多回路泵驱动回路热管系统的换热特性

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十三种类型换热器结构原理及特点（图文并茂）

十三种类型换热器结构原理及特点（图文并茂）一、板式换热器的构造原理、特点：板式换热器由高效传热波纹板片及框架组成。

板片由螺栓夹紧在固定压紧板及活动压紧板之间，在换热器内部就构成了许多流道，板与板之间用橡胶密封。

压紧板上有本设备与外部连接的接管。

板片用优质耐腐蚀金属薄板压制而成，四角冲有供介质进出的角孔，上下有挂孔。

人字形波纹能增加对流体的扰动，使流体在低速下能达到湍流状态，获得高的传热效果。

并采用特殊结构，保证两种流体介质不会串漏。

板式换热器结构图二、螺旋板式换热器的构造原理、特点：螺旋板式换热器是一种高效换热器设备,适用汽－汽、汽－液、液－液，对液传热。

它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。

结构形式可分为不可拆式（Ⅰ型）螺旋板式及可拆式（Ⅱ型、Ⅲ型）螺旋板式换热器。

螺旋板式换热器结构图三、列管式换热器的构造原理、特点：列管式换热器（又名列管式冷凝器），按材质分为碳钢列管式换热器，不锈钢列管式换热器和碳钢与不锈钢混合列管式换热器三种，按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器，按结构分为单管程、双管程和多管程，传热面积1～500m2，可根据用户需要定制。

列管式换热器结构图四、管壳式换热器的构造原理、特点：管壳式换热器是进行热交换操作的通用工艺设备。

广泛应用于化工、石油、石油化工、电力、轻工、冶金、原子能、造船、航空、供热等工业部门中。

特别是在石油炼制和化学加工装置中，占有极其重要的地位。

换热器的型式。

管壳式换热器结构图五、容积式换热器的构造原理、特点：钢衬铜热交换器比不锈钢热交换器经济，并且技术上有保证。

它利用了钢的强度和铜的耐腐蚀性，即保证热交换器能承受一定工作压力，又使热交换器出水质量好。

钢壳内衬铜的厚度一般为1.0mm。

钢衬铜热交换器必须防止在罐内形成部分真空，因此产品出厂时均设有防真空阀。

此阀除非定期检修是绝对不能取消的。

部分真空的形成原因可能是排出不当，低水位时从热交换器，或者排水系统不良。

泵驱动回路热管能量回收装置性能的影响因素

泵驱动回路热管能量回收装置性能的影响因素段未;马国远;周峰【摘要】提出一种泵驱动回路热管能量回收装置，用于回收公共建筑空调系统排风的能量，降低处理新风的能耗，并搭建实验平台，测试该装置在两种工况下的性能，分析工质质量流量、换热器换热面积和换热器迎面风速3种因素对装置换热量、温度效率和性能系数的影响，得出质量流量、换热面积和迎面风速的最优值。

结果表明，夏季工况下，质量流量250 kg·h−1，换热面积58.0 m2，迎面风速1.8 m·s−1时，装置的换热量为4.09 kW，性能系数为9.26；冬季工况下，质量流量300 kg·h−1，换热面积58.0 m2，迎面风速1.8 m·s−1时，装置的换热量为6.63 kW，性能系数为14.20。

%A pump-driven heat pipe loop device was proposed for recycling energy from exhaust air and reducing energy consumption of processing fresh air in air-conditioning systems of public buildings. An experimental setup was built to investigate performances of such device under summer and winter working conditions. Through the study on effect of mass flow rate, heat exchange area and headwind velocity to heat transfer rate, temperature efficiency and coefficient of performance (COP), the optimum mass flow rate, heat exchange area and headwind velocity were obtained. Under summer working condition, the device had achieved the heat transfer rate of 4.09 kW and the COP of 9.26 at the mass flow rate of 250 kg·h−1, the heat exchange area of 58.0 m2 and the headwind velocity of 1.8 m·s−1. Under winter working condition, the device had achieved the heat transfer rate of 6.63 kW and the COP of14.20 at the mass flow rate of 300 kg·h−1, the heat exchange area of 58.0 m2 and the headwind velocity of 1.8 m·s−1.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2016(067)010【总页数】7页(P4146-4152)【关键词】泵驱动回路热管;能量回收;质量流量;换热面积;迎面风速【作者】段未;马国远;周峰【作者单位】北京工业大学环境与能源工程学院，北京 100124;北京工业大学环境与能源工程学院，北京 100124;北京工业大学环境与能源工程学院，北京100124【正文语种】中文【中图分类】TK172.4据统计，我国大型公共建筑的建筑面积仅占城镇总建筑面积的5%～6%，但其用电量为同等面积住宅建筑用电量的10倍以上[1]，在公共建筑中，空调系统用电占比高达50%～60%[2]。

回路热管

灯具传热模型
利用回路式热管(LHP)远距离传热特性，如展示件所呈现，将LED灯（热源）所释放的热借由回路（铜管）传送到灯头（散热板）上。利用灯头（散热板）表面与空气的接触，在自然对流运作下，无须借助任何额外动力，可不断循环散热，有效解决热的问题，提升LED灯具产品寿命。
灯具传热模型图
回路热管
技术研究中心张江龙
回路热管简介
回路热管(Loop Heat Pipe，LHP)是由俄罗斯科学家Yu.F.Maidanik教授所发明的一种传热装置。它利用蒸发器内的毛细芯产生的毛细力驱动回路运行，利用工质的蒸发和冷凝来传递热量，因此能够在小温差、长距离的情况下传递大量的热量，是一种高效的两相传热装置。
回路热管的优点
长距离热量传输。 (2) 高功率—最高可达数百瓦。 (3) 机械灵活性—管线可以弯曲。 (4) 反重力操作－贿赂式热管（LHP）在非 LHP 重力方向仍可保持高热导能力。 (5) 无额外的能量需求—回路热管（LHP）不需要额外的电源驱动。
因此回路型热管可以满足许多产品需要散热的问题。
模型像仪拍摄，以100W灯具为例，介绍回路热管与灯具的应用： (1) LHP开始运作，將LED灯（热源）的热量经由LHP 很快地依序带到连接器第一段→第二段→第三段。 (2) 随着带走的热量增加，连接器的第一段、第二段和第三段连接灯头处的温度慢慢增加。 (3) 灯头上的温度也明显地随着时间增加。 (4) 连接器连接灯头处温度开始扩散开来。 (5) 连接器灯头连接处于整个上灯头温度持续增加。 (6) LHP持续运作，且灯具散热达到稳态操作。

磁力泵驱动两相冷却环路的换热特性_马跃征

2015年11月 CIESC Journal ·4388·November 2015第66卷第11期化工学报 V ol.66 No.11磁力泵驱动两相冷却环路的换热特性马跃征，马国远，张双（北京工业大学环境与能源工程学院，北京 100124）摘要：为研究磁力泵驱动两相冷却环路的工作特性，特别是启动特性和换热性能随温差的变化规律，搭建了磁力泵驱动两相冷却环路的实验装置，并利用空气焓差法对其进行测试。

结果表明：磁力泵驱动两相冷却环路启动迅速，在600 s 内达到稳定状态，受蒸发器内液体过热的影响，启动过程中系统的压力和温度分布会产生微小波动；制冷量随温差的增大而增大，随制冷剂质量流量的增加呈先增大后减小的趋势。

温差10℃时，系统最大制冷量为3.429 kW ，能效比（EER ）为12.94；温差25℃时，制冷量最大为9.241 kW ，EER 为29.7。

关键词：磁力泵驱动；两相冷却；能效比；启动特性 DOI ：10.11949/j.issn.0438-1157.20150551中图分类号：TU 831.6 文献标志码：A文章编号：0438—1157（2015）11—4388—06Heat transfer characteristics of two-phase cooling loop drivenby magnetic pumpMA Yuezheng, MA Guoyuan, ZHANG Shuang(College of Environmental and Energy Engineering , Beijing University of Technology , Beijing 100124, China )Abstract : An experimental setup of two-phase cooling loop driven by magnetic pump was built. The performance and start-up characteristics of the two-phase cooling loop are evaluated by the air enthalpy difference method. Experimental results show that the two-phase cooling loop driven by magnetic pump presents excellent performance for energy saving. Its start-up is quick and the system reaches a steady state after 600 s. The fluctuations of pressure and temperature in the system are caused by the superheat of the liquid refrigerant in the evaporator during the start-up. The cooling capacity of the system increases with the temperature difference, and increases rapidly with the mass flow rate and then decreases slowly. When the temperature difference is 10℃, the maximum cooling capacity is 3.429 kW and the energy efficiency ratio is 12.94. When the temperature difference is 25℃, they reach 9.241 kW and 29.7, respectively.Key words : magnetic pump-driven; two-phase cooling; energy efficiency ratio ; start-up characteristics引言随着信息网络与电子计算机技术的飞速发展，数据中心和通信基站等设施的能耗急剧上升[1]。

科技成果——泵驱动热管自然冷却技术及其在数据机房中的应用

科技成果——泵驱动热管自然冷却技术及其在数据机房中的应用技术开发单位北京工业大学适用范围数据机房降温成果简介研究成果课题来源于国家自然科学基金。

全国数据中心用电量近1000亿kWh，约占全社会总用电量的1.5%，其中约40%为空调制冷用电。

降低空调耗电量既是节能减排的有效措施，也是数据中心可持续发展的有力保障。

当室外气温较低时，自然冷却成为数据中心节能的重要手段。

项目将热管超强的相变传热和机械泵强劲的驱动力有机结合，设计研发出具有自主知识产权的泵驱动热管自然冷却机组用于数据中心降温。

该机组由冷凝器（室外机）、储液器、工质泵、蒸发器（室内机）等部件组成。

以机械泵驱动工质相变循环，高效快速地把室内热量转移到室外大气中。

主要技术创新（1）提出具有自主知识产权的数据机房用泵驱动热管自然冷却技术，并详细研究其传热与流动机理、工作特性和换热特性调控方案，将热管的高效相变换热和机械泵的强劲驱动力有机结合，适合大空间、复杂管路的场合应用。

（2）研制出模块化结构的蒸发器、冷凝器，构建多联式自然冷却系统以及与蒸汽压缩制冷有机结合的复合系统，在研究系统与部件的匹配原则和规律基础上，提出了泵驱动热管自然冷却系统的设计方法，完成了产品系列化研发并实现批量生产。

（3）研究自然冷却系统与原有空调系统的协调运行机制，提出了数据机房环境控制节能运行策略。

与现有自然冷却产品相比：（1）实现相变冷却，提升了换热效果，且泵功率远低于压缩机功率，节能效益明显；（2）泵的驱动力远大于重力，能适应较复杂的管路，且两器布置灵活，结构形式多样化；（3）无需用水冷却，消除了漏水隐患，且冬季不需防冻；（4）室内外空气隔绝，保证了室内空气成分和品质的稳定；（5）智能控制，实现与环境温度最佳匹配，确保全工况高效运行；（6）系统构成比较简单，可靠性高，易操作维护，成本较低。

主要技术指标研制的样机在10min内达到稳定状态：当室内温度25℃，室内外温差10℃时，机组能效比为12.9，为精密空调的3-5倍。

热水管道循环泵介绍

热水管道循环泵介绍
热水管道循环泵是一种用于加热系统的重要设备，它能够循环热水，保持整个系统内水温均匀。

在许多建筑物中，由于远离热水供应源或管道设计不合理，热水在供暖系统中无法有效循环，导致热水流速较慢，温度不均匀，甚至有时会出现不热的情况。

为了解决这些问题，热水管道循环泵成为了必不可少的设备。

热水管道循环泵通过将热水从供应源循环到需要热水的地方，实现了热水的快速循环。

它通常安装在管道的一端或者循环系统的关键部位，通过电动机的驱动实现水的循环。

这种设计既提高了供暖系统的效率，又保证了整个系统内水温的均匀分布。

热水管道循环泵具有多种优点。

首先，它能够节约能源，因为它减少了热水等待时间，减少了供暖系统运行时间。

其次，它能够保持热水的温度均匀，避免了供暖系统中的冷热不均现象。

此外，它还可以延长管道和设备的使用寿命，因为常温的热水流动速度较慢，导致管道中容易产生堵塞，使用热水管道循环泵则能有效避免这一问题。

总的来说，热水管道循环泵在供暖系统中扮演着重要的角色，能够有效改善供暖系统的运行效率，保障用户的热水供应质量。

因此，选择高品质、合适型号的热水管道循环泵对于建筑物的供暖系统是非常重要的。

热管的换热基本知识及其换热计算

热管的换热基本知识及其换热计算热管的换热原理及其换热计算—热管简介热管是近几十年开展起来的一种具有高导热性能的传热元件,热管最早应用于航天领域，时至今日，已经从航天、航天器中的均温和控温扩展到了工业技术的各个领域，石油、化工、能源、动力、冶金、电子、机械及医疗等各个部门都逐渐应用了热管技术。

热管一般由管壳、起毛细管作用的通道、以及传递热能的工质构成，热管自身形成一个高真空封闭系统，沿轴向可将热管分为三段，即蒸发段、冷凝段和绝热段。

其结构如下图: heat oulcontainerheat inwick structureliquid flow热管的工作原理是：夕卜部热源的热量，通过蒸发段的管壁和浸满工质的吸液芯的导热使液体工质的温度上升;液体温度上升，液面蒸发，直至到达饱蒸气压』匕时热量以潜热的方式传给蒸气。

蒸发段的饱和蒸汽压随着液体温度上升而升高。

在压差的作用下，蒸气通过蒸气通道流向低压且温度也较低的冷凝段,并在冷凝段的气液界面上冷凝，放出潜热。

放出的热量从气液界面通过充满工质的吸液芯和管壁的导热，传给热管外冷源。

冷凝的液体通过吸液芯回流到蒸发段，完成一个循环。

如此往复，不断地将热量从蒸发段传至冷凝段。

绝热段的作用除了为流体提供通道外，还起着把蒸气段和冷凝段隔开的作用,并使管内工质不与外界进行热量传递。

在热管真空度到达要求的情况下，热管的传热能力主要取决于热管吸液芯的设计。

根据热管的不同应用场合，我公司设计有多种不同的热管吸液芯，包括:轴向槽道吸液芯、丝网吸液芯和烧结芯等。

基于热管技术的相变传热原理、热管结构的合理设计以及专业可靠的品质保证,多年实践证明，我公司生产的热管及热管组件正逐渐迈向越来越广阔的市场。

(1)产品展示⑵产品参数说明工程热管长度主体资料毛细结构工作介质设计工作温度设计使用倾角传热功率热阻系数手艺参数> 100mm铜管槽沟/烧结芯/丝网管冷媒30^200°C> 5°50~1000w〔根据实际产品规格型号〕<0.08°C/W〔参考值〕传热功率测试原理断热部台面加热部1〕加热功率有功率调治仪控制输入;2〕热管保持与水平台面c〔角度〔根据具体应用定〕；测试总体要求3〕管壁上监测点的温度变化在5min内小于0.5°C认为传热到达稳定状态，记录此时传热功率为最大传热功率。

换热站循环泵工作原理

换热站循环泵工作原理
换热站循环泵的工作原理如下：
1. 抽水：循环泵通过电力驱动，将冷却水或热水从换热站的水箱或容器中抽取。

2. 给水：抽取的水被送入换热站的热交换设备，如换热器或冷却塔。

3. 循环：经过热交换设备后，水被重新抽取，并通过管道输送回水箱或容器中。

这个过程是一个持续循环的过程。

4. 维持热平衡：循环泵帮助保持热交换设备和整个换热站的热平衡。

通过持续循环和供水，循环泵确保热水或冷却水能够有效地在换热设备和系统中流动，以维持所需的温度。

总的来说，换热站循环泵通过抽水、给水、循环和维持热平衡的过程，确保热水或冷却水能够顺利循环并在换热设备和系统中传递热量。

这样可以实现热能的传递和供应。

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ａｎｄｗｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｉｎｒｃｉｐｌｅｏｆｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｔｅｍｐｅｒａｕｒｔｅｄｉｆｅｒｅｎｃｅｕｎｉｆｏｒｍｉｙ．ｔＲｅｓｕｌｔｓ
第６８卷第１期２０１７年１月
化
工学
报
、，ｏ１．６８Ｎｏ．１
Ｊａｎｕａｒｙ２０１７
ＣＩＥＳＣＪｏｕｍａｌ
ＤＯＩ：１０．１１９４９￣．ｉｓｓｎ．０４３８ — １１５７．２０１６０８３５
中图分类号：Ｔｕ８３１．６
文献标志码：Ａ
文章编号：０４３８ —１１５７（２０１７）０１ —０１０４ —０８
Ｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍｕｌｔｉ－－ｌｏｏｐｐｕｍｐ－－ｄｒｉｖｅｎｌｏｏｐｈｅａｔｐｉｐｅｓｙｓｔｅｍ
多回路泵驱动回路热管系统的换热特性
段未，马国远，周峰
（北京工业大学环境与能源工程学院，北京１００１２４）
摘要：为提高泵驱动回路热管系统的温度效率，探讨多回路系统替代单回路系统用于空调系统排风能量回收的技
术可行性，制作了单回路和三回路泵驱动回路热管系统样机，搭建实验测试平台，研究单回路和三回路系统在夏、冬季运行工况下的换热特性，并基于换热温差均匀性原理进行对比分析。结果表明，相比于单回路系统，三回路系统的性能更优，冬季工况下室内外温差为３１．９￣Ｃ时，换热温差均匀性明显改善，系统温度效率提高２２．６％，夏季工况下系统温度效率变化不大。关键词：泵驱动回路热管；多回路系统；温度效率；温差均匀性
ＤＵＡＮＷｅｉ，ＭＡＧｕｏｙｕａｎ，ＺＨＯＵＦｅｎｇ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎｄＥｎｅｒｇｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｊｉｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙ，ｇＢｅｊｉｉｎｇ１００１２４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｉｃｆｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｐｕｍｐ－ｄｉｒｖｅｎｌｏｏｐｈｅａｔｐｉｐｅｓｙｓｔｅｍａｎｄｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｓｉｎｇｌｅ・－ｌｏｏｐｐｕｍｐ－－ｄｒｉｖｅｎｌｏｏｐｈｅａｔｐｉｐｅｓｙｓｔｅｍｂｙｔｈｅｍｕｌｔｉ－－ｌｏｏｐｐｕｍｐ — ｄｒｉｖｅｎｌｏｏｐｈｅａｔｐｉｐｅｓｙｓｔｅｍｆｏｒｅｎｅｒｇｙｒｅｃｏｖｅｒｙｆｒｏｍｅｘｈａｕｓｔａｉｒｉｎｐｕｂｌｉｃｂｕｉｌｄｉｎｇｓ，ａｓｉｎｇｌｅ — ｌｏｏｐａｎｄａｔｒｉｐｌｅ — ｌｏｏｐｐｍｐｕ — ｄｒｉｖｅｎｌｏｏｐｈｅａｔｐｉｐｅｓｙｓｔｅｍｐｒｏｔｏｔｙｐｅｗｅｒｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ａｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｅｕｐｔｗａｓｂｕｉｌｔｔｏｃｏｎｔｒａｓｔｔｈｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｉｎｇｌｅ－－ｌｏｏｐｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅｔｉｐｒｌｅ・・ｌｏｏｐｓｙｓｔｅｍｕｎｄｅｒｓｕｍｍｅｒ
ｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｐｅｒｆｏｍａｒｎｃｅｏｆｔｈｅｔｉｒｐｌｅ — ｌｏｏｐｓｙｓｔｅｍｗａｓｂｅＲｅｒ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｉｎｇｌｅ — ｌｏｏｐｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｉｃｆｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｔｉｒｐｌｅ・ｌｏｏｐｓｙｓｔｅｍｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙ２２．６％ｕｎｄｅｒｗｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｗｈｅｎｔｈｅ