CN107024134A - 用于印刷电路板换热器的换热板 - Google Patents

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CN107024134A CN201710263302.1A CN201710263302A CN107024134A CN 107024134 A CN107024134 A CN 107024134A CN 201710263302 A CN201710263302 A CN 201710263302A CN 107024134 A CN107024134 A CN 107024134A
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郭江峰
崔欣莹
淮秀兰
相梦如
成克用
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
    • F28F3/042—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
    • F28F3/046—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element the deformations being linear, e.g. corrugations

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Abstract

本发明公开了一种用于印刷电路板换热器的换热板，其具有蜷曲形通道结构，蜷曲形的通道包括多排蜷曲形通道，每排蜷曲形通道包括多个首尾相接的S形通道，且多个S形通道的中心位于一条直线上。每个S形通道是由相连的两个半圆环通道组成，两个半圆环通道分别位于中心线的两侧，半圆环通道的纵截面为半圆形。本发明提供的蜷曲形通道，在提高换热器传热能力的同时，尽量减小了工质流动过程的压力损失，对于对压力损失极为敏感的做功系统工质的换热过程，该蜷曲性形通道具有重要的意义和应用前景。

Description

用于印刷电路板换热器的换热板
技术领域
本发明涉及换热领域，具体涉及一种用于印刷电路板换热器的换热板。
背景技术
印刷电路板式换热器作为一种新型紧凑式换热器以其耐高温、高压、高效率的特性在石油化工、电力能源、航空航天等领域具有重大的应用潜力。制作工艺如下：在换热板上加工出微小通道，再用扩散焊接方式将加工好的板片焊接起来组成换热器芯体，最后装配封头等，完成整个换热器加工。对该换热器性能起决定作用的是换热板通道的结构形式，目前最常用的通道结构是直通道形，或之字形通道，如图1所示。直通道最为简单，压力损失最小，但传热性能最差；之字形通道，通过增加流体扰动，可大幅强化换热，但压力损失很大。压力损失极大，一方面增加了工质流动所消耗的泵功，另一方面，使做功条件下工质的做功能力大幅下降。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于上述问题，为了提高换热器传热能力的同时，尽量减小工质流动过程的压力损失，本发明提出一种用于印刷电路板换热器的换热板，以期解决上述问题。
(二)技术方案
一种用于印刷电路板换热器的换热板，所述换热板的通道结构为蜷曲形通道。
优选地，所述蜷曲形通道包括多条沿同一方向延伸的蜷曲形换热通道，每一蜷曲形换热通道包括多个S形通道，所述多个S形通道首尾相接。
优选地，所述S形通道由两个半圆环通道连接组成。
优选地，所述S形通道由两个n/m圆环通道连接组成，n＜m。
优选地，所述蜷曲形通道的半径与曲率半径的比例范围为0.5～2。
优选地，所述蜷曲形通道的半径范围为0.5～5mm。
优选地，所述蜷曲形通道是利用蚀刻或精加工方式加工出的微小通道。
优选地，所述蜷曲形通道的纵向截面为半圆形、正方形、长方形或椭圆形。
一种换热器，包括上述的多个换热板。
(三)有益效果
本发明提供的用于印刷电路板换热器的换热板，在提高换热器传热能力的同时，尽量减小了工质流动过程的压力损失，对于对压力损失极为敏感的做功系统工质的换热过程，该蜷曲性形通道具有重要的意义和应用前景。
附图说明
图1(a)是现有技术的直通道结构示意图；
图1(b)是现有技术的之字形通道结构示意图；
图2是本发明实施例的蜷曲形通道换热板结构示意图；
图3是本发明实施例的通道参数蜷曲形通道结构示意图；
图4是本发明实施例的蜷曲形通道与之字形通道传热系数对比图；
图5是本发明实施例的蜷曲形通道与之字形通道摩擦因子对比图；
图6是本发明实施例的蜷曲形通道与之字形通道流线对比图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
本发明第一实施例提供一种用于印刷电路板换热器的换热板，图2是本发明实施例的蜷曲形通道换热板结构示意图，如图2所示，其具有蜷曲形通道结构，蜷曲形的通道包括多排蜷曲形通道，图3为本发明实施例的蜷曲形通道结构示意图，如图3所示，每排蜷曲形通道包括多个首尾相接的S形通道，且多个S形通道的中心位于一条直线上。每个S形通道是由相连的两个半圆环通道组成，两个半圆环通道分别位于中心线的两侧，半圆环通道的纵截面为半圆形，蜷曲形通道的半径(即半圆环通道纵截面的半径)为r，半圆环通道内半径为R1，外半径为R2，曲率半径为(R1+R2)/2，通道半径r和曲率半径(R1+R2)/2之比称之为曲率半径比，基于传热和流动综合性能得出优选的半径与曲率半径的比例范围为0.5-2。
蜷曲形通道的通道半径在本实施例中可选范围为0.5～5mm，在其他实施例中，也可根据热负荷等工艺要求适当调整。
蜷曲形通道是利用蚀刻或精加工方式在换热板上加工出的微小通道。
本发明实施例提供的蜷曲形通道的纵截面为半圆形，而在其他实施例中，蜷曲形通道的纵截面也可为正方形、长方形、椭圆形等其他规则形状。如图4为蜷曲形通道与之字形通道传热系数对比，图5为蜷曲形通道与之字形通道摩擦因子对比，参照图4和图5可以看出，蜷曲形通道相对于最常用的之字形通道，蜷曲性通道平均传热系数稍有降低，但摩擦因子下降幅度更大，之字形通道可以增加流体的扰动，大幅强化换热，但压力损失很大，而直通道对流体的阻力小，能量损失少，但是流动扰动很小，换热系数低。图6给出了蜷曲形通道和之字形通道流线分析，从图中可以看出，流体流经之字形通道时，直拐角处流体流动紊乱，容易产生漩涡，造成较大的能量损耗，且之字形通道内各截面上的速度分布不均，不能充分利用通道面积。本发明提供的蜷曲形通道也可增加流体的扰动，增强换热能力，并且流体流经S形弯道时，流动相对稳定，局部能量损失较小，且各截面速度分布相对均匀，且在相同通道宽度情况下，蜷曲形通道截面积大于之字形通道，其流体扰动性大于直通道流体，因此，蜷曲形通道结合两者优点，其传热性能优于直通道，而压降损失小于之字形通道。
本发明实施例提供的蜷曲形通道，在提高换热器传热能力的同时，尽量减小了工质流动过程的压力损失。对于对压力损失极为敏感的做功系统工质的换热过程，该蜷曲形通道具有重要的意义和应用前景。
上述实施例仅为本发明的优选实施例，但本发明不限于此，第一实施例中S形通道截面是由相连的两个半圆环通道组成，在其他实施例中，S形通道也可由两个1/3、1/4或2/5圆环通道等任意n/m(n＜m)比例的圆环通道组成，可根据压力损失、温度、换热能力等要求进行选取。换热板的尺寸及相邻换热通道的距离可根据设计对压力、温度、热负荷、换热能力、压力损失等要求，进行灵活选取，换热板上的蜷曲形通道是利用蚀刻或精加工方式加工而成。
本发明第二实施例提供一种换热器，包括用扩散焊接方式将加工好的多个换热板焊接起来组成换热器芯体，最后装配封头等，即可完成整个换热器加工。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于印刷电路板换热器的换热板，其特征在于，所述换热板的通道结构为蜷曲形通道。
2.如权利要求1所述的换热板，其特征在于，所述蜷曲形通道包括多条沿同一方向延伸的蜷曲形换热通道，每一蜷曲形换热通道包括多个S形通道，所述多个S形通道首尾相接。
3.如权利要求2所述的换热板，其特征在于，所述S形通道由两个半圆环通道连接组成。
4.如权利要求2所述的换热板，其特征在于，所述S形通道由两个n/m圆环通道连接组成，n＜m。
5.如权利要求1至4任一项所述的换热板，其特征在于，所述蜷曲形通道的半径与曲率半径的比例范围为0.5～2。
6.如权利要求1至4任一项所述的换热板，其特征在于，所述蜷曲形通道的半径范围为0.5～5mm。
7.如权利要求1至4任一项所述的换热板，其特征在于，所述蜷曲形通道是利用蚀刻或精加工方式加工出的微小通道。
8.如权利要求1至4任一项所述的换热板，其特征在于，所述蜷曲形通道的纵向截面为半圆形、正方形、长方形或椭圆形。
9.一种换热器，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的多个换热板。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110296629A (zh) * 2019-07-09 2019-10-01 西安交通大学 一种用于印刷电路板换热器的交错半球槽换热板
CN113048819A (zh) * 2021-04-26 2021-06-29 山东大学 一种超临界co2螺旋式z型印刷电路板式换热器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105043144A (zh) * 2015-06-12 2015-11-11 西安交通大学 一种双侧蚀刻高温高压印刷电路板换热器
CN105180705A (zh) * 2015-07-17 2015-12-23 航天海鹰(哈尔滨)钛业有限公司 一种用于换热器的板片
CN206073788U (zh) * 2016-08-26 2017-04-05 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种印刷电路板式换热器用新型换热板片装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105043144A (zh) * 2015-06-12 2015-11-11 西安交通大学 一种双侧蚀刻高温高压印刷电路板换热器
CN105180705A (zh) * 2015-07-17 2015-12-23 航天海鹰(哈尔滨)钛业有限公司 一种用于换热器的板片
CN206073788U (zh) * 2016-08-26 2017-04-05 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种印刷电路板式换热器用新型换热板片装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110296629A (zh) * 2019-07-09 2019-10-01 西安交通大学 一种用于印刷电路板换热器的交错半球槽换热板
CN110296629B (zh) * 2019-07-09 2023-10-24 西安交通大学 一种用于印刷电路板换热器的交错半球槽换热板
CN113048819A (zh) * 2021-04-26 2021-06-29 山东大学 一种超临界co2螺旋式z型印刷电路板式换热器

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