1.本技术涉及热交换设备技术领域，尤其是涉及一种伴热热管及伴热热管模组。
背景技术：2.在能源化工领域，在输送燃油等冷流体的过程中，为了避免其发生凝固滞留继而发生冷流体输送效率低的问题发生，通常需要在输送管道外增设加热带进行伴热处理，达到对燃油等冷流体进行加热和保温的目的。
3.其中，加热带的工作原理是电阻丝加热，因而需要大量消耗额外的电能用以对输送中的冷流体进行加热和保温，不仅提高了输送成本，而且不利于节能环保。
技术实现要素：4.本技术的目的在于提供一种伴热热管及伴热热管模组，以在一定程度上解决现有技术中存在的大量消耗额外的电能用以对输送中的冷流体进行加热和保温，不仅提高了输送成本，而且不利于节能环保的技术问题。
5.本技术提供了一种伴热热管，包括蒸发管、冷凝管以及循环管；
6.所述蒸发管包括第一内层套管和第一外层套管，所述第一外层套管套设于所述第一内层套管的外侧，所述第一外层套管与所述第一内层套管之间形成蒸发腔，所述蒸发腔用于充装换热工质；
7.所述冷凝管包括第二内层套管和第二外层套管，所述第二外层套管套设于所述第二内层套管的外侧，所述第二外层套管与所述第二内层套管之间形成冷凝腔；
8.所述循环管的两端分别与所述第一外层套管和所述第二外层套管相连接，且所述循环管连通所述蒸发腔与所述冷凝腔。
9.在上述技术方案中，进一步地，所述循环管的数量为多个，多个所述循环管沿所述伴热热管的长度方向间隔排布。
10.在上述任一技术方案中，进一步地，所述冷凝腔的容积大于所述蒸发腔的容积。
11.在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一外层套管的轴线相对于所述第一内层套管朝向所述冷凝管偏移。
12.在上述任一技术方案中，进一步地，所述第二内层套管的轴线与所述第二外层套管的轴线相重合。
13.在上述任一技术方案中，进一步地，所述循环管的内表面和/或所述冷凝管的内表面设置有丝网结构或者毛细结构。
14.在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一外层套管、所述第二外层套管或所述循环管开设有充装孔，所述充装孔可拆卸地设置有充装阀。
15.本技术还提供了一种伴热热管模组，包括上述任一技术方案所述的伴热热管，所述伴热热管的数量为多个，多个所述伴热热管以首尾相对的方式顺次排布。
16.在上述任一技术方案中，进一步地，相邻的两个所述伴热热管的蒸发管相焊接，或
者，相邻的两个所述伴热热管的蒸发管相插接，或者，相邻的两个所述伴热热管的蒸发管通过连接法兰相连接；
17.相邻的两个所述伴热热管的冷凝管相焊接，或者，相邻的两个所述伴热热管的冷凝管相插接，或者，相邻的两个所述伴热热管的冷凝管通过连接法兰相连接。
18.在上述任一技术方案中，进一步地，多个所述伴热热管以首位相对的方式顺次间隔排布。
19.与现有技术相比，本技术的有益效果为：
20.本技术提供的伴热热管包括蒸发管、冷凝管以及循环管，蒸发管和冷凝管均采用套管结构，蒸发管的内部夹层形成蒸发腔，冷凝管的内部夹层形成冷凝腔，循环管的两端分别与蒸发管和冷凝管相连接，且循环管将蒸发腔和冷凝腔相连通。蒸发管用于外套在热源工质的外侧，冷凝管用于外套在待加热的输送工质的外侧，蒸发腔内的换热工质从热源工质吸热升温继而蒸发，形成气态换热工质，气态换热工质经由循环管流动至冷凝腔内，冷凝腔内的气态换热工质对待加热的输送工质进行加热和保温，气态换热工质降温后形成液态换热工质，液态换热工质回流至蒸发腔内继续从热源工质吸热，如此循环，通过该伴热热管能够将热源工质的废气余热进行有效收集，并用以对待加热的输送工质进行持续加热和保温，节约耗电量并提高了废气余热利用率。
21.此外，该伴热热管可作为标准件使用，易于安装，且结构可靠性高。
22.本技术提供的伴热热管模组，包括上述所述的伴热热管，因而，能够实现该伴热热管的所有有益效果。此外，该伴热热管模组的伴热热管数量为多个，多个伴热热管顺次排布，将伴热热管设置为标准件，从而实现了该伴热热管模组的模块化连接，满足对待加热的输送工质进行长距离运输、加热和保温的需求，单个伴热热管易于更换。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本技术实施例提供的伴热热管的第一结构示意图；
25.图2为图1在a处的局部放大图；
26.图3为图1在b处的局部放大图；
27.图4为本技术实施例提供的伴热热管的第二结构示意图；
28.图5为图4在c-c截面的剖视图；
29.图6为图5在d处的局部放大图；
30.图7为图5在e处的局部放大图。
31.附图标记：
32.1-伴热热管；10-蒸发管；100-第一内层套管；101-第一外层套管；11-冷凝管；110-第二内层套管；111-第二外层套管；12-循环管；13-充装阀；14-吸热空间；15-放热空间；16-蒸发腔；17-冷凝腔。
具体实施方式
33.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.实施例一
37.参见图1至图7所示，本技术的实施例提供了一种伴热热管1，伴热热管1包括蒸发管10、冷凝管11以及循环管12。
38.在下文中，将对伴热热管1的上述部件进行具体描述。
39.本实施例的可选方案中，蒸发管10包括第一内层套管100和第一外层套管101，第一外层套管101套设于第一内层套管100的外侧，第一内层套管100的内部形成吸热空间14，第一外层套管101与第一内层套管100之间形成蒸发腔16，蒸发腔16用于充装换热工质。
40.具体而言，吸热空间14用于流通热源工质，例如在吸热空间14内直接通入热源工质，或者，将流通有热源工质的管道插接于吸热空间14内，且第一内层套管100与流通有热源工质的管道相接触，从而蒸发腔16内的换热工质通过第一内层套管100能够从热源工质吸收热量继而升温蒸发，也即热源工质的热量传导至换热工质。
41.其中，第一内层套管100的材质优选为导热材料，第一外层套管101的材质优选为保温材料，从而能够提高热源工质与换热工质之间的热交换率，且能够减少换热工质从热源工质获取的热量发生流失率。
42.冷凝管11包括第二内层套管110和第二外层套管111，第二外层套管111套设于第二内层套管110的外侧，第二内层套管110的内部形成放热空间15，第二外层套管111与第二内层套管110之间形成冷凝腔17。
43.循环管12的两端分别与第一外层套管101和第二外层套管111相连接，且循环管12连通蒸发腔16与冷凝腔17。
44.具体而言，换热工质蒸发后形成气态换热工质，温度升高，气态换热工质经由循环管12流动至冷凝腔17内。
45.第二内层套管110内的放热空间15用于流通待加热的输送工质，例如在放热空间15内直接通入待加热的输送工质，或者将流通有待加热的输送工质的管道插接于放热空间15内，且第二内层套管110与流通有待加热的输送工质的管道相接触，从而冷凝腔17内的高温气态换热工质通过第二内层套管110能够向待加热的输送工质释放热量继而降温液化，
也即高温气态换热工质的热量传导至待加热的输送工质，达到对待加热的输送工质进行加热或保温的目的，使得输送工质的温度得以提升。
46.其中，第二内层套管110的材质优选为导热材料，第二外层套管111的材质优选为保温材料，从而能够提高待加热的输送工质与换热工质之间的热交换率，且能够减少降温后形成的液态换热工质的低温状态在回流至蒸发腔16之前被外界环境破坏。
47.值得强调的是，为了确保换热工质能够在该伴热热管1内形成循环，在使用状态下，需要以冷凝管11位于蒸发管10上方的姿态安装该伴热热管1。具体而言，当伴热热管1以这种姿态进行工作的时候，蒸发管10内的高温气态工质能够向上流动至冷凝管11的冷凝腔17内，冷凝腔17内降温后形成的低温液态工质能够在重力作用下向下回流至蒸发管10的蒸发腔16内。
48.可选地，换热工质可以为去离子水。
49.可选地，第一内层套管100、第一外层套管101、第二内层套管110以及第二外层套管111的通流截面均可以为圆形、椭圆形或者多边形等，为了简化结构并与现场工况相适应，通常设置为圆形。
50.本实施例中，为了提高换热工质在冷凝管11和冷凝管11之间的循环效率，可以将循环管12的数量设置为多个，例如为两个、三个或四个，多个循环管12沿伴热热管1的长度方向间隔排布。具体而言，循环管12的数量可以根据现场对于传热能力的需求确定。
51.该伴热热管1可以用于能源化工领域，热源工质可以为锅炉尾气或者地热等废气余热，而待加热的输送工质可以为燃油等冷流体，从而通过该伴热热管1能够将废气余热高效收集并用以对燃油等冷流体进行加热或保温，能够有效节约电能，并避免废气余热浪费，节能环保。
52.本实施例的可选方案中，冷凝腔17的容积大于蒸发腔16的容积，从而有利于减小冷凝腔17内的气体环境压力，减小蒸发腔16内的气态换热工质向冷凝腔17内流动的阻力，提高气态换热工质向冷凝腔17供给的顺畅性以及效率，进而确保对于待加热的输送工质进行加热和保温的及时性。
53.具体而言，可以将第二内层套管110的通流截面积设置为大于第一内层套管100的通流截面积，从而便于达到冷凝腔17的容积大于蒸发腔16的容积的结构需求。可以理解的是，当第二内层套管110和第一内层套管100均为圆管的时候，第一内层套管100的内径小于第二外层套管111的内径，即可确保将第二内层套管110的通流截面积设置为大于第一内层套管100的通流截面积。
54.本实施例的可选方案中，第一外层套管101的轴线相对于第一内层套管100朝向冷凝管11偏移，值得解释的是，第一外层套管101的轴线是指第一外层套管101在任意通流截面处的形心的连线，第一内层套管100的轴线是指第一内层套管100在任意通流截面处的形心的连线。从而蒸发腔16靠近冷凝管11的一半的容积大于蒸发腔16远离冷凝管11的一半的容积，也就是说，在使用状态下，蒸发腔16的上部空间大，有利于气态换热工质更加顺畅地向上流动，并将液态换热工质沉在蒸发腔16的下部空间，从而在蒸发腔16内实现气液分离，能够提高换热工质的循环效率，提高换热效率。
55.可以理解的是，当第一外层套管101和第二内层套管110均为圆管的时候，换句话说，第一外层套管101与第二外层套管111偏心设置。
56.本实施例的可选方案中，第二内层套管110的轴线与第二外层套管111的轴线相重合，从而确保气态换热工质在冷凝腔17内分布的均匀性，提高向待加热的输送工质传递的热量沿冷凝腔17周向的分布均匀性。
57.本实施例中，可以在循环管12的内表面以及冷凝管11的内表面设置有丝网结构或者毛细结构，作用于液态换热工质，向冷凝管11内的液态换热工质向蒸发腔16流动提供动力，使得液态换热工质更加顺畅地向蒸发腔16回流，提高换热工质在伴热热管1内的循环效率，增大该伴热热管1在热源工质与待加热的输送工质之间传热能力。
58.本实施例中，第一外层套管101、第二外层套管111或者循环管12开设有充装孔，充装孔可拆卸地设置有充装阀13，从而可以将换热工质(液态)的供给源与充装阀13相连通，打开充装阀13，即可将换热工质通过充装孔充入蒸发腔16内、冷凝腔17内或者循环管12的内部，无论是将充装孔开设于上述部件中的哪一个上，由于蒸发腔16、冷凝腔17以及循环管12的内部三者相连通，液态的换热工质在使用状态下都能够在重力作用下流动至蒸发腔16内。
59.此外，当换热工质充装完成后，对伴热热管的内部空间进行热排，热排完成后，将充装阀13拆卸下来，采用液压钳对充装孔进行封口以及焊接密封。
60.实施例二
61.实施例二提供了一种伴热热管模组，该实施例包括实施例一中的伴热热管，实施例一所公开的伴热热管的技术特征也适用于该实施例，实施例一已公开的伴热热管的技术特征不再重复描述。
62.结合图1至图7所示，本实施例提供的伴热热管1模组包括伴热热管1，伴热热管1的数量为多个，多个伴热热管1以首尾相对的方式顺次排布，换句话说，每相邻的两个伴热热管1中的一个伴热热管1的长度方向的首段，与另一个伴热热管1的长度方向的尾端相面对。进一步地，任意相邻的两个伴热热管1可以间隔排布，从而能够对长距离管道上间隔设置的多段管道一一对应地进行伴热处理，以分段伴热的方式进行工作。或者任意相邻的两个伴热热管1可以顺次相连接，从而能够对长距离管道进行大范围连续覆盖式伴热处理。对于某个长距离管道而言，可以采用上述两种伴热方式中的任一种，或者将上述两种伴热方式相结合使用。
63.本实施例中，当任意相邻的两个伴热热管1顺次相连接，相邻的两个伴热热管1的蒸发管10相焊接，或者，相邻的两个伴热热管1的蒸发管10相插接，或者，相邻的两个伴热热管1的蒸发管10通过连接法兰相连接。
64.同理，相邻的两个伴热热管1的冷凝管11相焊接，或者，相邻的两个伴热热管1的冷凝管11相插接，或者，相邻的两个伴热热管1的冷凝管11通过连接法兰相连接。
65.采用上述几种连接方式，可以实现伴热热管1模组的快速串接，有利于提高安装效率，且便于对其中任一伴热热管1进行更换。
66.本实施例中的伴热热管模组具有实施例一中的伴热热管的优点，实施例一所公开的所述伴热热管的优点在此不再重复描述。
67.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进
行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术特征：1.一种伴热热管，其特征在于，包括蒸发管、冷凝管以及循环管；所述蒸发管包括第一内层套管和第一外层套管，所述第一外层套管套设于所述第一内层套管的外侧，所述第一外层套管与所述第一内层套管之间形成蒸发腔，所述蒸发腔用于充装换热工质；所述冷凝管包括第二内层套管和第二外层套管，所述第二外层套管套设于所述第二内层套管的外侧，所述第二外层套管与所述第二内层套管之间形成冷凝腔；所述循环管的两端分别与所述第一外层套管和所述第二外层套管相连接，且所述循环管连通所述蒸发腔与所述冷凝腔。2.根据权利要求1所述的伴热热管，其特征在于，所述循环管的数量为多个，多个所述循环管沿所述伴热热管的长度方向间隔排布。3.根据权利要求1所述的伴热热管，其特征在于，所述冷凝腔的容积大于所述蒸发腔的容积。4.根据权利要求1所述的伴热热管，其特征在于，所述第一外层套管的轴线相对于所述第一内层套管朝向所述冷凝管偏移。5.根据权利要求1所述的伴热热管，其特征在于，所述第二内层套管的轴线与所述第二外层套管的轴线相重合。6.根据权利要求1所述的伴热热管，其特征在于，所述循环管的内表面和/或所述冷凝管的内表面设置有丝网结构或者毛细结构。7.根据权利要求1所述的伴热热管，其特征在于，所述第一外层套管、所述第二外层套管或所述循环管开设有充装孔，所述充装孔可拆卸地设置有充装阀。8.一种伴热热管模组，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的伴热热管；所述伴热热管的数量为多个，多个所述伴热热管以首尾相对的方式顺次排布。9.根据权利要求8所述的伴热热管模组，其特征在于，相邻的两个所述伴热热管的蒸发管相焊接，或者，相邻的两个所述伴热热管的蒸发管相插接，或者，相邻的两个所述伴热热管的蒸发管通过连接法兰相连接；相邻的两个所述伴热热管的冷凝管相焊接，或者，相邻的两个所述伴热热管的冷凝管相插接，或者，相邻的两个所述伴热热管的冷凝管通过连接法兰相连接。10.根据权利要求8所述的伴热热管模组，其特征在于，多个所述伴热热管以首位相对的方式顺次间隔排布。
技术总结本申请涉及热交换设备技术领域，尤其是涉及一种伴热热管及伴热热管模组。该伴热热管包括蒸发管、冷凝管以及循环管；蒸发管包括第一内层套管和套设于第一内层套管的外侧的第一外层套管，第一外层套管与第一内层套管之间形成用于充装换热工质的蒸发腔；冷凝管包括第二内层套管和套设于第二内层套管的外侧的第二外层套管，第二外层套管与第二内层套管之间形成冷凝腔；循环管的两端分别与第一外层套管和第二外层套管相连接，且连通蒸发腔与冷凝腔。该伴热热管模组包括多个该伴热热管。该伴热热管及伴热热管模组，将热源工质的废气余热进行有效收集，并用以对待加热的输送工质进行持续加热和保温，节约耗电量并提高了废气余热利用率。率。率。
技术研发人员：张晓屿 孙萌 尹航 朱志强 刘博文 栾志芳 田巍 倪杨
受保护的技术使用者：河北微焓新材料科技有限公司 常州微焓新材料技术有限公司
技术研发日：2022.07.26
技术公布日：2022/11/1
