[发明专利]一种控制内部壁面温度均衡的板式换热器

说明书

本发明涉及一种控制内部壁面温度均衡的板式换热器，所述换热器包括第一部分和第二部分，中间部分与周围部分可以独立控制加热，从而独立控制中间部分与周围部分的加热功率；控制器控制中间部分和周围部分的功率间歇式变化，从而使得中间部分和周围部分加热功率交替式的替换。本发明通过上述间歇式的功率变化，使得第二部分下壁面的温度差异不会太大，避免某个位置一直是上升段，温度过高，从而使得第一部分内部上升段和下降段交替变化，保证第二部分下壁面以及第一部分上壁面的温度差异相对较小，在提高换热效率的同时提高产品的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种换热器技术，尤其涉及一种平板式换热器。

背景技术

平板式换热器是目前各类换热器中换热效率最高的一种换热器，它具有占用空间小，安装拆卸方便的优点。其由冲压成形的凹凸不锈钢板组成，两相临板片之间的凹凸纹路成180度相对组合，因此板式热交换器两板片之间的凹凸脊线形成了交错的接触点，将接触点以真空焊接方式结合后，就形成了板式热交换器的耐高压交错流通结构，这些交错的流通结构使得板式热交换器内的冷热流体产生强烈紊流而达到高换热效果。

扁平管近些年被广泛应用于汽车空调单元以及住宅或商业空调换热器。此种扁平管内部设置多个小的通道，在使用时，换热流体流过扁平管内的多个通道。因为扁平管换热面积大，因此能够大大提高换热效果。

平板式换热器被广泛应用于化工、石油、制冷、核能和动力等工业，由于世界性的能源危机，为了降低能耗，工业生产中对换热器的需求量也越来越多，对换热器的质量要求也越来越高。近几十年来，虽然紧凑式换热器(板式、板翅式、压焊板式换热器等)、热管式换热器、直接接触式换热器等得到了迅速的发展，但由于管壳式换热器具有高度的可靠性和广泛的适应性，其仍占据产量和用量的统治地位，据相关统计，目前工业装置中管壳式换热器的用量仍占全部换热器用量的70％左右。

在间接液体冷却方案中，采用水冷板换热器进行换热。水冷板是一个内有流道结构的金属换热器件，通常由铜或铝制成。将换热流体与水冷板基板底面直接接触，传热的热量传导至水冷板，然后水冷板与内部的冷媒进行对流换热将热量带走。整个液冷系统利用泵为工质的循环提供动力，相对于风冷系统，液冷系统结构更加紧凑。而且所使用的冷媒多为与冷板材料兼容的去离子水、指定百分比的乙二醇-去离子水、纳米流体等介质，它们具有比空气更高的比热容和导热系数，在散热效果上优于风冷。此外，相比于风冷系统，间接液冷系统噪音水平明显降低。

近年来，为满足换热需求，已展开对间接液冷系统的研究，涉及冷板结构、冷媒选取、管道布置等诸多方面，发现水冷板结构对液冷系统换热和功耗的影响尤为显著。水冷板一般可分为基板、流道、盖板三部分。盖板及软管接头并无统一的标准，不同厂商有不同的结构形式，基板和流道可按照设备和热设计功耗进行各种不同的配置，这也是影响水冷板散热性能的主要因素。

研究和工程应用都表明，平板式换热器和热管都各自有着优异的换热性能。除此以外，相变材料由于其吸热放热过程温度平稳，可以使得整个系统达到均温的效果，因而在换热领域得到广泛应用。

本发明提供了一种新式平板式换热器，通过下部的热源的毛细力以及上部设置的支撑柱之间的配合，通过配合上部设置的扁平管第二部分，使得热管和平板式换热器进行充分结合，实现热源的高效、均衡以及精准散热。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或者相关技术存在的技术问题之一。本发明提出一种集成效果好，加工难度降低、换热效率高、无能源消耗的板式换热器。

本发明技术方案如下：一种维持内部壁面温度均衡的板式换热器，所述换热器包括第一部分，所述第一部分包括上板和下板，下板的上表面上设置向上延伸的热源，所述热源是第一柱体，所述热源构成第一柱体阵列，所述上板和下板形成封闭的第一部分，其特征在于，第一柱体分为中间部分和周围部分两部分，中间部分与周围部分可以独立控制加热，从而独立控制中间部分与周围部分的加热功率；控制器控制中间部分和周围部分的功率间歇式变化，从而使得中间部分和周围部分加热功率交替式的替换。