本发明专利技术属于能量输运技术领域，涉及一种带均流分配器的水平布管式热管能量输运方法，将水平布管式蒸发器和水平布管式冷凝器两类换热器分别放置在提供冷、热能量的地方和排放冷、热能量的地方，将蒸发器到冷凝器工质母管、冷凝器工质分配器、冷凝器工质均流管、冷凝器工质分配三通、冷凝器工质回收三通、冷凝器工质回收支管、冷凝器工质回收母管、冷凝器到蒸发器工质母管、分液器、蒸发器等流量均液管、蒸发器工质分配三通、蒸发器工质回收三通、蒸发器工质回收支管和蒸发器工质回收母管连通式接为一体构成带均流分配器的水平布管式热管能量输运系统装置；其结构简单，原理可靠，成本低，热能传输效率高，节省能源，环境友好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于能量输运
，涉及一种将热能从一个区域输运到另一区域的低能耗高密度能量输运系统，特别是。
技术介绍
目前，在生活废水和工业废水中冷、热能的回收利用技术还有待于进一步开发，废水的排放位置与需要能量的位置有一段距离，在诸如中央空调系统的供冷和供热、太阳能热利用、空气冷能回收、各类锅炉或动力机的余热或其它废热的回收、核能热利用等领域和场合也常常存在提供冷、热能量的地方与使用冷、热能量的地方有一段距离的情况；在通讯基站房间内，在各类电源柜、控制柜等内部区域，由于有内热源存在，一年四季都需要将内热源产生的热量传递到外部环境中，即要求将热能从一个区域输运到另外一个区域。热管技术实现了 “潜热”形式输运能量，是一种输运密度大的能量输运方法。为实现提高能量输运的效率，热管已由单根热管演变为多根复合热管，并由连体式热管演变成分离式热管；分离式热管在工业应用中具有布置灵活、易于实现大型化等优点；然而，普通分离式热管存在工作液输送力不够、分液不均匀、使用效果远不如连体式热管，另外，现有的普通分离式热管大都采用垂直布管，焊接部位特别多，其集气母管及输气母管的管径都较大，严重阻碍了分离式热管的推广应用，难以形成大规模应用的商业化产品；为推广分离式热管技术，本专利技术人曾提出一种“双循环可控热管系统”(专利号200610045059. 8)，能够彻底解决分离式热管中存在的各种问题；本专利技术人还提出“一种双向双循环能量输运系统”(专利号200710013149. 3)，实现了利用热管原理以“潜热”形式输运能量的过程，具有能量输运密度高等优点，但该系统结构较为复杂，必须进行全面的优化设计和合理的控制手段，才能保证系统的长期稳定运行；为简化系统，本专利技术人还提出“一种气液两相流能量输运方法”(专利号201210004575. I )，该方法便于实现优化设计和控制，能够解决目前冷、热能量输运过程中存在的各种问题，但该方法必须有循环溶液泵才能实现能量的输运过程，增强了装置成本和运行成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有分离式热管技术中存在的缺点，寻求设计并提出一种利用带均流分配器的水平布管式热管技术将热能从一个区域输运到另一区域的低能耗高密度的高效能量输运系统，解决利用现有普通分离式热管技术实现“潜热”形式输运能量时存在的分液不均匀、使用效果不如连体式热管的问题，以及带动力的分离式热管存在的结构复杂、需要带循环溶液泵等问题。为了实现上述目的，本专利技术将水平布管式蒸发器和水平布管式冷凝器两类换热器分别放置在提供冷、热能量的地方和排放冷、热能量的地方，将蒸发器到冷凝器工质母管、冷凝器工质分配器、冷凝器工质均流管、冷凝器工质分配三通、冷凝器工质回收三通、冷凝器工质回收支管、冷凝器工质回收母管、冷凝器到蒸发器工质母管、分液器、蒸发器等流量、均液管、蒸发器工质分配三通、蒸发器工质回收三通、蒸发器工质回收支管和蒸发器工质回收母管连通式接为一体结构，构成带均流分配器的水平布管式热管能量输运系统，包括冷凝器工质输送与分配、冷凝器工质收集与储存、蒸发器工质输送与分配、蒸发器工质收集与储存四个子系统；蒸发器工质回收母管中的热管工质(可能是饱和状态，也可能是气液混合状态)在蒸发器产生的热力作用下，由蒸发器到冷凝器工质母管送入冷凝器工质分配器，冷凝器工质分配器又将热管工质送入冷凝器工质均流管和冷凝器工质分配三通，均匀地将热管工质分配给冷凝器中的每个冷凝管路，实现冷凝器工质的输送与分配；在冷凝器管路中热管工质实现完全冷凝后，在重力作用下进入冷凝器工质回收三通和冷凝器工质回收支管，再流入冷凝器工质回收母管，实现冷凝器工质的收集与储存；冷凝器工质回收母管中的热管工质在重力作用下，由冷凝器到蒸发器工质母管送入分液器，分液器再将热管工质送入蒸发器等流量均液管和蒸发器工质分配三通，均匀地将热管工质分配给蒸发器中的每个蒸发管路，实现蒸发器工质的输送与分配；在蒸发器管路中热管工质开始蒸发过程，在蒸发热力作用下，热管工质从下而上，逆重力上流，部分或全部完成蒸发过程后，由蒸发器工质回收三通进入蒸发器工质回收支管，再进入蒸发器工质回收母管中，实现蒸发器工质的收集与储存；然后，再次进入冷凝器工质输送与分配子系统，将热管工质再次均匀地分配给冷凝器中的每个冷凝管路；如此循环往复，连续不断地实现冷、热能量输运过程。 本专利技术中蒸发器等流量均液管采用不等长度而等流量的均液管，蒸发器上部第I根均液管最短，蒸发器下部第I根均液管最长，中间部分均液管长度在最短均液管与最长均液管之间，长度的确定需依据重力为驱动力、每根管都应等流量的规则，经过优化计算确定。本专利技术中水平布管式蒸发器的每个管路都是从较低位置处将冷凝器来的液相热管工质送入，在蒸发器管路中吸收热量后发生相变，产生的气相工质或气液两相工质，在蒸发器产生的热力作用下，由下而上逆重力方向运动，从较高位置处流出到蒸发器工质回收母管中，这种逆重力方向运动利于蒸发器换热面的充分利用和提高蒸发器换热效率。本专利技术中水平布管式冷凝器的每个管路都是从较高位置处将蒸发器来的气相或气液两相流热管工质送入，在冷凝器管路中放出热量后发生相变，产生的液相工质在重力作用下，由上而下运动，从较低位置处流出到冷凝器工质回收母管中，这种顺重力方向流动利于冷凝器各管路凝结液体的及时排出和提高冷凝器换热效率。本专利技术涉及的水平布管式蒸发器和水平布管式冷凝器的管排数为一排，或两排以上，或一排半、两排半、三排半，其中的半排指不带转弯部分，只有直段的那一排；具体排数应根据换热面积大小、流动阻力计算等因素综合优化分析，当换热器管排数不是偶数排时，在管排上不设置分配三通或回收三通，子管与对应换热器管直接连接。本专利技术涉及的水平布管式蒸发器的每个管路的管路数由流动阻力计算确定，管路数为大于等于2根的任意整数；每个管路排在同一排管上，或根据优化设计需要排在不同排管上，形成逆流排列方式。本专利技术涉及的水平布管式冷凝器的每个管路的管路数由流动阻力计算确定，管路数为大于等于2根的任意整数；每个管路排在同一排管上，或根据优化设计需要排在不同排管上，形成逆流排列方式。本专利技术涉及的水平布管式蒸发器中蒸发器等流量均液管的数量根据总的换热管数和每个均液管所带的管数分析计算而得，为保证均液要求，每个均液管所带的管数通常是相同的；蒸发器等流量均液管的数量为大于等于2根的任意整数。本专利技术涉及的水平布管式冷凝器中冷凝器工质均流管的数量与蒸发器中蒸发器等流量均液管的数量相同或不相同；冷凝器工质均流管的数量根据冷凝器总的换热管数和每个均流管所带的管数计算而得，为保证均匀分配要求，每个均流管所带的管数通常是相同的，冷凝器工质均流管的数量为大于等于2根的任意整数。本专利技术涉及的冷凝器工质分配器的结构形式为母管-支管式分配器，或为带均相分离装置的工质分配器，其作用是将从蒸发器来的气相或气液相工质均匀地分配到冷凝器的每根管路中。本专利技术涉及的水平布管式蒸发器和水平布管式冷凝器两类换热器在安装布置时有安装高度要求，水平布管式冷凝器的安装高度要高于水平布管式蒸发器，以保证在重力作用下，冷凝器工质回收母管中的热管工质能够顺利地、均匀地分配到水平布管式蒸发器中。 本专利技术采用不同的流体介质能够实现热空气侧到冷空气侧的水平布管式热管本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带均流分配器的水平布管式热管能量输运方法，其特征在于将水平布管式蒸发器和水平布管式冷凝器两类换热器分别放置在提供冷、热能量的地方和排放冷、热能量的地方，将蒸发器到冷凝器工质母管、冷凝器工质分配器、冷凝器工质均流管、冷凝器工质分配三通、冷凝器工质回收三通、冷凝器工质回收支管、冷凝器工质回收母管、冷凝器到蒸发器工质母管、分液器、蒸发器等流量均液管、蒸发器工质分配三通、蒸发器工质回收三通、蒸发器工质回收支管和蒸发器工质回收母管连通式接为一体结构，构成带均流分配器的水平布管式热管能量输运系统，包括冷凝器工质输送与分配、冷凝器工质收集与储存、蒸发器工质输送与分配、蒸发器工质收集与储存四个子系统；蒸发器工质回收母管中的热管工质是饱和状态，或气液混合状态，在蒸发器产生的热力作用下，由蒸发器到冷凝器工质母管送入冷凝器工质分配器，冷凝器工质分配器又将热管工质送入冷凝器工质均流管和冷凝器工质分配三通，均匀地将热管工质分配给冷凝器中的每个冷凝管路，实现冷凝器工质的输送与分配；在冷凝器管路中热管工质实现完全冷凝后，在重力作用下进入冷凝器工质回收三通和冷凝器工质回收支管，再流入冷凝器工质回收母管，实现冷凝器工质的收集与储存；冷凝器工质回收母管中的热管工质在重力作用下，由冷凝器到蒸发器工质母管送入分液器，分液器再将热管工质送入蒸发器等流量均液管和蒸发器工质分配三通，均匀地将热管工质分 配给蒸发器中的每个蒸发管路，实现蒸发器工质的输送与分配；在蒸发器管路中热管工质开始蒸发过程，在蒸发热力作用下，热管工质从下而上，逆重力上流，部分或全部完成蒸发过程后，由蒸发器工质回收三通进入蒸发器工质回收支管，再进入蒸发器工质回收母管中，实现蒸发器工质的收集与储存；然后，再次进入冷凝器工质输送与分配子系统，将热管工质再次均匀地分配给冷凝器中的每个冷凝管路；如此循环往复，连续不断地实现冷、热能量输运过程。2.根据权利要求I所述的带均流分配器的水平布管式热管能量输运方法，其特征在于蒸发器等流量均液管采用不等长度而等流量的均液管，蒸发器上部第I根均液管最短，蒸发器下部第I根均液管最长，中间部分均液管长度在最短均液管与最长均液管之间，长度的确定依据重力为驱动力、每根管都应等流量的规则，经过优化计算确定。3.根据权利要求I所述的带均流分配器的水平布管式热管能量输运方法，其特征在于水平布管式蒸发器的每个管路都是从较低位置处将冷凝器来的液相热管工质送入，在蒸发器管路中吸收热量后发生相变，产生的气相工质或气液两相工质，在蒸发器产生的热力作用下，由下而上逆重力方向运动，从较高位置处流出到蒸发器工质回收母管中，这种逆重力方向运动利于蒸发器换热面的充分利用和提高蒸发器换热效率。4....
【专利技术属性】
技术研发人员：田小亮，史文伯，刘瑞璟，刘敏学，王宗伟，冯志扬，王兆俊，杜启行，
申请(专利权)人：青岛大学，海信山东空调有限公司，
类型：发明
国别省市：
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