一種內分液罩式冷凝換熱管

高端裝備制造

本發明的工作原理為：由于內分液罩上的微孔或縫隙的特征尺度小于等于液體表面張力起主要作用的尺度，當汽液混合物在外換熱管與內分液罩之間的環形間隙內流動時，在液體表面張力作用下，進行汽液兩相流分離，換熱過程形成的冷凝液液體被內分液罩的微孔或縫隙結構所捕獲，并通過上述微孔或縫隙進入內分液罩，冷凝液在內分液罩內流動并通過內分液罩及時排出冷凝換熱管，蒸汽被保留在外換熱管與內分液罩的間隙內流動，使外換熱管內壁最大限度地與蒸汽接觸，并在外換熱管內壁面上形成薄液膜，從而調控流型保證沿整個管長方向的高效薄液膜換熱，顯著提高冷凝傳熱系數。

本發明從根本上解決了冷凝傳熱中沿管長方向形成厚液膜使傳熱惡化的技術難題，且不受重力影響，在地面及微重力環境下都可顯著提高冷凝傳熱系數，具有廣大的市場前景。

本發明公開了屬于強化傳熱技術領域的一種提高管內冷凝相變換熱效率的內分液罩式冷凝換熱管。該冷凝換熱管是在普通外換熱管內設置具有微孔或縫隙結構的內分液罩。換熱過程形成的冷凝液通過上述微孔或縫隙，在液體表面張力作用下，被及時抽吸至內分液罩，進行汽液兩相流分離；冷凝液在內分液罩內流動并通過內分液罩排出換熱管，蒸汽被保留在外換熱管與內分液罩的間隙內流動，使外換熱管內壁最大限度地與蒸汽接觸，并在外換熱管內壁面上形成薄液膜，從而提高冷凝傳熱系數。本發明從根本上解決了冷凝傳熱中沿管長方向形成厚液膜使傳熱惡化的技術難題，且不受重力影響，在地面及微重力環境下都可顯著提高冷凝傳熱系數。