[实用新型]一种换热器

说明书

本实用新型公开了一种换热器，包括交替堆叠紧密连接的若干换热板和矩形波状翅片；换热板由上板和下板构成，上板下表面和下板上表面沿工质流动方向设置换热板入口、一般换热区、两级以上强化换热区及换热板出口，每个换热区设有若干非连续翼型肋，第一级强化换热区的翼型肋与一般换热区的翼型肋相比密度增加；后一级强化换热区的翼型肋与前一级强化换热区的翼型肋相比密度增加。本实用新型设置换热板包括多个换热区，根据传热的恶化程度，在每个换热区中设置翼型肋不同排布形式，相应的矩形波状翅片设置非等间距翅片结构，实现沿工质流动方向由线到面，逐步增加换热板和翅片的换热面积和流动扰动，实现整体换热性能的提升。

技术领域

本实用新型属于换热器技术领域，尤其涉及一种带有变截面微通道的换热器。

背景技术

换热器是能源、机械、化工、医药、食品等领域中经常使用的热量传递装置，但现有技术中的换热器存在换热效率低、换热效果差的技术问题。特别是换热器中相互换热的两种工质的温差随着换热的推进逐渐变小时，会进一步导致换热效果的恶化，因此，需要提供一种新的换热器，来提高换热器的换热效果。

实用新型内容

本实用新型提供一种变截面微通道的换热器，例如是板翅式空气冷却换热器，针对发明人在换热器研究开发中发现的交叉流动换热过程中热侧工质沿流动方向与冷侧温差减小和工质物性变化导致换热能力衰减的情况，基于板翅式换热器结构进行改进，适用于直接冷却高温高压变物性工质，特别是二氧化碳工质的冷却，其结构简单紧凑、换热能力高、节约材料易于制造。

本实用新型提供一种换热器，其包括：

若干换热板(1)；

若干矩形波状翅片(2)，

所述换热板(1)和矩形波状翅片(2)交替堆叠并紧密连接；

所述换热板(1)由上板(1’)和下板(1”)构成，沿第一工质流动方向，上板(1’)下表面和下板(1”)上表面依次设置相同结构的换热板入口(3)、一般换热区(4)、两级以上强化换热区、及换热板出口(3’)，一般换热区(4)及强化换热区中的每个换热区设有若干非连续翼型肋；第一工质由换热板入口(3)依次进入一般换热区(4)及每一级强化换热区，在换热区通过矩形波状翅片(2)与第二工质换热，最后由换热板出口(3’)流出；矩形波状翅片(2)中流动第二工质，与换热板(1)中的第一工质形成交叉流动换热；

第一级强化换热区的翼型肋与一般换热区(4)的翼型肋相比密度增加；后一级强化换热区的翼型肋与前一级强化换热区的翼型肋相比密度增加；

沿第一工质流动方向，与一般换热区(4)、两级以上强化换热区相对应的矩形波状翅片(2)的翅片单元的两个翅片表面之间的间距呈线性或非线性减小。

其中，第一工质为热侧工质或冷侧工质，对应地，第二工质为冷侧工质或热侧工质。第一工质和第二工质可以是同种但不同温度的工质。

所述的换热器优选地，强化换热区包括Ⅰ级强化换热区(5)、Ⅱ级强化换热区(6)。

所述的换热器优选地，Ⅰ级强化换热区(5)的翼型肋与一般换热区(4)的翼型肋相比形状保持不变，Ⅰ级强化换热区(5)的翼型肋之间沿第一工质流动方向的间距与一般换热区(4)的尾端最后一组翼型肋之间沿第一工质流动方向的间距相比是减小的。这样设置保证了Ⅰ级强化换热区(5)的翼型肋的密度相比一般换热区(4)的翼型肋的密度是增加的。

所述的换热器优选地，Ⅰ级强化换热区(5)内部的翼型肋之间沿第一工质流动方向的间距呈线性或非线性减小；Ⅰ级强化换热区(5)内部的翼型肋之间沿垂直第一工质流动方向的间距不变。

所述的换热器优选地，Ⅰ级强化换热区(5)内部的翼型肋的最大内切圆直径沿第一工质流动方向呈线性或非线性减小。