[发明专利]一种用于三种以上流体热交换的换热器芯部

说明书

技术领域

本发明属于换热设计技术领域，具体涉及一种用于三种以上流体热交换的换热器芯部。

背景技术

目前，微通道换热器已广泛的应用到船舶、汽车、空调等行业，微通道换热器由于其体积小、重量轻、已经成为了当今换热器研究开放的重要新方向，而目前，使用简单的换热器芯部结构不能实现多种流体换热。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种用于三种以上流体热交换的换热器芯部，技术方案为：

用于三种以上流体热交换的换热器芯部，由第1换热板片组、第2换热板片组…第n换热板片组交替叠放而成，其中第1换热板片组承载第1种热交换流体，第2换热板片组承载第2种热交换流体…第n换热板片组承载第n种热交换流体；所述换热板片由基体和通过化学蚀刻在基体上加工出的换热流道组成，换热流道两端位于基体的侧边上、分别为换热流体的进、出口；每组换热板片包括一个以上相同的换热板片；不同换热板片组的流体进、出口在垂直于换热板片方向的投影上彼此错开、不互相重叠，没有任何相互重叠的部分；其中n为不小于3的正整数。

所述交替叠放表示在换热器芯部中与任一换热板片组相邻的换热板片组为除它自身外的任意换热板片组。

优选的，相邻的两个换热板片组的换热流道在垂直于换热板片方向的投影上有相互重叠的部分用于热交换。

优选的，换热流道全部位于基体的一面；基体的另一面为平面，换热器芯部中全部换热板片的换热流道一面朝向同一个方向；或换热流道全部位于基体的一面；基体的另一面为平面，每组换热板片中全部换热板片的换热流道一面朝向同一个方向，相邻的两组换热板片之间换热板片的换热流道一面朝向不同的，两组换热板片之间叠放一个隔板，所述隔板为未蚀刻换热流道的基体；或换热流道全部位于基体的两面，每个换热板片两侧为隔板，所述隔板为未蚀刻换热流道的基体；或换热流道位于基体的一面或两面，相邻的换热板片之间的换热流道一面不相邻，即若板片a的换热流道位于基体的两面，那么与之相邻的板片b的换热流道位于基体的一面且不与板片a相邻，以此类推；或换热流道位于基体的一面或两面，相邻的换热板片之间的换热流道一面不相邻或相邻，在换热流道一面相邻的两换热板片之间设有隔板，所述隔板为未蚀刻换热流道的基体。

优选的，交替叠放后裸露在外的两个换热板片组外设置有盖板，任一盖板与与其相邻的换热板片组之间有隔板或无隔板。

优选的，所述基体7是可以是不锈钢、钛合金、铜合金等金属材料，也可以是陶瓷、PVC等非金属材料，厚度为1.5-4.0mm，表面粗糙度为1.6-3.2μm，平面度小于10μm。

优选地，基体7上的换热流道8的截面深度为基体7的60-75％，水力学直径为1.0-3.0mm。

上述换热流道可以为直线形(如图1所示)、之字形(如图2所示)、波浪线形或翅片形式(如图3所示)等任一形状。

上述换热器芯部中所有换热板片(有隔板的，包括隔板)的基体形状、大小一致，在换热板片投影方向上的投影相互重叠。

上述换热器芯部中所有换热板片(有隔板的，包括隔板)的基体为多边形或圆形、不规则图形中的任意一种，堆叠而成的换热器芯部可以随环境形状定制，适应特定的空间需求。

上述换热器芯部中的盖板可以是不锈钢、钛合金、铜合金等金属材料，也可以是陶瓷、PVC等非金属材料，厚度大于换热板片。

本发明提供的用于三种以上流体热交换的换热器芯部，通过对换热版的流道的合理布置，实现多种流体同时换热，根据流道进出口位置的不同多种流体可以逆流(顺流)换热，也可以错流换热，根据不同流体的换热特性，换热板片和流道结构可以设计成任意形状、任意尺寸，以满足换热需求，此种换热器芯部特别使用于海上工作平台的天然气的冷却工序。

附图说明

图1盖板、换热板片堆叠截面示意图；

图2矩形换热板片流道和进、出口布置示意图a；

图3矩形换热板片流道和进、出口布置示意图b；

图4矩形换热板片流道和进、出口布置示意图c；

图5矩形换热板片流道和进、出口布置示意图d；

图6矩形换热板片流道和进、出口布置示意图e；

图7矩形换热板片流道和进、出口布置示意图f；

图8圆形换热板片流道和进、出口布置示意图a；

图9圆形换热板片流道和进、出口布置示意图b；

图10圆形换热板片构成的换热器芯部示意图a；

图11圆形换热板片构成的换热器芯部示意图b；