高效换热装置的制作方法

本实用新型涉及一种高效换热装置，属于能源技术应用领域设备。

背景技术：

余热回收需要用到换热器，考虑到余热热源成分的复杂性，一般余热回收时，通常采用间壁式换热器。在工业生产中常常受制于现场空间、布置及流动方向等因素等无法采用常规换热器实现余热回收。

目前间壁式换热器要实现冷热流体的换热，一般需要将冷、热流体导入一个换热器内，在同一空间内进行热交换，或者需要借助中间流体介质在冷端与热端之间的流动来实现热量传递，或者利用热管制作换热器，但是热管制作工艺复杂，且实际使用时管内容易产生不凝结气体及“爆管”，使热管失效。

无机超导传热材料由一组无机元素合成，灌注在真空腔体内形成热超导传热元件，以分子材料震荡摩擦实现热量传递。构成真空腔体的管道或容器无需进行内表面处理，基于此种材料极强的导热性能以及对管材的适应性可设计一种新型高效换热装置。

在实现本实用新型过程中，本申请人发现现有技术中至少存在如下问题：

热管制作工艺复杂，且实际使用时管内容易产生不凝结气体及“爆管”，使热管失效。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种高效换热装置，具有实现烟气余热的灵活布置与应用，且不消耗动力，装置运行维护简单的优点。

本实用新型实施例提供一种高效换热装置，所述高效换热装置包括：换热模块；所述换热模块包括：

上集箱，所述上集箱具有两个上集箱接口；

无机超导传热材料灌注口，所述无机超导传热材料灌注口设置于上集箱上端，且位于两个上集箱接口的两侧；

压力表接管，所述压力表接管设置于上集箱上端，且位于两个上集箱接口的两侧；

压力表，所述压力表连接在压力表接管上；

换热管，数量为多个，与上集箱固定连接，且位于上集箱下方；

换热模块外壳体，为具有缺口的矩形，缺口与上集箱的左右两端密封连接。

优选的，所述换热模块包括：相连接的放热模块和吸热模块；

所述放热模块包括：

第一上集箱，所述第一上集箱具有第一上集箱接口和第二上集箱接口；

第一无机超导传热材料灌注口，所述第一无机超导传热材料灌注口设置于第一上集箱上端，且位于第一上集箱接口和第二上集箱接口的两侧；

第一压力表接管，所述第一压力表接管设置于第一上集箱上端，且位于第一上集箱接口与第二上集箱接口的两侧；

第一压力表，所述第一压力表连接在第一压力表接管上；

第一换热管，数量为多个，与第一上集箱固定连接，且位于第一上集箱下方；

第一换热模块外壳体，为具有第一缺口的矩形，第一缺口与第一上集箱的左右两端密封连接；

所述吸热模块包括：

第二上集箱，所述第二上集箱具有第三上集箱接口和第四上集箱接口；

第二无机超导传热材料灌注口，所述第二无机超导传热材料灌注口设置于第二上集箱上端，且位于第三上集箱接口和第四上集箱接口的两侧；

第二压力表接管，所述第二压力表接管设置于第二上集箱上端，且位于第三上集箱接口与第四上集箱接口的两侧；

第二压力表，所述第一压力表连接在第二压力表接管上；

第二换热管，数量为多个，与第二上集箱固定连接，且位于第二上集箱下方；

第二换热模块外壳体，为具有第二缺口的矩形，第二缺口与第二上集箱的左右两端密封连接；

所述放热模块的第一上集箱接口与吸热模块的第三上集箱接口固定连接，放热模块的第二上集箱接口与吸热模块的第四上集箱接口固定连接。

优选的，所述放热模块还包括：

第一下集箱，所述第一下集箱与第一换热管固定连接，且位于第一换热管下方。

优选的，所述吸热模块还包括：

第二下集箱，所述第二下集箱与第二换热管固定连接，且位于第二换热管下方。

优选的，所述放热模块还包括：第一上集箱内部隔板，所述第一上集箱内部隔板设置在第一上集箱腔体内，处于第一上集箱接口和第二上集箱接口之间，且平行于第一换热管，数量为1个或多个。

优选的，所述吸热模块还包括：第二上集箱内部隔板，所述第二上集箱内部隔板设置在第二上集箱腔体内，处于第三上集箱接口和第四上集箱接口之间，且平行于第二换热管，数量为1个或多个。

优选的，所述高效换热装置还包括：连接第一上集箱与第二上集箱的中间管道，所述中间管道包括第一管道和第二管道，第一管道连接第一上集箱接口与第三上集箱接口，第二管道连接第二上集箱接口与第四上集箱接口。

优选的，所述第一管道上设置第一管道关断阀，第二管道上设置第二管道关断阀。

优选的，第一上集箱接口和第二上集箱接口位于上集箱的顶部。

上述技术方案具有如下有益效果：因为采用无机超导传热材料的技术手段以及相应的放热模块、吸热模块和连接管路，所以达到了烟气余热的灵活布置与应用，且不消耗动力，装置运行维护简单的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是放热模块示意图；

图2是吸热模块示意图；

图3是单集箱模块示意图；

图4是本实用新型第一实施例的高效换热装置示意图；

图5是本实用新型第二实施例的高效换热装置示意图；

图6是本实用新型第三实施例的高效换热装置示意图；

附图说明：1.第一上集箱接口；2.第二上集箱接口；3.第一上集箱；4.第一换热模块外壳体；5.第一换热管；6.第一下集箱；7.第一无机超导传热材料灌注口；8.第三上集箱接口；9.第四上集箱接口；10.第二上集箱；11.第二换热模块外壳体；12.第二换热管；13.第二下集箱；14.第二无机超导传热材料灌注口；24.第二上集箱内部隔板；15.第一管道；16.第二管道；17.第一管道关断阀；18.第二管道关断阀；19.第一压力表；20.第一压力表接管；21.放热模块；22.吸热模块；23.集箱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供一种换热装置，例如为高效换热装置，所述高效换热装置包括：换热模块；所述换热模块包括：

上集箱，所述上集箱具有两个上集箱接口；

无机超导传热材料灌注口，所述无机超导传热材料灌注口设置于上集箱上端，且位于两个上集箱接口的两侧；

压力表接管，所述压力表接管设置于上集箱上端，且位于两个上集箱接口的两侧；

压力表，所述压力表连接在压力表接管上；

换热管，数量为多个，与上集箱固定连接，且位于上集箱下方；

换热模块外壳体，为具有缺口的矩形，缺口与上集箱的左右两端密封连接。

优选的，所述换热模块包括：相连接的放热模块和吸热模块；

如图3所示，所述放热模块包括：

第一上集箱3，所述第一上集箱具有第一上集箱接口和第二上集箱接口；上集箱用于放置无机超导材料；上集箱是位于换热管上方的集箱，下集箱是位于换热管下方的集箱。集箱具有空腔，容纳无机超导传热材料；集箱接口用于连接其他集箱，设置两个接口可以使模块形成循环；

第一无机超导传热材料灌注口7，所述第一无机超导传热材料灌注口设置于第一上集箱3上端，且位于第一上集箱接口1和第二上集箱接口2的两侧；从灌注口出注入无机超导传热材料；且可通过无机超导传热材料灌注口对换热装置空腔抽真空；

第一压力表接管20，所述第一压力表接管设置于第一上集箱上端，且位于第一上集箱接口与第二上集箱接口的两侧；所述第一压力表接管用于固定连接第一压力表；

第一压力表19，所述第一压力表连接在第一压力表接管上；用以显示空腔真空以及反馈换热器的运行情况；

第一换热管5，数量为多个，与第一上集箱固定连接，且位于第一上集箱下方；换热管可以采用光管，也可以采用翅片管或者其他异型管，通入加热流体时，加热流体将热量传递到换热管内充满的无机超导传热材料，借助于无机超导传热材料优异的传热性能；

第一换热模块外壳体4，为具有第一缺口的矩形，第一缺口与第一上集箱的左右两端密封连接；外壳体用于包裹换热管与上集箱，形成腔体，并对换热管进行保护，对放热模块起固定作用。

所述吸热模块包括：

第二上集箱10，所述第一上集箱具有第三上集箱接口8和第四上集箱接口9；

第二无机超导传热材料灌注口14，所述第二无机超导传热材料灌注口14设置于第二上集箱上端，且位于第三上集箱接口和第四上集箱接口的两侧；

第二压力表接管，所述第二压力表接管设置于第二上集箱上端，且位于第三上集箱接口与第四上集箱接口的两侧；

第二压力表，所述第一压力表连接在第二压力表接管上；

第二换热管12，数量为多个，与第二上集箱固定连接，且位于第二上集箱下方；当本高效换热装置的吸热模块和热放模块分别通入加热流体及被加热流体时，加热流体将热量传递到换热管内充满的无机超导传热材料，借助于无机超导传热材料优异的传热性能，迅速将热量传递到放热模块并通过其换热管释放给被加热流体中。

第二换热模块外壳体11，为具有第二缺口的矩形，第二缺口与第二上集箱的左右两端密封连接；

如图4所示，所述放热模块的第一上集箱接口与吸热模块的第三上集箱接口固定连接，放热模块的第二上集箱接口与吸热模块的第四上集箱接口固定连接；该形式为本高效换热装置的第一实施例，将放热模块与吸热模块之间通过集箱接口固定，省去了管道，简化了装置。

本实用新型还提出一种高效换热装置，如图5所示，所述高效换热装置包括：集箱23、放热模块21和吸热模块22；集箱23连接在放热模块和吸热模块之间：

所述集箱为长方体形或圆形或其他形状的中空腔体；

所述放热模块包括：

第一换热管，数量为多个，与集箱23固定连接，且位于集箱上方；

第一换热模块外壳体，为具有第一缺口的矩形，第一缺口与集箱的左右两端密封连接；

所述吸热模块包括：

第二换热管，数量为多个，与集箱23固定连接，且位于集箱下方；

第二换热模块外壳体，为具有第一缺口的矩形，第一缺口与集箱的左右两端密封连接；本高效换热装置的第二实施例，放热模块与吸热模块共用一个集箱，简化了装置，换热更加迅速。

优选的，如图1所示，所述放热模块还包括：

第一下集箱6，所述第一下集箱与第一换热管固定连接，且位于第一换热管下方；该形式为双集箱放热模块，使得放热模块结构更加稳定。

优选的，如图2所示，所述吸热模块还包括：

第二下集箱13，所述第二下集箱与第二换热管固定连接，且位于第二换热管下方；该形式为双集箱吸热模块，使得吸热模块结构更加稳定。

优选的，所述放热模块还包括：第一上集箱内部隔板，所述第一上集箱内部隔板设置在第一上集箱腔体内，处于第一上集箱接口和第二上集箱接口之间，且平行于第一换热管，数量为1个或多个；隔板数量可以根据实际需要设计多个隔板，用于形成多个温区，提高加热效果。

优选的，所述吸热模块还包括：第二上集箱内部隔板24，所述第二上集箱内部隔板设置在第二上集箱腔体内，处于第三上集箱接口和第四上集箱接口之间，且平行于第二换热管，数量为1个或多个；隔板数量可以根据实际需要设计多个隔板，用于形成多个温区，提高加热效果。

为了，更好的提高加热效果，吸热模块与放热模块都可设置内部隔板。

优选的，如图6所示，所述高效换热装置还包括：连接第一上集箱与第二上集箱的中间管道，所述中间管道包括第一管道15和第二管道16，第一管道连接第一上集箱接口与第三上集箱接口，第二管道连接第二上集箱接口与第四上集箱接口；该形式为本高效换热装置的第三实施例，放热模块与吸热模块通过管道连接，吸热模块与放热模块可以放置在不同位置，布置灵活。

优选的，如图6所示，所述第一管道上设置第一管道关断阀17，第二管道上设置第二管道关断阀18，关断阀用于控制传热量。

优选的，如图1所示，第一上集箱接口和第二上集箱接口位于上集箱的顶部；所述接口用于连接吸热模块或连接管道。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本实用新型处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本实用新型单独的优选实施方案。

为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本实用新型，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。