢严重，结垢会严重影响换热效率，降低了产能，增加了能耗，增加了企业的生产成本，严重时设备达不到生产工艺要求;因此如何强化换热器的换热性能，如何进行换热器的防垢、除垢是降低换热器投资和使用成本及节能减排的是一项重要课题。
[0003]目前，强化换热技术有两类，分别为无功强化换热技术和耗功强化传热技术。前者不需要外部提供能量，如对换热表面特殊处理法、添加剂法等;后者需要应用外部能量达到强化传热的目的，如机械搅拌法、振动法、静电场法等。目前，无功强化换热技术已经发展比较成熟，特别是各种三维齿面的高效换热管的出现和应用，但有些场合由于换热管材质的特性，无法对其表面进行特殊处理;另外，添加剂法往往因为对介质成分会产生影响在大多数场合无法使用，且强化效果不明显；因此想通过无功强化换热技术继续再提高强化换热性能已经比较困难。耗功强化传热技术由于其实现方式比较复杂，而且需要消耗额外的能源，所以一直没有得到大规模的实践应用。如何用更简单、更环保、更节能的方式实现强化换热已成为换热器领域一大难题。
【发明内容】
[0004]发明目的:本实用新型针对现有技术的不足，提供一种光伏太阳能供电的超声波及电场强化换热器，改进耗功强化传热系统，提高换热效率，实现节约能源、保护环境的目的。
[0005]技术方案:本实用新型所述光伏太阳能供电的超声波及电场强化换热器，包括换热器本体，所述换热器本体包括壳体，设置在壳体两端的两个端盖和位于所述壳体和端盖之间的两管板，所述壳体的内部空间自上而下设置有若干根换热管，还包括太阳能供电装置、超声波强化组件和电场强化组件；
[0006]所述超声波强化组件由超声波电源、若干组超声波换能器以及与所述超声波换能器相匹配的换能器接头座组成，所述换能器接头座固定在所述换热器本体上，所述超声波换能器通过所述换能器接头座安装在所述换热器本体上，所述超声波换能器通过线缆与所述超声波电源连接，由所述超声波电源提供脉冲信号；
[0007]所述电场强化组件包括供电集成柜、设置在所述换热管周围的若干根高压电极以及设置在所述换热器本体上连接所述高压电极和供电集成柜的引线套管;所述高压电极在所述供电集成柜供电下在所述换热管的周围放电；
[0008]所述超声波电源通过超声波供电线缆与所述供电集成柜连接，由所述供电集成柜供电，所述供电集成柜通过光伏电缆与所述太阳能供电装置连接，由所述太阳能供电装置供电。
[0009]本实用新型进一步优选地技术方案为，所述换能器接头座为内螺纹套管，若干个所述换能器接头座分别焊接固定在两管板上，所述超声波换能器具有外螺纹前端，通过内、外螺纹配合，所述超声波换能器安装在所述换能器接头座上。
[0010]优选地，每个管板上至少均匀安装有两个所述超声波换能器。
[0011 ]优选地，所述壳体上开设有一个通孔，通孔内设置有引线接头座，所述引线接头座具有内螺纹结构，所述引线套管具有外螺纹结构，通过内、外螺纹的配合，所述引线套管与所述引线接头座固定为一体，所述引线套管一端与所述高压电极连接，另一端通过高压引线与所述供电集成柜的正极连接。
[0012]优选地，每根所述换热管的周围至少设置有一根所述高压电极，所述高压电极与所述换热管外壁之间的距离小于5 mm。
[0013]优选地，所述壳体上还设置有接地端子，所述接地端子通过接地线缆与大地连接。
[0014]优选地，所述太阳能供电装置包括太阳能电池板、蓄电池、逆变器和控制器。
[0015]优选地，所述供电集成柜和超声波电源还设置有备用电缆，备用电缆与市电连接。
[0016]有益效果:(I)本实用新型的换热器利用光伏太阳能电源向超声波强化组件及电场强化组件供电，结合了光伏太阳能技术、超声波强化换热技术和电流体动力学强化换热技术，实现了耗功强化传热装置的耗能零成本运行，无需换热器用户再向强化元件供电;本实用新型的超声波强化组件产生的超声波引起的高速微涡可有效破坏滞流层，破坏介质的隔热层，使传热过程由滞流介质的导热过程变为对流换热过程，提高了传热效果，电场强化组件，针对换热流体为弱导电工质(如氟利昂制冷剂)的相变传热进行强化，通过向金属换热管附近的高压电极供电，产生电场力对气液界面产生扰动，从而引起强化传热的效果，结合两种强化系统的优点，确保换热器的换热效率；
[0017](2)本实用新型中超声波强化组件产生的超声波针对结垢的壁面(即换热界面)实施在线动态处理，使流体在超声场作用下，产生空化效应、活化效应、剪切效应、抑制效应进行防垢、除垢，无论换热介质中含垢质的成分、性质、含量如何，它均能阻碍垢层附着在换热壁面，达到防垢、除垢的目的，保证换热器长时间使用后换热性能不衰减；
[0018](3)本实用新型中光伏太阳能供电装置向超声波强化元件装置和电场强化元件装置供电，光伏太阳能电源清洁环保，一次性投资，运行无费用，光伏太阳能超声波及电场强化换热器与普通换热器相比，由于其优异的换热性能，可大幅降低换热器的换热面积，从而降低换热器的材料及制造成本。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型所述光伏太阳能供电的超声波及电场强化换热器的结构示意图；
[0020]图中1-端盖、2-管板、3-壳体、4-换热管、5-太阳能供电装置、6-供电集成柜、7-超声波电源、8-引线套管、9-引线接头座、10-高压电极、11-接地端子、12-换能器接头座、13-超声波换能器。
【具体实施方式】
[0021]下面通过附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。
[0022]实施例1:一种光伏太阳能供电的超声波及电场强化换热器，包括换热器本体，换热器本体包括壳体3，设置在壳体3两端的两个端盖I和位于壳体3和端盖I之间的两管板2，壳体3的内部空间自上而下设置有若干根换热管4，还包括太阳能供电装置5、超声波强化组件和电场强化组件。
[0023]超声波强化组件由超声波电源7、若干组超声波换能器13以及与超声波换能器相匹配的换能器接头座12组成，换能器接头座12为内螺纹套管，焊接固定在两管板2上，每个管板2上至少均匀安装有两个换能器接头座12，超声波换能器13具有外螺纹前端，通过内、外螺纹配合，超声波换能器13安装在换能器接头座12上，超声波换能器13通过线缆与超声波电源7连接，由超声波电源7提供脉冲信号。
[0024]电场强化组件包括供电集成柜6、设置在换热管4周围的若干根高压电极10以及设置在换热器本体上的引线套管8，壳体3上开设有一个通孔，通孔内设置有引线接头座9，引线接头座9具有内螺纹结构，引线套管8具有外螺纹结构，通过内、外螺纹的配合，引线套管8与引线接头座9固定为一体，引线套管8—端与高压电极10连接，另一端通过高压引线与供电集成柜6的正极连接；
[0025]每根换热管4的周围至少设置有一根高压电极10，高压电极10与换热管4外壁之间距离小于5 mm，高压电极10在供电集成柜6供电下在换热管4的周围放电，壳体3上还设置有接地端子11，接地端子11通过接地线缆与大地连接。
[0026]超声波电源7通过超声波供电线缆与供电集成柜6连接，供电集成柜6通过光伏电缆与太阳能供电装置5连接，太阳能供电装置5包括太阳能电池板、蓄电池、逆变器和控制器，供电集成柜6和超声波电源7还设置有备用电缆，备用电缆与市电连接。
[0027]如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
【主权项】
1.光伏太阳能供电的超声波及电场强化换热器，包括换热器本体，所述换热器本体包括壳体，设置在壳体两端的两个端盖和位于所述壳体和端盖之间的两管板，所述壳体的内部空间自上而下设置有若干根换热管，其特征在于，还包括太阳能供电装置、超声波强化组件和电场强化组件； 所述超声波强化组件由超声波电源、若干组超声波换能器以及与所述超声波换能器相匹配的换能器接头座组成，所述换能器接头座固定在所述换热器本体上，所述超声波换能器通过所述换能器接头座安装在所述换热器本体上，所述超声波换能器通过线缆与所述超声波电源连接，由所述超声波电源提供脉冲信号； 所述电场强化组件包括供电集成柜、设置在所述换热管周围的若干根高压电极以及设置在所述换热器本体上连接所述高压电极和供电集成柜的引线套管;所述高压电极在所述供电集成柜供电下在所述换热管的周围放电； 所述超声波电源通过超声波供电线缆与所述供电集成柜连接，由所述供电集成柜供电，所述供电集成柜通过光伏电缆与所述太阳能供电装置连接，由所述太阳能供电装置供电。2.根据权利要求1所述的光伏太阳能供电的超声波及电场强化换热器，其特征在于，所述换能器接头座为内螺纹套管，若干个所述换能器接头座分别焊接固定在两管板上，所述超声波换能器具有外螺纹前端，通过内、外螺纹配合，所述超声波换能器安装在所述换能器接头座上。3.根据权利要求2所述的光伏太阳能供电的超声波及电场强化换热器，其特征在于，每个管板上至少均匀安装有两个所述超声波换能器。4.根据权利要求1所述的光伏太阳能供电的超声波及电场强化换热器，其特征在于，所述壳体上开设有一个通孔，通孔内设置有引线接头座，所述引线接头座具有内螺纹结构，所述引线套管具有外螺纹结构，通过内、外螺纹的配合，所述引线套管与所述引线接头座固定为一体，所述引线套管一端与所述高压电极连接，另一端通过高压引线与所述供电集成柜的正极连接。5.根据权利要求4所述的光伏太阳能供电的超声波及电场强化换热器，其特征在于，每根所述换热管的周围至少设置有一根所述高压电极，所述高压电极与所述换热管外壁之间的距离小于5 mm。6.根据权利要求4所述的光伏太阳能供电的超声波及电场强化换热器，其特征在于，所述壳体上还设置有接地端子，所述接地端子通过接地线缆与大地连接。7.根据权利要求1所述的光伏太阳能供电的超声波及电场强化换热器，其特征在于，所述太阳能供电装置包括太阳能电池板、蓄电池、逆变器和控制器。8.根据权利要求1所述的光伏太阳能供电的超声波及电场强化换热器，其特征在于，所述供电集成柜和超声波电源还设置有备用电缆，备用电缆与市电连接。
【文档编号】F28F99/00GK205725123SQ201620615618
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月21日
【发明人】王雪峰, 赵丰荣, 王兴琴, 赵鹏
【申请人】南京冷德节能科技有限公司