CN103528406A - 一种部分填充金属泡沫的平板式换热器 - Google Patents

一种部分填充金属泡沫的平板式换热器 Download PDF

Info

Publication number
CN103528406A
CN103528406A CN201310524696.3A CN201310524696A CN103528406A CN 103528406 A CN103528406 A CN 103528406A CN 201310524696 A CN201310524696 A CN 201310524696A CN 103528406 A CN103528406 A CN 103528406A
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal foam
foam sheet
heat exchanger
plate
type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310524696.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103528406B (zh
Inventor
巩亮
徐会金
段欣悦
王富强
黄善波
徐明海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Petroleum East China
Original Assignee
China University of Petroleum East China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Petroleum East China filed Critical China University of Petroleum East China
Priority to CN201310524696.3A priority Critical patent/CN103528406B/zh
Publication of CN103528406A publication Critical patent/CN103528406A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103528406B publication Critical patent/CN103528406B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

一种部分填充金属泡沫的平板式换热器，涉及一种平板式换热器。本发明为了解决现有的平板式换热器存在换热性能低，换热通道的压降大的问题。本发明的平板式换热器包括多个金属泡沫片，所述多个金属泡沫片由上至下等间距水平设置在换热器通道内，所述每个金属泡沫片由前段金属泡沫片和后段金属泡沫片组成，前段金属泡沫片和后段金属泡沫片沿换热介质流动方向依次设置，所述前段金属泡沫片的孔隙率为0.65至0.85之间，孔密度为50PPI至150PPI之间，所述后段金属泡沫片的孔隙率为0.85至0.99之间，孔密度为5PPI至150PPI之间。本发明换热性能高，且换热通道的压降小。

Description

一种部分填充金属泡沫的平板式换热器
技术领域
 本发明涉及一种平板式换热器，具体涉及一种部分填充金属泡沫的平板式换热器。
背景技术
传热元件为平板的换热器，一般成为平板式换热器，是由一系列具有一定形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热量交换。现有的平板式换热器通常通过改变金属片的形状来增加换热效率，但是金属片的形状改进是有限的，虽然在一定程度上增加了换热效率，但是，目前的平板式换热器仍然存在换热性能低的问题，而且换热通道的压降较大。
发明内容
本发明为了解决现有的平板式换热器存在换热性能低，换热通道的压降大的问题，进而提供一种部分填充金属泡沫的平板式换热器。
本发明为了解决上述技术问题所采取的技术方案是：
本发明所述一种部分填充金属泡沫的平板式换热器包括换热器通道，平板式换热器还包括多个金属泡沫片，所述多个金属泡沫片由上至下等间距水平设置在换热器通道内，所述每个金属泡沫片由前段金属泡沫片和后段金属泡沫片组成，前段金属泡沫片和后段金属泡沫片沿换热介质流动方向依次设置，所述前段金属泡沫片的孔隙率为0.65至0.85之间，孔密度为50PPI至150PPI之间（PPI为单位英寸长度上孔胞的个数），所述后段金属泡沫片的孔隙率为0.85至0.99之间，孔密度为5PPI至150PPI之间（PPI为单位英寸长度上孔胞的个数）。
优选的：所述金属泡沫片在换热器通道的厚度方向的截面形状为直角梯形，所述前段金属泡沫片在换热器通道的厚度方向的截面形状为三角形，后段金属泡沫片在换热器通道的厚度方向的截面形状为矩形，后段金属泡沫片在换热器通道的厚度方向填满换热器通道。如此设置，换热得到了有效的强化。
优选的：所述金属泡沫片为平直型金属泡沫片。
优选的：所述金属泡沫片为锯齿型金属泡沫片或波纹型金属泡沫片。如此设置，在锯齿型金属泡沫片或波纹型金属泡沫片的通道中会产生漩涡，增强换热。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
本发明的部分填充金属泡沫的平板式换热器中的金属泡沫具有轻质、高比表面积、高导热系数等换热优势，，金属泡沫具有三维的骨架结构，流体在其内部流动时可以产生很强的湍动度，金属泡沫具备强流体混合能力，可以间接强化换热。金属泡沫内流动阻力大，因此采用部分填充金属泡沫的方式进行强化换热。金属泡沫具有渗透性和导流作用使得通道内流体的扰动增强，在锯齿型金属泡沫片或波纹型金属泡沫片的通道中会产生漩涡，这能在很大程度上增强换热；同时由于流道不是完全填满金属泡沫的，因此该通道的压降远小于完全填充泡沫通道的压降。前段金属泡沫片呈未充满通道的三角形布置且通透性较大，而后段金属泡沫片充满通道且通透性较小，这种布置使得在通道下游充分发展区的换热得到有效强化。采用本发明的部分填充金属泡沫的换热结构能在相同泵功的前提下获得较高的换热性能。
附图说明
图1是部分填充金属泡沫的平板式换热器的结构图（平直型）；
图2是部分填充金属泡沫的平板式换热器的结构图（锯齿型）；
图3是部分填充金属泡沫的平板式换热器的结构图（波纹型）；
图4是图1的A-A剖视图。
图中：1-换热器通道，2-前段金属泡沫片，3-后段金属泡沫片， 5-金属泡沫片，图中箭头表示换热介质流动方向。
具体实施方式
下面根据附图详细阐述本发明优选的实施方式。
具体实施方式一：参见图1至图4，本实施方式的一种部分填充金属泡沫的平板式换热器包括换热器通道1，平板式换热器还包括多个金属泡沫片5，所述多个金属泡沫片5由上至下等间距水平设置在换热器通道1内，所述每个金属泡沫片5由前段金属泡沫片2和后段金属泡沫片3组成，前段金属泡沫片2和后段金属泡沫片3沿换热介质流动方向依次设置，所述前段金属泡沫片2的孔隙率为0.65至0.85之间，孔密度为50PPI至150PPI之间（PPI为单位英寸长度上孔胞的个数），所述后段金属泡沫片3的孔隙率为0.85至0.99之间，孔密度为5PPI至150PPI之间（PPI为单位英寸长度上孔胞的个数）。
进一步：所述金属泡沫片5在换热器通道1的厚度方向的截面形状为直角梯形，所述前段金属泡沫片2在换热器通道1的厚度方向的截面形状为三角形，后段金属泡沫片3在换热器通道1的厚度方向的截面形状为矩形，后段金属泡沫片3在换热器通道1的厚度方向填满换热器通道1。
进一步：所述金属泡沫片5为平直型金属泡沫片。
进一步：所述金属泡沫片5为锯齿型金属泡沫片或波纹型金属泡沫片。
本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (4)

1.一种部分填充金属泡沫的平板式换热器，部分填充金属泡沫的平板式换热器包括换热器通道（1），其特征在于：平板式换热器还包括多个金属泡沫片（5），所述多个金属泡沫片（5）由上至下等间距水平设置在换热器通道（1）内，所述每个金属泡沫片（5）由前段金属泡沫片（2）和后段金属泡沫片（3）组成，前段金属泡沫片（2）和后段金属泡沫片（3）沿换热介质流动方向依次设置，所述前段金属泡沫片（2）的孔隙率为0.65至0.85之间，孔密度为50PPI至150PPI之间，所述后段金属泡沫片（3）的孔隙率为0.85至0.99之间，孔密度为5PPI至150PPI之间。
2.根据权利要求1所述的一种部分填充金属泡沫的平板式换热器，其特征在于：所述金属泡沫片（5）在换热器通道（1）的厚度方向的截面形状为直角梯形，所述前段金属泡沫片（2）在换热器通道（1）的厚度方向的截面形状为三角形，后段金属泡沫片（3）在换热器通道（1）的厚度方向的截面形状为矩形，后段金属泡沫片（3）在换热器通道（1）的厚度方向填满换热器通道（1）。
3.根据权利要求1或2所述的一种部分填充金属泡沫的平板式换热器，其特征在于：所述金属泡沫片（5）为平直型金属泡沫片。
4.根据权利要求1或2所述的一种部分填充金属泡沫的平板式换热器，其特征在于：所述金属泡沫片（5）为锯齿型金属泡沫片或波纹型金属泡沫片。
CN201310524696.3A 2013-10-31 2013-10-31 一种部分填充金属泡沫的平板式换热器 Active CN103528406B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310524696.3A CN103528406B (zh) 2013-10-31 2013-10-31 一种部分填充金属泡沫的平板式换热器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310524696.3A CN103528406B (zh) 2013-10-31 2013-10-31 一种部分填充金属泡沫的平板式换热器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103528406A true CN103528406A (zh) 2014-01-22
CN103528406B CN103528406B (zh) 2015-05-13

Family

ID=49930617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310524696.3A Active CN103528406B (zh) 2013-10-31 2013-10-31 一种部分填充金属泡沫的平板式换热器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103528406B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104266415A (zh) * 2014-10-09 2015-01-07 中国石油大学(华东) 一种利用lng冷能的多层式平板冷凝器
JP2015049037A (ja) * 2013-08-29 2015-03-16 リンデ アクチエンゲゼルシャフトＬｉｎｄｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ 発泡金属により結合される熱交換器ブロックを有するプレート型熱交換器
CN104729338A (zh) * 2015-03-16 2015-06-24 上海交通大学 梯度金属泡沫散热装置
GB2536021A (en) * 2015-03-04 2016-09-07 Versarien Tech Ltd Heat transfer element
CN109982544A (zh) * 2017-12-27 2019-07-05 长城汽车股份有限公司 液冷散热器
CN112595152A (zh) * 2020-12-08 2021-04-02 大连理工大学 基于泡沫金属的微通道板式换热器
CN113670098A (zh) * 2021-08-31 2021-11-19 天津大学合肥创新发展研究院 一种金属泡沫基印刷电路板式烟气换热器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10123456A1 (de) * 2001-05-14 2002-11-21 Pore M Gmbh Wärmetauscher
CN1851377A (zh) * 2006-05-19 2006-10-25 华东理工大学 板－泡式换热器
CN101149238A (zh) * 2007-11-09 2008-03-26 东南大学 板式换热器
CN101338985A (zh) * 2008-01-09 2009-01-07 南京工业大学 热管式多孔泡沫金属换热器
US20100230084A1 (en) * 2009-03-10 2010-09-16 Nanning Baling Technology Inc. Tube-fin type heat exchange unit with high pressure resistance
CN103134365A (zh) * 2013-02-17 2013-06-05 上海交通大学 具有渐变形貌特征的通孔金属泡沫热管换热装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10123456A1 (de) * 2001-05-14 2002-11-21 Pore M Gmbh Wärmetauscher
CN1851377A (zh) * 2006-05-19 2006-10-25 华东理工大学 板－泡式换热器
CN101149238A (zh) * 2007-11-09 2008-03-26 东南大学 板式换热器
CN101338985A (zh) * 2008-01-09 2009-01-07 南京工业大学 热管式多孔泡沫金属换热器
US20100230084A1 (en) * 2009-03-10 2010-09-16 Nanning Baling Technology Inc. Tube-fin type heat exchange unit with high pressure resistance
CN103134365A (zh) * 2013-02-17 2013-06-05 上海交通大学 具有渐变形貌特征的通孔金属泡沫热管换热装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015049037A (ja) * 2013-08-29 2015-03-16 リンデ アクチエンゲゼルシャフトＬｉｎｄｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ 発泡金属により結合される熱交換器ブロックを有するプレート型熱交換器
CN104266415A (zh) * 2014-10-09 2015-01-07 中国石油大学(华东) 一种利用lng冷能的多层式平板冷凝器
CN104266415B (zh) * 2014-10-09 2016-06-08 上海交通大学 一种利用lng冷能的多层式平板冷凝器
GB2536021A (en) * 2015-03-04 2016-09-07 Versarien Tech Ltd Heat transfer element
GB2536021B (en) * 2015-03-04 2018-08-15 Versarien Plc Heat transfer element
CN104729338A (zh) * 2015-03-16 2015-06-24 上海交通大学 梯度金属泡沫散热装置
CN109982544A (zh) * 2017-12-27 2019-07-05 长城汽车股份有限公司 液冷散热器
CN109982544B (zh) * 2017-12-27 2020-07-28 蜂巢电驱动科技河北有限公司 液冷散热器
CN112595152A (zh) * 2020-12-08 2021-04-02 大连理工大学 基于泡沫金属的微通道板式换热器
CN113670098A (zh) * 2021-08-31 2021-11-19 天津大学合肥创新发展研究院 一种金属泡沫基印刷电路板式烟气换热器

Also Published As

Publication number Publication date
CN103528406B (zh) 2015-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103528406B (zh) 一种部分填充金属泡沫的平板式换热器
CN204830955U (zh) 一种基于3d打印技术的新型微通道板式换热器
CN102706187A (zh) 一种集成式微通道换热器
CN112880444A (zh) 一种用于变物性流体换热的印刷电路板换热器及芯体
CN202734627U (zh) 一种板式换热器
CN202599166U (zh) 一种集成式微通道换热器
CN202599189U (zh) 一种换热器的微通道结构
CN203454887U (zh) 一种换热板片及板式换热器
CN104390507A (zh) 一种人字形波纹板
CN205580277U (zh) 一种非连续外梯形纵肋管
CN205300345U (zh) 纵向开孔型翅片管
CN106091410B (zh) 一种太阳能蓄热水箱
CN101424490A (zh) 一种平板间不连续双斜交叉肋强化换热方法
CN104949563A (zh) 一种梯密度金属泡沫换热管
CN204007250U (zh) 一种三流道螺旋板换热器
CN106949760B (zh) 板管式换热器
CN103267436A (zh) 一种强化传热的板翅式树杈结构换热装置
CN204612561U (zh) 边界层反转开缝翅片
CN104110988A (zh) 圆管管翅式换热器流线型变波幅正/余弦形波纹翅片
RU2337295C2 (ru) Пакет пластин теплообменного аппарата
CN102679789A (zh) 一种螺旋波纹管
CN202734637U (zh) 一种鳍片换热管
CN201429361Y (zh) 串片式热交换器的翅片
CN105890426A (zh) 板式换热器人字形板片
CN105571358A (zh) 一种一次表面换热器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant