[实用新型]板式换热器用高通量换热板

说明书

技术领域

本实用新型属于换热技术领域，涉及一种换热板，特别涉及一种板式换热器用高通量换热板。

背景技术

板式换热器具有传热效率高，结构紧凑等优点，已被广泛应用于化工、制冷、食品和医药等生产流程中。近年来，随着研究的深入，板式换热器从单纯地应用于单相工况向有蒸发或冷凝的复杂工况拓展开来。传统的可拆式板式换热器设计压力通常小于2.5MPa，设计温度小于350℃，适用于低温低压的场合。为了克服压力与温度使用范围的限制，近年来，可拆全焊接板式换热器（专利CN202057215），板壳式换热器（专利CN202018225）成为板式换热器的新型式。这两种换热器的板片之间的密封方式均采用焊接方式，而不是采用传统可拆式板式换热器中的垫片形式，进而可以用于高温高压的场合。以板壳式换热器为例，其设计压力最高可以到20MPa，设计温度最高可以到900℃。

随着各类板式换热器的应用范围越来越广，如何进一步提高板式换热器的效率，也逐渐成为研究热点。板式换热器通常采用波纹板片，波纹板片对于强化单相对流换热是非常有效的。然而当板式换热器用于蒸发场合时，波纹结构仍是一种宏观结构，对于强化沸腾相变换热的作用非常有限。所以，如何提高板式换热器波纹板片的蒸发换热系数仍然是一个亟待解决的课题。

多孔表面的制造方法有好多种，但是主要可以分为两大类，即多孔覆盖表面和开孔多孔表面，多孔覆盖表面即在换热表面上加一层多孔覆盖物，作为覆盖层的材料可以是铜、铝、不锈钢或其它合金，制造方法大致有烧结金属粉末法、火焰喷涂法、电镀法和覆盖金属丝网法等。开孔多孔表面即在换热表面上加工出所需的内凹穴，加工方法大致有机械加工法，电化学腐蚀法及激光加工法。相关研究表明，烧结型多孔表面的传热效果最好。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，设计一种板式换热器用高通量换热板，该换热板可以提高蒸发换热系数。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种板式换热器用高通量换热板，包括板材基体和金属粉末，所述金属粉末粘接在板材基体上通过烧结形成板式换热器用高通量换热板。

所述板材基体的表面为波纹型结构。

所述金属粉末烧结在板材基体上形成的金属粉末层。

所述金属粉末层为泡沫结构。

金属粉末层的厚度为0.1～0.5毫米，金属粉末层的孔隙率为30%～80%，金属粉末层孔隙孔的当量直径10～200微米。

所述金属粉末通过黏结剂粘接在板材基体上。

本实用新型是这样实现的：本实用新型采用的高通量板是在常规的波纹板片表面均匀地涂上一层黏结剂，再覆以一定数目的金属粉末。然后在充有保护气体的炉子中升温，将金属粉末烧结到板子上。

本实用新型的原理：高通量板强化沸腾换热的原理阐述如下。流体流过高通量板表面，换热主要对流和蒸发两种方式。金属颗粒层内部有内部对流和毛细蒸发，外部有外部蒸发和外部对流。烧结型泡沫表面内部孔隙单元之间的结构和形状都为强化换热提供了有利条件，高体积比扩大了固体和液体的接触面积，气体和液体可以顺利流过金属泡沫，固体结构的扰动增强了换热，内部的空间为相变蓄热材料提供了储能场所，孔穴交叉点为相变换热提供了很好的气化核心生成点，孔穴之间的毛细作用又为液体的补充提供了便利，促使固液之间﹑气液之间的换热得到加强。

本实用新型的优点和有益效果在于：本实用新型的结构具有板材基体不易被料液所腐蚀的优点。由于所述板材基体的表面为波纹型结构，可以增加本实用新型的强度。由于所述金属粉末烧结在板材基体上形成的金属粉末层，所述金属粉末层为泡沫结构，可以强化相变换热。由于所述金属粉末通过黏结剂粘接在板材基体上，通过高温炉进行烧结，冷却后得到产品，可以便于本实用新型的制造加工。

附图说明

图1是本实用新型换热板的横截面图；

图2是本实用新型换热板的强化传热机理。

其中，1-板材基体；2-金属粉末；3-金属粉末层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1至图2所示，本实用新型具体实施的技术方案是：一种板式换热器用高通量换热板，包括板材基体1和金属粉末2，所述金属粉末2粘接在板材基体1上通过烧结形成板式换热器用高通量换热板。

所述板材基体1的表面为波纹型结构。