[发明专利]一种部分填充金属泡沫的平板式换热器

说明书

技术领域

 本发明涉及一种平板式换热器，具体涉及一种部分填充金属泡沫的平板式换热器。

背景技术

传热元件为平板的换热器，一般成为平板式换热器，是由一系列具有一定形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热量交换。现有的平板式换热器通常通过改变金属片的形状来增加换热效率，但是金属片的形状改进是有限的，虽然在一定程度上增加了换热效率，但是，目前的平板式换热器仍然存在换热性能低的问题，而且换热通道的压降较大。

发明内容

本发明为了解决现有的平板式换热器存在换热性能低，换热通道的压降大的问题，进而提供一种部分填充金属泡沫的平板式换热器。

本发明为了解决上述技术问题所采取的技术方案是：

本发明所述一种部分填充金属泡沫的平板式换热器包括换热器通道，平板式换热器还包括多个金属泡沫片，所述多个金属泡沫片由上至下等间距水平设置在换热器通道内，所述每个金属泡沫片由前段金属泡沫片和后段金属泡沫片组成，前段金属泡沫片和后段金属泡沫片沿换热介质流动方向依次设置，所述前段金属泡沫片的孔隙率为0.65至0.85之间，孔密度为50PPI至150PPI之间（PPI为单位英寸长度上孔胞的个数），所述后段金属泡沫片的孔隙率为0.85至0.99之间，孔密度为5PPI至150PPI之间（PPI为单位英寸长度上孔胞的个数）。

优选的：所述金属泡沫片在换热器通道的厚度方向的截面形状为直角梯形，所述前段金属泡沫片在换热器通道的厚度方向的截面形状为三角形，后段金属泡沫片在换热器通道的厚度方向的截面形状为矩形，后段金属泡沫片在换热器通道的厚度方向填满换热器通道。如此设置，换热得到了有效的强化。

优选的：所述金属泡沫片为平直型金属泡沫片。

优选的：所述金属泡沫片为锯齿型金属泡沫片或波纹型金属泡沫片。如此设置，在锯齿型金属泡沫片或波纹型金属泡沫片的通道中会产生漩涡，增强换热。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

本发明的部分填充金属泡沫的平板式换热器中的金属泡沫具有轻质、高比表面积、高导热系数等换热优势，，金属泡沫具有三维的骨架结构，流体在其内部流动时可以产生很强的湍动度，金属泡沫具备强流体混合能力，可以间接强化换热。金属泡沫内流动阻力大，因此采用部分填充金属泡沫的方式进行强化换热。金属泡沫具有渗透性和导流作用使得通道内流体的扰动增强，在锯齿型金属泡沫片或波纹型金属泡沫片的通道中会产生漩涡，这能在很大程度上增强换热；同时由于流道不是完全填满金属泡沫的，因此该通道的压降远小于完全填充泡沫通道的压降。前段金属泡沫片呈未充满通道的三角形布置且通透性较大，而后段金属泡沫片充满通道且通透性较小，这种布置使得在通道下游充分发展区的换热得到有效强化。采用本发明的部分填充金属泡沫的换热结构能在相同泵功的前提下获得较高的换热性能。

附图说明

图1是部分填充金属泡沫的平板式换热器的结构图（平直型）；

图2是部分填充金属泡沫的平板式换热器的结构图（锯齿型）；

图3是部分填充金属泡沫的平板式换热器的结构图（波纹型）；

图4是图1的A-A剖视图。

图中：1-换热器通道，2-前段金属泡沫片，3-后段金属泡沫片， 5-金属泡沫片，图中箭头表示换热介质流动方向。

具体实施方式

下面根据附图详细阐述本发明优选的实施方式。

具体实施方式一：参见图1至图4，本实施方式的一种部分填充金属泡沫的平板式换热器包括换热器通道1，平板式换热器还包括多个金属泡沫片5，所述多个金属泡沫片5由上至下等间距水平设置在换热器通道1内，所述每个金属泡沫片5由前段金属泡沫片2和后段金属泡沫片3组成，前段金属泡沫片2和后段金属泡沫片3沿换热介质流动方向依次设置，所述前段金属泡沫片2的孔隙率为0.65至0.85之间，孔密度为50PPI至150PPI之间（PPI为单位英寸长度上孔胞的个数），所述后段金属泡沫片3的孔隙率为0.85至0.99之间，孔密度为5PPI至150PPI之间（PPI为单位英寸长度上孔胞的个数）。

进一步：所述金属泡沫片5在换热器通道1的厚度方向的截面形状为直角梯形，所述前段金属泡沫片2在换热器通道1的厚度方向的截面形状为三角形，后段金属泡沫片3在换热器通道1的厚度方向的截面形状为矩形，后段金属泡沫片3在换热器通道1的厚度方向填满换热器通道1。

进一步：所述金属泡沫片5为平直型金属泡沫片。

进一步：所述金属泡沫片5为锯齿型金属泡沫片或波纹型金属泡沫片。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。