复合中空热管 【技术领域】
本发明涉及一种热管传热元件，尤其涉及一种复合中空热管。
背景技术
相变传热的热管是通过在全封闭真空管内工质的蒸发与凝结来传递热量。这种热管的优点不但热阻小、导热性高、等温性好，而且冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等。因此，利用热管组成的换热器，具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小等优点。热管目前较多用于空气预热设备、余热锅炉、省煤器等节能设备中。
现有的多数热管，结构如图5所示。这种密闭热管在管内抽成真空状态下充入适量工质。工作时，在热管的下端(蒸发段)加热，其内的工质吸收热量汽化为蒸汽，蒸汽在微小的压差下，上升到热管上端(冷凝段)，在上段热管释放出热量并凝结为液体，凝结的冷凝液在重力的作用下，沿热管内壁返回到下端的受热段，并再次受热汽化，如此循环，连续不断的将热量由下端传向上端。
现有这种结构的热管，其蒸发段和冷凝段处于同一整体空间的上部和下部，热管的长度往往较长；当热源含颗粒物(如煤灰)时，这种热管的迎风面易磨损失效；当热管间隙发生结灰或堵灰时，热管表面的内侧清理维护变得非常困难。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种利用相变传热的复合中空热管，换热在复合中空热管的内外壁实现，且保持高导热性能和换热效率。
本发明要解决的是现有热管迎风面易磨损、热管表面内侧清理维护困难和管子较长的问题。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
本发明包括内管、外管。内管和外管镶套于一起，在内管和外管之间设置有中间管，内管和外管二端用环形密封圈密封；外管和中间管之间的空间围成外环形室，中间管和内管之间的空间围成内环形室，外环形室的上部和内环形室的上部连通，外环形室的下部和内环形室的下部连通。
本发明与现有的技术相比，具有的有益效果是：
1、可以在复合中空热管上实现内外冷热源的高效交换，突破了传统热管下部加热上部冷却的单一换热方式，可缩短热管的长度，有利于热管换热技术的广泛使用。
2、复合中空热管冷热源可任意布置在内壁或外壁。根据冷热源工况特性可合理选用复合中空热管内外管壁的材质和厚度，而且该热管及换热设备一般为对称结构，当迎风面管壁磨损减薄时可上下或左右转向180度，因此可在保证复合中空热管换热效果的前体下，有效减少复合中空热管的金属重量，延长复合中空热管及设备使用寿命。
3、复合中空热管外形如管道结构，管内流体轴向通过，不同于原有热管柱状结构流体径向冲刷的方式，内管不易磨损，管道内清理方便。
4、受热汽化一侧表面的管壁温度高，能避免露点腐蚀。
【附图说明】
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A-A剖面结构示意图。
图3是本发明的组装示意图。
图4为本发明另一形式的结构示意图。
图5为现有热管的结构示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1、2、3所示，本发明包括内管3、外管2。内管3和外管2镶套于一起。在内管3和外管2之间设置有中间管4，内管3和外管2二端用环形密封圈1和环形密封圈6密封。外管2和中间管4之间的空间围成外环形室7，中间管4和内管3之间的空间围成内环形室8。中间管4的上端和下端分别开有上导流槽口7和下导流槽口10，外环形室7的上部和内环形室8的上部通过上导流槽口7连通，外环形室7的下部和内环形室8的下部通过下导流槽口10连通。
环形密封圈1和环形密封圈6均开有一条与外界不穿通的环形槽，中间管4的二端分别固定于环形密封圈1和环形密封圈6上的环形槽内。
上导流槽口9是方形、或是圆形、或是三角型、或是长方型。下导流槽口10也是方形、或是圆形、或是三角型、或是长方型。
本发明中间管的另一种结构形式，如图4所示，其中间管4的管长要短于外管2，中间管4的管段上设有定位销12；该中间管4的上端和环形密封圈1之间留有间隙11，该中间管4地下端和环形密封圈6之间留有间隙13。所述的定位销12穿过中间管4的管壁，它的二端分别固定于外管2和内管3上。
上述定位销也可以是一端焊接于中间管4外壁上，另一端焊接于外管2的内壁上；或是定位销的一端焊接于中间管4内壁上，另一端焊接于内管3的外壁上。
所述的内管3、中间管4、外管2是金属管或合金管，包括钢管、不锈钢管、铝管和铜管
外管2的横截面为圆形、或是正方形、或是多边型，对应的中间管4和内管3的横截面也为圆形、或是正方形、或是多边型。内管3管径为φ6～200mm，长度为50-5000mm；外管2管径为φ15～250mm，长度为50-5000mm。
本发明所述中间管4上的导流槽口可以在二端，也可以在其他位置增加开导流槽口。
本发明热管的液体介质工质5可以是水或甲醇或氨等液体。
工质5的注入方式为：在外管2的任意处开孔，再抽真空，在此状态下充入适量液体介质5，再将开孔封闭。
本发明的工作原理以图1为例进行说明：当复合中空热管内管3的内壁受热时，内环形室8内的工质5吸收热量汽化为蒸汽，而外环形室7由于外管2外壁冷源的作用与内环形室8有微小的压差，在压差下，内环形室8内蒸汽上升到管的上端，经上导流槽口9进入外环形室7，并向外管2的外壁放出热量，蒸汽凝结为液体并沿外环形室7的管壁流回底部，并经下部的下导流槽口10回到受热的内环形室8，并再次受热汽化，如此循环往复，连续不断的将热量由内环形室8传向外环形室7。反之，当外管2的外壁受热时，可连续不断的将热量由外环形室7传向内环形室8。