[发明专利]一种全尺度隐式扩散焊板式换热器

说明书

本发明涉及一种换热器，具体是涉及一种全尺度隐式扩散焊板式换热器。包括换热芯体和端盖，换热芯体由冷流体板和热流体板交替堆叠而成，冷流体板和热流体板上均开设流体板通孔，流体板通孔叠合形成可容纳相应流体的缓冲管箱；冷、热流体板上的流体通道交错与流体板通孔连接并接入缓冲管箱，换热芯体的两端采用端盖进行密封，端盖上开设有供换热芯体中流体进出的流体进出口。本发明通过设置缓冲管箱使得往返流体通道之间通过缓冲管箱过渡连接，克服了最小弯曲半径造成的流体通道布局限制，使换热板片上可全尺度布设流体通道，配合流体管箱使用，使换热器无需设置外部管箱，结构紧凑，承压能力和安全可靠性得到提高。

技术领域

本发明涉及一种换热器，具体是涉及一种全尺度隐式扩散焊板式换热器。

技术背景

核电、化石能源、天然气、太阳能、氢能、余热回收等领域所采用的换热器提高了对高效率、低压力降、高可靠性、紧凑性、耐高温高压的要求。

传统扩散焊板式换热器，需要设置外部大管箱，尤其在高温高压工况下，为了保证安全性，满足管箱的强度计算要求，流体板设计时需预留足够空间安装外部管箱，使流体板上的流体通道布置空间受限，流体板利用率不高，组合换热芯体所需的流体板尺寸增大，层数增多，加之外部管箱结构，使得传统扩散焊板式换热器体积较大，占地空间大。另外，传统扩散焊板式换热器流体板的流体通道多设计为单一的直线形或Z字形，流体流过的路径局限于流体板的长度，流体的总路径较短，单位长度的温度梯度较大，导致流体板的热应力较大，且多以逆流和错流两种方式混合换热为主，即无法实现纯逆流换热，导致换热效率不高。

发明内容

本发明是为了解决上述问题，提供一种全尺度隐式扩散焊板式换热器。

本发明采用了以下技术方案：

一种全尺度隐式扩散焊板式换热器，包括换热芯体和端盖，所述换热芯体由冷流体板和热流体板交替堆叠而成，所述冷流体板和热流体板上设置有流体通道，其特征在于，每片所述冷流体板和热流体板上均开设有流体板通孔，且设置数量和位置相同，所述流体板通孔叠合形成换热芯体上容纳相应流体的缓冲管箱；

与所述冷流体板上的流体通道相连的流体板通孔叠合形成换热芯体上容纳冷流体的冷流体缓冲管箱，与所述热流体板上的流体通道相连的流体板通孔叠合形成换热芯体上容纳热流体的热流体缓冲管箱；

所述端盖设置于所述换热芯体的两端，所述端盖上还开设有供换热芯体中流体进出的冷流体进口、冷流体出口、热流体进口、热流体出口；所述冷流体进口、冷流体出口与冷流体板上的流体通道和冷流体缓冲管箱连通形成冷流体流道，所述热流体进口、热流体出口与热流体板上的流体通道和热流体缓冲管箱连通形成热流体流道，冷流体流道和热流体流道彼此独立。

优选的，每片所述冷流体板和热流体板上均相应设置有冷流体进口、冷流体出口、热流体进口、热流体出口，所述冷流体进口、冷流体出口、热流体进口、热流体出口在换热芯体内分别叠合形成容纳相应流体的流体管箱，所述冷流体板上的流体通道的两端分别与该板上的冷流体进口、冷流体出口相连并接入冷流体进口管箱和冷流体出口管箱中，所述热流体板上的流体通道的两端分别与该板上的热流体进口、热流体出口相连并接入热流体进口管箱和热流体出口管箱中。

优选的，所述流体板通孔成排分别设置在所述冷流体板和热流体板的上下边侧，所述冷流体进口、冷流体出口、热流体进口、热流体出口分别设置在各排流体板通孔的两侧。

优选的，所述冷流体板和热流体板上的流体通道呈Z字型，每个所述流体通道的Z字形转折部均与一个流体板通孔连接并接入该流体板通孔对应形成的缓冲管箱中；相邻的所述冷流体板和热流体板的流体通道分别交错接入所在板片上开设的流体板通孔。

优选的，所述冷流体进口和热流体进口各连接至少一个流体通道；所述流体通道分为收束段和排布段，所述流体通道通过收束段与对应的流体板通孔连接。