[发明专利]一种紧凑式换热器及其非对称翼型换热板片在审

专利信息
申请号: 202110353625.6 申请日: 2021-03-31
公开(公告)号: CN112857103A 公开(公告)日: 2021-05-28
发明(设计)人: 吴家荣;李红智;杨玉;张一帆;吴帅帅 申请(专利权)人: 西安热工研究院有限公司
主分类号: F28D9/00 分类号: F28D9/00;F28F3/08;F28F9/24
代理公司: 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人: 陈翠兰
地址: 710048 陕*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 紧凑 换热器 及其 对称 翼型换热板片
【说明书】:

发明提供一种紧凑式换热器及其非对称翼型换热板片,结构简单,设计合理,在保持强化传热的同时能有效减小或消除换热通道流量分配不均的问题。所述的非对称翼型换热板片,包括换热板片本体和设置在换热板片本体流道内的非对称翼型肋片;所述的非对称翼型肋片向一侧弯曲设置;非对称翼型肋片沿流体流动方向顺列依次间隔设置,同一列的非对称翼型肋片的弯曲弧线方向相同,相邻列的非对称翼型肋片的弯曲弧线方向相反,相邻两行非对称翼型肋片间构成间断的S型通道。

技术领域

本发明涉及换热装置技术领域,具体为一种紧凑式换热器及其非对称翼型换热板片。

背景技术

印刷电路板换热器(printed circuit heat exchanger,PCHE)是一种被广泛应用于化工、航空航天、冶金、电力、制冷等领域的紧凑式换热器,具有结构紧凑,耐高温高压,比表面积大等特点。PCHE的芯体是核心部件,通常采用光或化学蚀刻的方法在金属板片上蚀刻出当量直径1mm左右的微通道构成冷热板片,再通过扩散焊接技术将冷热板片依次连接形成芯体。

现有PCHE芯体上的换热板片通常包含若干截面为半圆,沿流动方向为直线、Z字型、正弦型的微通道,每个通道的换热面积和体积均相同。由于芯体中通道尺寸很小且通道数量巨大,换热器入口管内径相对于封头很小,流体从换热器入口管进入封头后会造成各通道流量分配不均,大量通道不能有效利用的问题,使得实际的换热效果下降。

发明内容

针对现有技术中存在的问题,本发明提供一种紧凑式换热器及其非对称翼型换热板片,结构简单,设计合理,在保持强化传热的同时能有效减小或消除换热通道流量分配不均的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现:

一种紧凑式换热器的非对称翼型换热板片,包括换热板片本体和设置在换热板片本体流道内的非对称翼型肋片;

所述的非对称翼型肋片向一侧弯曲设置;非对称翼型肋片沿流体流动方向顺列依次间隔设置,同一列的非对称翼型肋片的弯曲弧线方向相同,相邻列的非对称翼型肋片的弯曲弧线方向相反,相邻两行非对称翼型肋片间构成间断的S型通道。

优选的,所述的非对称翼型肋片包括前缘、后缘、上弧线和下弧线;上弧线和下弧线分别与前缘和后缘光滑连接,上弧线和下弧线向同一方向弯曲或凸起。

进一步的,同一行的非对称翼型肋片的前缘和后缘连线均共线设置。

进一步的,相邻两行非对称翼型肋片的前缘和后缘连线均平行设置。

优选的,所述的非对称翼型肋片采用NACA系列非对称翼型肋片。

优选的,所述换热板片通过光或化学蚀刻的方法蚀刻出非对称翼型肋片。

一种紧凑式换热器,包括芯体;所述的芯体由若干如上任意一项所述的非对称翼型换热板片,通过扩散焊接层叠连接形成。

与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:

本发明所述的一种紧凑式换热器的非对称翼型换热板片,包括由若干非对称翼型构成的周期性排布肋片,任意相邻列肋片间存在间隙,相邻两行肋片间构成间断的S型通道。与传统Z字或正弦型通道相比,间断S型通道间隙的存在使得流体能在相邻通道间自由流动,从而改善或避免了传统换热通道中各通道流量分布不均的问题。另一方面,间断的S型通道保持了传统Z字或正弦型通道对换热流体的扰动,保持了强化传热效果。

附图说明

图1为本发明实例中所述的非对称翼型肋片排布示意图。

图2为本发明实例中所述的非对称翼型换热板片示意图。

图3为本发明实例中所述的芯体结构示意图。

图中:芯体1、换热板片本体2、非对称翼型肋片3、前缘301、后缘302、上弧线303、下弧线304。

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