[发明专利]一种适用于多相混合分离结构的微通道换热芯体

说明书

本发明涉及换热器技术领域，尤其涉及一种适用于多相混合分离结构的微通道换热芯体。它包括若干个并列复合在一起的芯板，在奇数列的芯板表面沿其水平方向并排设有若干个纵向流道，各个纵向流道贯穿该芯板的上下两侧侧壁，在偶数列的芯板表面设有至少一组混合分离机构，所述混合分离机构包括换热区与分离区，所述分离区包括沿芯板表面竖直方向设置的混合槽，在混合槽内布设若干个分离块。它增大了介质的适用范围，可以满足各种工况介质的换热需求，当介质发生相变时，避免因介质粘稠度增加、流速降低而导致微通道发生堵塞，保证换热区域的正常工作，从而提高传热效率，适用性更好，满足多相变传热的需求，解决了现有技术中存在的问题。

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，尤其涉及一种适用于多相混合分离结构的微通道换热芯体。

背景技术

目前，在热交换技术领域中，微通道换热器因其具有紧凑度高、体积小、结构强度高、换热器效能高、承温承压能力高(最高可达100MPa以上)、换热通道可设计等优点，从而较多的应用在热交换技术领域中。而现有的微通道换热器是一种由换热芯体、盖板、接管、法兰组合而成的新型高效换热器，微通道换热器的换热芯体是由加工有微通道的冷热板交替放置，并通过焊接固连在一起的密封整体。冷热板上的微通道可以增大换热面积，进而强化流体的换热效率。然而，微通道的直径较小，在有相变的工况下对介质的清洁度、粘稠度有很高要求。

在具有相变的换热过程中，尤其是气体向液体转化时，微通道会因介质相变而产生物理性质的变化，当介质粘稠度增加时，会降低介质的流速，造成微通道的堵塞，致使介质换热死区增加，从而导致传热面积密度较低。因此，微通道换热器的使用仍具有很大的局限性，对传热介质的性状工况有较高的要求，依旧无法满足多相变传热的需求。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种适用于多相混合分离结构的微通道换热芯体，它结构设计合理，在具有紧凑度高、体积小、结构强度高、换热器效能高、承温承压能力高、换热通道可设计等优点的同时，增大了介质的适用范围，可以满足各种工况介质的换热需求，当介质发生相变时，避免因介质粘稠度增加、流速降低而导致微通道发生堵塞，保证换热区域的正常工作，从而提高传热效率，适用性更好，满足多相变传热的需求，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种适用于多相混合分离结构的微通道换热芯体，包括若干个并列复合在一起的芯板，在奇数列的芯板表面沿其水平方向并排设有若干个纵向流道，各个纵向流道贯穿该芯板的上下两侧侧壁，在偶数列的芯板表面设有至少一组混合分离机构，所述混合分离机构包括换热区与分离区，所述分离区包括沿芯板表面竖直方向设置的混合槽，在混合槽内布设若干个分离块，在换热区一侧的芯板表面沿其竖直方向并列设有若干个一级横向流道，各个一级横向流道的左端均连通设置在芯板的左侧侧壁上，其右端分别与混合槽相连通设置，在分离区右侧的芯板上设有汇流区，所述汇流区包括沿芯板表面竖直方向并列设置的若干个二级横向流道，各个二级横向流道的左端均与混合槽连通设置，其右端分别连通设置在芯板右侧的侧壁上，在汇流区下侧设有排液通道，排液通道分别与该芯板右侧侧壁、混合槽相连通设置，所述排液通道设置在二级横向流道的下侧。

可选地，所述设置在芯板表面的若干个一级横向流道和/或二级横向流道分别呈L形、U形、Z形、人字形或凸形排布。

可选地，所述设置在芯板表面的若干个纵向流道呈L形、U形、Z形、人字形或凸形排布。

可选地，各所述分离块呈矩阵式排布。

可选地，各所述分离块的横截面呈菱形设置。

可选地，各所述分离块的外形包括翼型、椭球型、水滴型或者三棱型。

可选地，所述混合分离机构为两组。