[实用新型]一种包含组合流道的新型印刷电路板式换热器芯体

说明书

本实用新型涉及一种包含组合流道的新型印刷电路板式换热器芯体，所述芯体包括组合流道金属板片，采用两个单流道金属板片拼接形成组合流道金属板片，两个对应的单流道构成一个组合流道，在不增加加工难度和成本的情况下有效扩大流道的截面积，可同时适用于洁净介质以及海水、烟气等非洁净介质或液态金属等易堵塞介质的工况，不易堵塞，使印刷版式换热器的使用范围更大。

技术领域

本实用新型涉及印刷电路板式换热技术领域，具体涉及一种包含组合流道的新型印刷电路板式换热器芯体。

背景技术

换热器是进行热量交换的通用设备，广泛应用于石油化工、船舶、海洋工程、航空航天、核电、光热发电和余热回收等领域。常规的管壳式换热器存在换热效率低、体积重量大等问题，传统的板式换热器和板翅式换热器存在耐温耐压能力低等问题。

随着海洋油气勘探和生产向深海发展，海洋平台的技术装备水平不断提高，对海洋平台的空间利用提出了更高的要求，亟需发展紧凑高效的换热设备。随着节能减排需求的增长，提高能源利用效率成为发展趋势，超临界二氧化碳布雷顿循环和氦气循环等新型动力系统对换热器的紧凑性、密封性及耐温耐压能力提出了更高的要求。

20世纪80年代，英国Heatric公司提出一种印刷电路板式换热器，该换热器采用光化学刻蚀方法在换热板片上制备微型流体通道，具有不同流道的换热板片相互叠加，通过扩散焊接方法构成换热器芯体。该换热器具有传热效率高、耐温耐压能力强、体积小重量轻等优点，但由于换热板片上流体通道尺寸非常小，通常为0.5~2.5mm，对工质的清洁度要求非常高，仅适用于二氧化碳、氦气、LNG等干净介质的换热，而海水、烟气等清洁度低的工质容易造成流体通道堵塞影响换热并带来安全隐患，限制了印刷电路板式换热器的应用范围。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提出一种包含组合流道的新型印刷电路板式换热器芯体，通过拼接方法获得具有较大截面积的组合流道，还可与具有较小流道截面积的单流道金属板片混合，不易堵塞，设计巧妙，减少成本，适用于清洁度低的工质及不同清洁度工质间的换热，大大拓宽了印刷电路板式换热器的使用场景和应用领域。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种包含组合流道的新型印刷电路板式换热器芯体，所述芯体包含多层叠放并连为一体的具有流道的金属板片，其特征在于：所述金属板片包括组合流道金属板片，所述组合流道金属板片由表面加工有多条单流道的第一金属板片和第二金属板片以肋与肋相接触的形式拼接而成，第一金属板片和第二金属板片上的单流道的截面开口宽度和流动方向均关于拼接面对称设置，拼接后相对应的两个单流道构成一个组合流道。

进一步地，所述芯体由多层组合流道金属板片组成，不同层组合流道金属板片的组合流道截面形状相同或不同；或，所述金属板片还包括单流道金属板片，所述单流道金属板片上加工有多条单流道，所述芯体由所述组合流道金属板片和所述单流道金属板片混合组成。

进一步地，当所述芯体由所述组合流道金属板片和所述单流道金属板片混合组成时，所述组合流道金属板片与单流道金属板片按照N层组合流道金属板片和M层单流道金属板片的方式排布为一个换热单元，一个或多个换热单元组成换热器芯体，其中N≥1，M≥1，N和M均为整数。

进一步地，所述单流道的流道截面形状为“D”形、“V”形、矩形或梯形，所述组合流道由两个“D”形、两个“V”形、两个矩形、或两个梯形单流道拼接而成，或由“D”形、“V”形、矩形和梯形单流道中的任意两者拼接而成。

进一步地，所述组合流道的截面形状为 “O”形、菱形、“口”形、五边形、六边形、不规则四边形、或异形截面。

进一步地，所述金属板片上的流道的流动方向为直通形、“Z”形或“S”形。

进一步地，所述金属板片上的流道的流动方向为周期性曲线结构。