一种强化换热器
阅读说明：本技术 一种强化换热器 (Reinforced heat exchanger ) 是由 徐永兴 于北乐 朱光亮 吴信莲 于 2021-07-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及强化换热技术领域,具体涉及一种强化换热器,包括换热器本体、转轴和扰流子,所述换热器本体具有一腔体供传热介质流动,所述转轴可转动的布置在所述换热器本体的腔体内,所述扰流子设置在所述转轴的轴身上,且在转轴转动时,所述扰流子的悬端切削所述腔体临近换热器本体内壁处的传热介质；本发明提供的强化换热器,通过在换热器本体的腔体内设置可转动的转轴,以及在转轴上设置扰流子,当转轴转动时,带动扰流子在腔体内转动,对传热介质进行搅动,该动态的扰流子可主动的切削临近换热器本体内壁处的传热介质,从而实现对传热过程中热阻的降低,提高传热系数K,进而实现换热效率的提高。(The invention relates to the technical field of heat exchange enhancement, in particular to a heat exchanger enhancement, which comprises a heat exchanger body, a rotating shaft and a turbolator, wherein the heat exchanger body is provided with a cavity for heat transfer media to flow; according to the reinforced heat exchanger provided by the invention, the rotatable rotating shaft is arranged in the cavity of the heat exchanger body, the turbolator is arranged on the rotating shaft, when the rotating shaft rotates, the turbolator is driven to rotate in the cavity to stir a heat transfer medium, and the dynamic turbolator can actively cut the heat transfer medium close to the inner wall of the heat exchanger body, so that the reduction of thermal resistance in the heat transfer process is realized, the heat transfer coefficient K is improved, and the improvement of the heat exchange efficiency is further realized.)
技术领域
本发明涉及强化换热技术领域，具体涉及一种强化换热器。
背景技术
强化换热技术被誉为第二代传热技术，能够显著改善换热器的传热性能，在实际应用中，强化换热技术是实现换热节能的主要途径之一，强化换热的主要内容就是采用强化传热元件和改变壳程的支撑结构，以提高换热效率，实现换热过程的最优化。
根据传热学原理，换热器的传热量Q可用公式Q＝KA△t来计算，其中，K为传热系数，A为换热面积，△t为传热温差。因此，换热器强化传热的方式主要有三种：(1)增大换热面积；增大换热面积可以说是最为简单的一种方法，但是通过单一扩大设备体积来增加换热面积或通过增加换热设备的数量来增大换热量，不光需要增加设备投资，设备占地面积大，而且，对传热效果的增强作用也不明显。目前使用较为广泛且合理的方式是在换热器上大量使用单位体积传热面积比较大的翅片管、波纹管、板翅传热面等材料。(2)加大传热温差；该方式是加强换热器换热效果常用的措施之一，在换热器的使用过程中，提高辐射采暖板管内蒸汽的压力，提高热水采暖的热水温度，冷凝器冷却水用温度较低的深井水代替自来水，空气冷却器中降低冷却水的温度等，都可以直接增加换热器的传热温差△t；(3)增大传热系数K；该方式是增强换热器传热效果最积极的措施，换热器传热系数K的大小实际上是由传热过程总热阻的大小来决定的，换热器传热过程中的总热阻越大，传热系数K就越低；而传热系数K越低，换热效果就越差。目前使用较多的提高传热系数K的技术就是：在换热器的换热管内加入扰流子，通过扰流子的作用，使换热器传热过程中的分热阻大大的降低，并最终达到提高传热系数K的作用。
但是，目前公知的强化换热器中，扰流子的设置是以固定扰流子的形式为主，气体膜容易躲在扰流子板侧面，且固定扰流子引起一些传热介质流动不均匀的问题，对强化换热的作用效果有限；此外，本申请的发明人发现，目前换热器中使用到的传热介质组成单一，导致传热效率不高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述背景技术中提及的技术问题，提供了一种强化换热器，其能够更进一步的提高强化换热的效果。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种强化换热器，包括：
换热器本体，其具有一腔体供传热介质流动；
转轴，可转动的布置在所述换热器本体的腔体内；以及，
扰流子，设置在所述转轴的轴身上，且在转轴转动时，所述扰流子的悬端切削所述腔体临近换热器本体内壁处的传热介质。
在进一步的技术方案中，所述强化换热器还包括：
传动系统，所述传动系统与所述转轴的一端传动连接；
驱动元件，其动力输出端与所述传动系统传动连接，用于提供所述转轴转动的动力。
在进一步的技术方案中，所述传热介质为金属颗粒与传热液体的混合物。
在进一步的技术方案中，所述金属颗粒的材质选自铁质金属颗粒、铝质金属颗粒、铜质金属颗粒或银质金属颗粒中的至少一种。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
本发明提供的强化换热器，通过在换热器本体的腔体内设置可转动的转轴，以及在转轴上设置扰流子，当转轴转动时，带动扰流子在腔体内转动，对传热介质进行搅动，该动态的扰流子可主动的切削临近换热器本体内壁处的传热介质，从而实现对传热过程中热阻的降低，提高传热系数K，进而实现换热效率的提高。
本发明提供的强化换热器，通过将传统单一的传热介质改进为金属颗粒与传热液体的混合物，该混合式的传热介质能够更进一步的降低传热过程中的热阻，达到提高传热系数K，进而提高换热效率的效果。
本发明提供的强化换热器，通过在换热器本体的腔体内设置可转动的转轴，可通过检测转轴的转速，可反映出传热介质在换热器内的流动速率；
此外，基于本发明提供的强化换热器的结构，可通过控制转轴的转动速率，或者是控制转动方向，对传热介质在换热器本体内流动阻力加以控制，从而调节传热介质在换热器本体内的流速，实现换热效果的调节。
本发明的其他特征和优点将在随后的
具体实施方式
中予以详细说明。
附图说明
图1示出为根据本发明具体实施方式提供的一种强化换热器的结构示意图；
图中标号说明：10-换热器本体，11-腔体，12-进液口，13-出液口，20-转轴，30-扰流子，40-传动系统，50-驱动元件。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐明本发明。
如前所述，结合图1所示，本发明提供了一种强化换热器，包括换热器本体10、转轴20和扰流子30；其中，所述换热器本体10具有一腔体11供传热介质流动，所述换热器本体10上分别设有进液口12供传热介质导入，出液口13供传热介质导出；且作为优选的，进液口12和出液口13设置在换热器本体10的两端，以延长传热介质的流动路径，从而最大化换热效果。
所述的转轴20可转动的布置在所述换热器本体10的腔体11内；所述的扰流子30设置在所述转轴20的轴身上，且在转轴20转动时，所述扰流子30的悬端切削所述腔体11临近换热器本体10内壁处的传热介质。
相较于传统固定式扰流子的技术方案，本发明提供的强化换热器中，将扰流子30设置在可转动的转轴20上，如此，在转轴20转动的过程中，扰流子30的悬端可切削腔体11临近换热器本体10内壁处的传热介质，使得此处的传热介质得以不断的更新，降低了传热过程中的热阻，提高了传热系数K，进而提高了换热效率。
在本发明的一个具体的实施例中，所述的强化换热器还包括有转速测量单元，所述转速测量单元设置在所述转轴20的一端，用于测量所述转轴20的转速。通过对转轴20转速的测量，可反映出传热介质在换热器内的流动速率。更为具体的，本发明中，所述的转速测量单元可选用本领域人员常用的设备，具体如激光转速传感器。
需要说明的是，在本发明中，所述转轴20可被动转动，即通过传热介质在腔体11内的流动来带动转轴20转动，而转动着的转轴20上的扰流子30可实现对传热介质的扰动；
另外，所述转轴20还可以主动转动，具体的，在本发明的一个具体的实施例中，所述的强化换热器还包括传动系统40和驱动元件50，所述传动系统40与所述转轴20的一端传动连接；所述驱动元件50的动力输出端与所述传动系统40传动连接，用于提供所述转轴20转动的动力。
在具体的工作过程中，驱动元件50驱动传动系统40并带动转轴20转动，实现对腔体11内流动的传热介质的扰动；具体的，所述驱动元件50可选用电动机，所述的传动系统40可采用齿轮传动。
特别需要说明的是，当驱动元件50不通电，利用流动的传热介质来带动转轴20转动，此时的驱动元件50的电动机相当于发电机，可以输出有关传热介质流速的电信号。
根据本发明，本发明中，为了进一步降低传热过程中的热阻，本发明提供了一种新型的传热介质，所述传热介质为金属颗粒与传热液体的混合物。
进一步的，所述金属颗粒的作用在于进一步提高传热介质的传热效果，所述的金属颗粒可采用本领域人员所公知的具有较高导热系数的金属材料，具体的，所述金属颗粒的材质选自铁质金属颗粒、铝质金属颗粒、铜质金属颗粒或银质金属颗粒中的至少一种。
更进一步的，本发明中，所述金属颗粒的粒度可根据强化换热器的规格类型进行适应性的选择，例如，所述金属颗粒的粒度为纳米级、微米级或毫米级。更进一步的，本发明中，金属颗粒与传热液体的重量比可根据强化换热器的规格类型进行具体的选择。
本发明中，通过该掺杂有金属颗粒的传热介质，进一步的降低了传热过程中的热阻，提高了传热系数K，进而提高了换热效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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