本实用新型专利技术公开圆管状高温热管太阳能热化学反应器，包括圆管状高温热管、圆管状热化学反应器以及位于所述圆管状高温热管内壁与所述圆管状热化学反应器外壁之间的液态金属工质，所述圆管状热化学反应器外壁上成型有吸液芯，所述吸液芯包括两个或两个以上的分段毛细吸液环。本实用新型专利技术，通过设置圆管状高温热管和圆管状热化学反应器，可以有效增加反应器的导热率，并提高反应效率和系统的光、热、化学能转化率，有效的利用了太阳能，降低了传统化学反应器的能源消耗，且上述结构简单，催化剂的填装便捷，简化了使用步骤，通过设置分段毛细吸液环，并通过多个分段毛细吸液环相互配合组成吸液芯，能够提高液体工质回流速度。
【技术实现步骤摘要】
圆管状高温热管太阳能热化学反应器
本技术涉及化学反应器
具体地说是圆管状高温热管太阳能热化学反应器。
技术介绍
化学反应设备以及化工生产常遇到各种不同类型的化学反应过程，为了适应不同的化学反应，在工业生产中出现了形状、大小、操作方式等不同的反应器，太阳能热化学利用是能源品位提升的重要途径；已经研制的太阳能热化学反应器存在壁面热阻高、结构复杂，且现有的热化学反应器外壁的吸液芯存在一定不足，其腔道一般为与轴线平行的均匀槽状结构，在毛细作用下，将冷凝后的工质液滴吸附并在重力的作用下，将工质重新导入反应区，但是在工质气体的推动下，会给工质液体回流带来一定的阻力，影响液体回流速度。
技术实现思路
为此，本技术所要解决的技术问题在于提供一种冷凝后的工质液体回流快，提高换热效率的圆管状高温热管太阳能热化学反应器。为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：圆管状高温热管太阳能热化学反应器，包括圆管状高温热管、圆管状热化学反应器以及位于所述圆管状高温热管内壁与所述圆管状热化学反应器外壁之间的液态金属工质，所述圆管状热化学反应器外壁上成型有吸液芯，所述吸液芯包括两个或两个以上的分段毛细吸液环。上述圆管状高温热管太阳能热化学反应器，所述分段毛细吸液环的外形为圆台状，在所述分段毛细吸液环外侧壁上沿平行于母线方向开设有毛细吸液槽，所述毛细吸液槽自所述分段毛细吸液环的上底面延伸至所述分段毛细吸液环的下底面。上述圆管状高温热管太阳能热化学反应器，相邻所述毛细吸液槽之间的所述分段毛细吸液环外侧壁上开设有第一毛细吸液孔，所述第一毛细吸液孔向着所述分段毛细吸液环的轴线方向斜向下延伸；所述毛细吸液槽的一个纵向侧壁上开设有第二毛细吸液孔，另一个纵向侧壁上开设有第三毛细吸液孔；相邻所述毛细吸液槽之间的所述分段毛细吸液环上的所述第一毛细吸液孔、所述第二毛细吸液孔和所述第三毛细吸液孔形成Y形毛细通道；所述第二毛细吸液孔和所述第三毛细吸液孔均自所述毛细吸液槽向着所述第一毛细吸液孔邻近所述分段毛细吸液环轴线的一端斜向上延伸。上述圆管状高温热管太阳能热化学反应器，所述第二毛细吸液孔和所述第三毛细吸液孔的孔径相等且大于所述第一毛细吸液孔的孔径，并且所述第二毛细吸液孔的横截面积大于所述毛细吸液槽的横截面积。上述圆管状高温热管太阳能热化学反应器，所述第一毛细吸液孔的横截面积等于所述毛细吸液槽的横截面积。上述圆管状高温热管太阳能热化学反应器，在任意上下相邻的两个所述分段毛细吸液环中：上层所述分段毛细吸液环的下底面直径等于下层所述分段毛细吸液环的上底面直径；上层所述分段毛细吸液环上的所述毛细吸液槽与下层所述分段毛细吸液环上的所述毛细吸液槽上下一一对应，在任意上下相邻两个所述毛细吸液槽中：上层所述毛细吸液槽的槽底与所述分段毛细吸液环轴线的距离S1小于下层所述毛细吸液槽的槽底与所述分段毛细吸液环轴线的距离S2。上述圆管状高温热管太阳能热化学反应器，下层所述分段毛细吸液环上的所述毛细吸液槽横截面积大于上层所述分段毛细吸液环上的所述毛细吸液槽横截面积。上述圆管状高温热管太阳能热化学反应器，所述圆管状热化学反应器的顶部和底部分别焊接有上端盖和下端盖，所述圆管状高温管的两端分别与上端盖的底部和下端盖顶部的焊接，所述圆管状热化学反应器的顶部连通有反应器入口，所述圆管状热化学反应器的底部连通有反应器出口，所述上端盖的顶部连通有充液口。上述圆管状高温热管太阳能热化学反应器，所述反应器入口和上端盖之间设置有上密封垫，所述反应器出口和下端盖之间设置有下密封垫，所述圆管状热化学反应器的内部为反应区。本技术的技术方案取得了如下有益的技术效果：1、本技术，通过设置圆管状高温热管和圆管状热化学反应器，可以有效增加反应器的导热率，并提高反应效率和系统的光、热、化学能转化率，有效的利用了太阳能，降低了传统化学反应器的能源消耗，且上述结构简单，催化剂的填装便捷，简化了使用步骤。2本技术，通过设置分段毛细吸液环，且上下分段毛细吸液环上的毛细吸液槽道底面不在同一个面上，使得每个分段毛细吸液环上的毛细吸液槽道能够相互独立发挥毛细作用，可以对冷凝在分段毛细吸液环表面上的液态金属工质发挥更好的毛细吸附作用；自下至上台阶状的毛细吸液槽分布，可以大幅增加气态工质的液化中心，提高换热效率的同时还能够降低上部液化后的液态金属工质的二次蒸发；并通过多个分段毛细吸液环相互配合组成吸液芯，且组成的毛细吸液槽道上窄下宽，冷凝后的工质液滴在附着到吸液芯的表面后，液态金属工质在毛细作用下流至毛细吸液槽内，并在重力的作用下，向下流动，由于槽道上窄下宽，液体向下流动时阻力较小，且由于液体不断的向下汇集，液体量增大，使下落的重力势能增大，从而减轻上升的工质蒸汽对回流冷凝液滴影响。3、本技术，通过设置第一毛细吸液孔、第二毛细吸液孔和第三毛细吸液孔组成的Y形通道，能够将附着在吸液芯侧面且距离毛细吸液槽相对较远的液体吸引至第一毛细吸液孔内，并经过第二毛细吸液孔和第三毛细吸液孔的导流，将液体导流至毛细吸液槽内，从而有效提高液体收集和回流的速度，从而提高换热效率；第二毛细吸液孔和第三毛细吸液孔横截面积大于毛细吸液槽的横截面积，避免毛细吸液槽内的液态工质在毛细作用下返流至第二毛细吸液孔和第三毛细吸液孔内。4、本技术，通过改进圆管状热化学反应器外壁上的吸液芯结构，使得圆管状热化学反应器内部下端和上端的反应物温度差较小，有利于化学反应充分进行。附图说明图1本技术的正视结构示意图；图2本技术中圆管状热化学反应器的剖面结构示意图；图3本技术中分段毛细吸液环的立体结构示意图；图4本技术中分段毛细吸液环的立体结构示意图。图中附图标记表示为：1-反应器入口；101-反应器出口；2-上密封垫；201-下密封垫；3-圆管状高温热管；4-圆管状热化学反应器；5-液态金属工质；6-反应区；7-上端盖；701-下端盖；8-充液口；9-吸液芯；10-分段毛细吸液环；11-毛细吸液槽；12-第一毛细吸液孔；13-第二毛细吸液孔；14-第三毛细吸液孔。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-2，本技术提供一种技术方案：圆管状高温热管太阳能热化学反应器，包括圆管状高温热管3、圆管状热化学反应器4以及位于所述圆管状高温热管3内壁与所述圆管状热化学反应器4外壁之间的液态金属工质5，所述圆管状热化学反应器4外壁上成型有吸液芯9，所述吸液芯9包括两个或两个以上的分段毛细吸液环10，通过设置圆管状高温热管3和圆管状热化学反应器4，可以有效增加反应器的导热率，并提高反应效率和系统的光、热、化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.圆管状高温热管太阳能热化学反应器，包括圆管状高温热管(3)、圆管状热化学反应器(4)以及位于所述圆管状高温热管(3)内壁与所述圆管状热化学反应器(4)外壁之间的液态金属工质(5)，其特征在于，所述圆管状热化学反应器(4)外壁上成型有吸液芯(9)，所述吸液芯(9)包括两个或两个以上的分段毛细吸液环(10)。/n
【技术特征摘要】
1.圆管状高温热管太阳能热化学反应器，包括圆管状高温热管(3)、圆管状热化学反应器(4)以及位于所述圆管状高温热管(3)内壁与所述圆管状热化学反应器(4)外壁之间的液态金属工质(5)，其特征在于，所述圆管状热化学反应器(4)外壁上成型有吸液芯(9)，所述吸液芯(9)包括两个或两个以上的分段毛细吸液环(10)。
2.根据权利要求1所述的圆管状高温热管太阳能热化学反应器，其特征在于，所述分段毛细吸液环(10)的外形为圆台状，在所述分段毛细吸液环(10)外侧壁上沿平行于母线方向开设有毛细吸液槽(11)，所述毛细吸液槽(11)自所述分段毛细吸液环(10)的上底面延伸至所述分段毛细吸液环(10)的下底面。
3.根据权利要求2所述的圆管状高温热管太阳能热化学反应器，其特征在于，相邻所述毛细吸液槽(11)之间的所述分段毛细吸液环(10)外侧壁上开设有第一毛细吸液孔(12)，所述第一毛细吸液孔(12)向着所述分段毛细吸液环(10)的轴线方向斜向下延伸；所述毛细吸液槽(11)的一个纵向侧壁上开设有第二毛细吸液孔(13)，另一个纵向侧壁上开设有第三毛细吸液孔(14)；相邻所述毛细吸液槽(11)之间的所述分段毛细吸液环(10)上的所述第一毛细吸液孔(12)、所述第二毛细吸液孔(13)和所述第三毛细吸液孔(14)形成Y形毛细通道；所述第二毛细吸液孔(13)和所述第三毛细吸液孔(14)均自所述毛细吸液槽(11)向着所述第一毛细吸液孔(12)邻近所述分段毛细吸液环(10)轴线的一端斜向上延伸。
4.根据权利要求3所述的圆管状高温热管太阳能热化学反应器，其特征在于，所述第二毛细吸液孔(13)和所述第三毛细吸液孔(14)的孔径相等且大于所述第一毛细吸液孔(12)的孔径，并且所述第二毛细吸液孔(13)的横截面积大于所述毛细吸液槽(11)的横截面积。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐大伟，蒋博，马靖，李林，胡成志，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：新型
国别省市：辽宁;21
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