CN112461022B - 一种间隔变化的液冷板式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种间隔变化的液冷板式换热器，包括底板和盖板，底板和盖板是方形结构，盖板和底板装配在一起形成方形空腔，空腔内供冷却液体流动，所述底板上设置折流板和肋片，所述折流板包括位于底板中心的第一折流板、包围在第一折流板外部的第二折流板和包围在第二折流板外部的第三折流板以及包围在第三折流板外部的第四折流板，第一折流板内部设置多个肋片；第一间隔与第一折流板的折流板壁长度比值>第二间隔与第二折流板的折流板壁长度的比值>第三间隔与第三折流板的折流板壁的长度的比值>第四间隔与第四折流板的折流板壁的长度的比值。通过上述间隔与折流板壁的比值变化，使得越往外部扩散，间隔越小，能够提高换热效果，强化传热。

Description

一种间隔变化的液冷板式换热器

技术领域

本发明属于换热器技术领域，具体涉及一种导流结构与肋片相结合的板式换热器。

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，两相邻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液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，换热液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。

平板式换热器结垢后，采取常规的蒸汽清扫、反冲洗等方式对换热器进行清洗，生产实践证明，效果不是很好。只能将换热器的封头拆卸下来，采用物理清理的方式，但采取该种方式进行清洗，操作复杂、耗时长，人力、物力投资较大，对连续化的工业生产带来极大的困难。

在制冷设备中，各种制冷换热器是不可或缺的关键设备，也是能够改善其性能的重要设备。在小型制冷系统中，人们对换热器的质量、体积和换热性能提出了越来越高的要求。普通的翅片管式换热器，翅片与管路之间存在较大的间隙热阻，削弱换热效果，且尺寸体积较大，不利于系统的小型化、轻量化。但在间壁式微型换热器中，换热片通过钎焊连接在一起，提高了换热效率。且间壁式微型换热器具有尺寸小、传热系数较高等突出优点，在小型制冷系统中的应用越来越普遍。

在间接液体冷却方案中，采用换热器进行换热。换热器是一个内有流道结构的金属换热器件，通常由铜或铝制成。将换热液体与换热器底板底面直接接触，传热的热量传导至换热器，然后换热器与内部的冷却液体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。而且所使用的冷却液体多为与换热器材料兼容的去离子水、指定百分比的乙二醇—去离子水、纳米液体等介质，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，涉及换热器结构、冷却液体选取、管道布置等诸多方面，发现换热器结构对液冷系统换热和功耗的影响尤为显著。换热器一般可分为底板、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，底板和流道可按照设备和热设计功耗进行各种不同的配置，这也是影响换热器散热性能的主要因素。

肋片：增设肋片有助于增加换热面积，并且可以增强对流场的扰动。通过增加肋片强化换热已被广泛应用于换热器中。但此次设计不能单一地考虑散热效果，还应从系统经济性的角度出发，尽量避免增设肋片后出现的压降急剧增大而散热改善效果极小的局面。再考虑冷却液体进口时温度相对更低，所以，在中心高流速区域不布置肋片，以期改善换热器压降，在周边低流速区域布置圆柱型肋片，加强扰动并增加换热面积，弥补冷却液体温度升高所导致的散热能力的损失。

导流结构：为避免冷却液体与换热器对流换热过程中出现流动死区，借鉴换热器中广泛采用的折流板，在换热器中布设一些长直型的折流板作为导流结构，在流场某些区域改变冷却液体的流向，以期改善冷却液体在换热器中的流场分布。

综上，将这种从盖板中间进口、多边出口，结合导流结构和肋片的换热器引入到换热器中，有目的性的进行高效换热，并保证一定的均温性，满足换热器正常工作要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种换热器，这种换热器改变常见换热器的冷却液体进出口方式，并增设了折流板改善冷却液体在换热器中的均流性，以及布设肋片改善换热器的散热特性。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种间隔变化的液冷板式换热器，包括底板和盖板，底板和盖板是方形结构，盖板和底板装配在一起形成方形空腔，空腔内供冷却液体流动，所述底板上设置折流板，所述折流板包括位于底板中心的第一折流板、包围在第一折流板外部的第二折流板和包围在第二折流板外部的第三折流板以及包围在第三折流板外部的第四折流板；

第一折流板包括四块，每块第一折流板包括互相垂直的两个折流板壁，相邻的第一折流板的折流板壁之间设置第一间隔；

第二折流板包括四块，每块第二折流板包括互相垂直的两个折流板壁，相邻的第二折流板的折流板壁之间设置第二间隔；

第三折流板包括四块，每块第三折流板包括互相垂直的两个折流板壁，相邻的第三折流板的折流板壁之间设置第三间隔；

第四折流板包括四块，每块第四折流板包括互相垂直的两个折流板壁，相邻的第四折流板的折流板壁之间设置第四间隔；

第一间隔与第一折流板的折流板壁长度比值>第二间隔与第二折流板的折流板壁长度的比值>第三间隔与第三折流板的折流板壁的长度的比值>第四间隔与第四折流板的折流板壁的长度的比值。

作为优选，第三折流板的折流板壁的长度和第三正方形边长的比值是C/L的0.96-0.98倍；第二折流板的折流板壁的长度和第二正方形边长的比值是C/L的0.94-0.96倍；第一折流板的折流板壁的长度和第一正方形边长的比值是C/L的0.92-0.94倍。

优选的，第一折流板包括四块，每块第一折流板包括互相垂直的两个折流板壁，四块第一折流板的折流板壁的延长线形成了第一正方形，折流板壁形成第一正方形的边的一部分；相邻的第一折流板的折流板壁之间设置第一间隔；

第二折流板包括四块，每块第二折流板包括互相垂直的两个折流板壁，四块第二折流板的折流板壁的延长线形成了第二正方形结构，折流板壁形成第二正方形的边的一部分；相邻的第二折流板的折流板壁之间设置第二间隔；

第三折流板包括四块，每块第三折流板包括互相垂直的两个折流板壁，四块第三折流板的折流板壁的延长线形成了第三正方形结构，折流板壁形成第三正方形的边的一部分；相邻的第三折流板的折流板壁之间设置第三间隔；

第四折流板包括四块，每块第四折流板包括互相垂直的两个折流板壁，四块第四折流板的折流板壁的延长线形成了第四正方形结构，折流板壁形成第四正方形的边的一部分；相邻的第四折流板的折流板壁之间设置第四间隔；

第一折流板内部设置多个肋片；第二折流板和第一折流板之间设置多个肋片，第二折流板和第三折流板之间设置多个肋片；第三折流板和第四折流板之间设置多个肋片。

作为优选，相对的第一间隔中点的连线的延长线、相对的第三间隔中点的延长线经过第二折流板互相垂直的两个折流板壁的垂直点、第四折流板的互相垂直的两个折流板壁的垂直点。

作为优选，相对的第二间隔中点的连线的延长线、相对的第四间隔中点的延长线经过第一折流板互相垂直的两个折流板壁的垂直点、第三折流板的互相垂直的两个折流板壁的垂直点。

作为优选，折流板的垂直壁的垂直点位置设置流线形结构。

作为优选，流线形结构是圆弧形结构。

本发明具有如下优点：

1）本发明通过上述间隔与折流板壁的比值的变化，使得越往外部扩散，间隔越小，能够进一步提高换热效果，强化传热。

2）本发明提出了一种新式结构的板式换热器，通过设置多层的肋片和折流板之间的配合，能够进一步提高换热效率，强化传热。

3）本方案中冷却液体从盖板中心区域流入，在冷却液体刚进入换热器时，温度尚低，与换热区域温差大，冷却能力强，可以更有效地控制换热区域的温度。

4）本方案中，换热器内部设有导流结构，有效减少冷却液体流动死区，进一步改善热流面的均温性。

5）本方案中采用圆柱型肋片，增强了对流场的扰动，并且扩展了换热面积，利于强化换热。

6）本方案采用单进口、多出口的流动方式，改善了以往单进单出的流动方式所导致的温度沿流动方向逐渐升高的现象，更进一步地改善了散热的均温性。

7）本发明通过上述的自动检测和控制第一阀门的开度大小，可以通过输出的液体的温度自动检测换热器的换热情况，可以检测换热器对热量的吸收情况，如果输出温度过高，这说明换热情况不好，需要增加流量进行换热，如果输出温度过低，表明液体流量过大，容易造成损失，因此可以降低液体流量，也同时为了防止热源温度太低。上述措施避免换热液体过多或者过少，导致无法及时的进行换热和散热，避免热源温度过高或者过低，从而影响热源的运行。

8）本申请通过大量的实验和数值模拟，对换热结构进行了优化，找到了最优化的结构关系，对板式换热器的设计具有积极地参考价值。

附图说明：

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为所述中心扩散型换热器的盖板结构示意图；

图2为换热器底板俯视结构示意图；

图3为换热器底板折流板结构示意图；

图4为图2换热器底板主视示意图；

图5设置旁通管路脉动结构示意图；

图6设置旁通管路脉动结构另一示意图；

图7阀门控制结构示意图；

图8根据出口温度控制流量结构示意图。

图中：1进口；201第一出口，202第二出口，203第三出口，204第四出口；401第一折流板，402第二折流板，403第三折流板，404第四折流板；4011第一折流板壁，4021第二折流板壁，4031第三折流板壁，4041第四折流板壁，4012第一间隔，4022第二间隔，4032第三间隔，4042第四间隔，501第一肋片，502第二肋片，503第三肋片，504第四肋片；71第一阀门，72第二阀门，73第三阀门，74第四阀门，75第五阀门，旁通阀76，主路阀77， 10底板，20盖板。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本公开做进一步的说明。

如图1-4所示的一种方形结构的采用液体冷却的板式换热器，包括底板10和盖板20，底板10和盖板20是方形结构，盖板20和底板10装配在一起形成方形空腔，空腔内供冷却液体（优选水）流动，所述底板10上设置折流板401-404和肋片501-504，所述折流板包括位于底板中心的第一折流板401、包围在第一折流板401外部的第二折流板402和包围在第二折流板402外部的第三折流板403以及包围在第三折流板403外部的第四折流板404；

作为优选，如图1-3所示，第一折流板401包括四块，每块第一折流板401包括互相垂直的两个折流板壁4011，四块第一折流板的折流板壁4011的延长线形成了第一正方形，折流板壁形成第一正方形的边的一部分；相邻的第一折流板的折流板壁4011之间设置第一间隔4012；

第二折流板402包括四块，每块第二折流板402包括互相垂直的两个折流板壁4021，四块第二折流板的折流板壁4021的延长线形成了第二正方形结构，折流板壁4021形成第二正方形的边的一部分；相邻的第二折流板的折流板壁4021之间设置第二间隔4022；

第三折流板403包括四块，每块第三折流板403包括互相垂直的两个折流板壁4031，四块第三折流板的折流板壁4031的延长线形成了第三正方形结构，折流板壁4031形成第三正方形的边的一部分；相邻的第三折流板403的折流板壁4031之间设置第三间隔4032；

第四折流板404包括四块，每块第四折流板404包括互相垂直的两个折流板壁4041，四块第四折流板的折流板壁4041的延长线形成了第四正方形结构，折流板壁4041形成第四正方形的边的一部分；相邻的第四折流板404的折流板壁4041之间设置第四间隔4042。

作为优选，第一折流板401内部设置多个肋片501；第二折流板402和第一折流板401之间设置多个肋片502，第二折流板402和第三折流板403之间设置多个肋片503；第三折流板403和第四折流板404之间设置多个肋片504。

本申请的换热器内部设有导流结构，尤其是通过设置多层垂直结构的正方形折流板，使得液体流动范围广泛，有效减少冷液体流动死区，进一步改善热流面的均温性。

本申请的换热器中，通过在第一折流板内部、第一折流板和第二折流板之间、第二和第三折流板之间、第三和第四折流板之间设置圆柱型肋片，在外部空间增大区域加强扰动，即增强了对流场的扰动，并且扩展了换热面积，利于强化换热，也能够避免流动阻力过大，适应范围广泛。

作为优选，相对的第一间隔中点的连线的延长线、相对的第三间隔中点的延长线经过第二折流板402互相垂直的两个折流板壁4021的垂直点、第四折流板404的互相垂直的两个折流板壁4041的垂直点。

作为优选，相对的第二间隔中点的连线的延长线、相对的第四间隔中点的延长线经过第一折流板401互相垂直的两个折流板壁4011的垂直点、第三折流板403的互相垂直的两个折流板壁4031的垂直点。

通过上述优选的设计，能够使得液体分布更均匀，换热效果更好。

作为优选，所述换热器包括设置在盖板20上的液体进口1和液体出口201-204，所述液体进口1设置第一正方形的中心位置，所述液体出口2设置四个，分别设置在第四正方形四个顶角的外部。

通过上述结构，冷液体从盖板中心区域流入，在冷液体刚进入换热器时，温度尚低，与热源温差大，换热能力强，可以更有效地控制热源区域的温度。

作为优选，第四正方形的对角线的延长线经过液体出口201-204的中心。

通过上述结构，使得出口分布均匀，能够使得液体分布更均匀，换热效果更好。

本申请采用单进口、多出口的流动方式，使得冷液体从中部向两侧流动，改善了以往单进单出的流动方式所导致的温度沿流动方向逐渐升高的现象，更进一步地改善了散热的均温性。

折流板401-404是导流结构作用，可视为更大尺寸的长直型肋片。通过设置这些折流板，也能起到扰流以及强化传热的作用。

作为优选，液体进口1位于四个液体出口201-204的中间位置。通过上述设置，使得液体分配更加均匀，散热性能更加均匀。

作为优选，底板10和盖板20是长方形结构。进一步优选是正方形结构。

所述肋片501-504是圆柱形。

所述肋片501-504的高度和折流板401-404的高度相同，都等于方形空腔的高度。

作为优选，如图3所示，折流板401-404的垂直壁的垂直点位置设置流线形结构，优选是圆弧形结构。通过设置流线形结构，能够减少液体的流动阻力，减少液体的死区，提高换热效果。

液体冷却系统运行时，液体从换热器进口1流入换热器，经过对称分布的折流板（折流板分布关于换热器轴线对称，下同）401分流，呈发散状从四个方向经过肋片501（肋片也是关于换热器轴线对称分布）流向四周；当流过折流板402时，并经过第一折流板401导流到肋片502，冷却液体再次分流；然后冷却液体由折流板402、403导流至肋片503区域，当经过折流板403之后，从水平方向流出的冷却液体在左右两侧折流板404处分流，从竖直方向流出的冷却液体在盖板内壁处分流，在经过肋片504区域后流向换热器的四个最外围的边角区域，有效地减少流动死区。最终冷却液体分别在折流板404外侧汇流，然后经由盖板四处出口201-204流出换热器。在换热器内部流动过程中，冷却液体将热源，优选是自薄型功率组件（CPU）、经热流面导至换热器的热量吸收，最后随着冷却液体流出换热器，热量一并被带走。流出换热器的冷却液体经由外部换热器重新冷却至要求温度，再一次流入换热器参与散热，完成一个循环。

在第二折流板和第三折流板之间，距离第三折流板的第三间隔越近，相邻的肋片503之间距离越远。主要是随着第三折流板的第三间隔越近，越靠近第三间隔，液体的流动空间越小，流速会相对变快，通过设置相邻的肋片503之间距离越远，使得液体流速保持相对的稳定，使得整体换热能够达到相对的均匀，避免局部受热不均匀，造成局部过早的损坏。

进一步优选，在第二折流板和第三折流板之间，距离第三折流板的第三间隔越近，相邻的肋片503之间距离越远的幅度不断的增加。上述的分布也是符合液体流动以及换热的分布规律变化，通过数值模拟和实验发现，能够进一步提高换热效率。

在第三折流板和第四折流板之间，距离第四折流板的第四间隔越近，相邻的肋片504之间距离越远。主要是随着第四折流板的第四间隔越近，越靠近第四间隔，液体的流动空间越小，流速会相对变快，通过设置相邻的肋片504之间距离越远，使得液体流速保持相对的稳定，使得整体换热能够达到相对的均匀，避免局部受热不均匀，造成局部过早的损坏。

进一步优选，在第三折流板和第四折流板之间，距离第四折流板的第四间隔越近，相邻的肋片504之间距离越远的幅度不断的增加。上述的分布也是符合液体流动以及换热的分布规律变化，通过数值模拟和实验发现，能够进一步提高换热效率。

作为优选，第一肋片501围绕第一正方形中心成环形分布，第二肋片502分布为四个区域，在每个区域内围绕区域中心成环形分布。通过上述的设置，能使得冷却液体的分布和换热效果更好，进一步提高换热效率。

作为优选，盖板下部设置热源，例如CPU。也可以设置其它液体，例如其它热液体与换热器进行换热。

在所设计的中心扩散型换热器中，冷却液体从所述盖板中心区域入口处进入换热器的腔体，经过所述底板导流结构，冷却液体逐渐从换热器中心进口区域流向换热器腔体的四周，并且在流动过程中与各个流道（包括肋片）表面对流换热，最后在所述换热器边角处汇流后，从换热器盖板四侧出口流出，带走热源产生的热量。

进一步地说，所述导流结构，实际就是一些折流板，可视为更大尺寸的长直型肋片，为减小流阻，对所述导流结构进行圆角处理。冷却液体从所述中心扩散型换热器的盖板流入，经过所述导流结构，逐渐流向边角区域，可避免所述换热器四个边角区域出现流动死区。

进一步地说，所述肋片布置在换热器腔体中。在此次换热器结构设计中，肋片优选统一设计为圆柱型肋片。其排列方式根据各个需要布设肋片的区域的冷却液体大致流向确定为叉排或者顺排。

作为优选，换热器是水冷板。

作为优选，所述换热器进口1和换热器出口201、202、203、204分别设置第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器，分别用于检测进口1、四个出口201、202、203、204的液体温度，所述第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器分别与控制器数据连接。

作为优选，所述换热器进口1和换热器出口201-204的管路上分别设置第一阀门71、第二阀门72、第三阀门73、第四阀门74和第五阀门75，所述第一阀门71、第二阀门72和第三阀门73、第四阀门74和第五阀门75分别与控制器进行数据连接，所述控制器控制第一阀门71、第二阀门72、第三阀门73、第四阀门74和第五阀门75的开闭以及开度的大小，从而控制进口1、四个出口201-204的液体的流量。

作为一个优选，所述控制器根据检测的四个出口201-204的液体温度来自动进口1的液体的流量。作为优选，所述进口1的流量是通过控制第一阀门71的开度来进行的。四个出口201－204的液体温度是通过四个出口201-204的平均温度来计算的。

作为优选，当检测的出口温度高于设定的第一温度，控制器控制第一阀门71开度增加，从而增加进入换热器的液体流量；当检测的出口温度低于设定的第二温度，控制器控制第一阀门71开度降低，从而减少进入换热器的液体流量。第一温度高于第二温度。

通过上述的自动检测和控制第一阀门71的开度大小，可以通过输出的液体的温度自动检测换热器的换热情况，可以检测换热器对热量的吸收情况，如果输出温度过高，这说明换热情况不好，需要增加流量进行换热，如果输出温度过低，表明液体流量过大，容易造成损失，因此可以降低液体流量，也同时为了防止热源温度太低。上述措施避免换热液体过多或者过少，导致无法及时的进行换热和散热，避免热源温度过高或者过低，从而影响热源的运行。

作为优选，所述控制器检测第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器的温度来自动控制第二阀门72、第三阀门73、第四阀门74和第五阀门75的开度，从而调整出口201-204的液体流量。在实际运行中，可能存在前后左右换热不均匀的情况，导致四侧的温度不同，通过调整液体流量可以使得整体输出温度保持均衡，避免局部温度过高或者过低。

作为优选，检测的四个出口温度的最高温和最低温，当最高温和最低温的差值超过一定数值（优选2摄氏度以上）时，控制器自动控制最低温所在的出口的阀门的开度降低，最高温所在的出口的阀门的开度增加，从而使得最低温所在的出口液体流量降低，最高温所在的出口液体流量上升。通过调整最低温和最高温出口的液体流量，从而调整参与最低温和最高温侧液体的换热量，从而保证四侧温度保持均匀，避免局部温度过高，导致热源没有及时进行换热。

本申请通过检测多个出口最高温度和最低温度的数据比较，上述对比的数据是本申请的首创，也是本申请的一个发明点。

作为一个优选，首先计算四个出口温度的平均值，然后四个出口201-204的液体出口温度与平均值作比较，如果低于平均值一定数值（优选1.3摄氏度以上）时，控制器自动控制所在的出口的阀门的开度降低, 如果高于平均值一定数值（优选1.3摄氏度以上）时，控制器自动控制所在的出口的阀门的开度增加。通过根据平均值来调整液体出口的液体流量，从而保证四侧温度保持均匀，避免局部温度过高，导致热源没有及时进行换热。

本申请通过检测多个出口温度和平均温度的数据比较，上述对比的数据是本申请的首创，也是本申请的一个发明点。

作为优选，底板的外壁面（底板下部的外壁面，即和热源接触的壁面）设置第六温度传感器、第七温度传感器、第八温度传感器、第九温度传感器，所述第六温度传感器设置在进口1和出口201之间的底板的外壁面上，第七温度传感器设置在进口1和出口202之间的底板的外壁面上，所述第八温度传感器设置在进口1和出口203之间的底板的外壁面上，第九温度传感器设置在进口1和出口204之间的底板的外壁面上。第六温度传感器、第七温度传感器、第八温度传感器、第九温度传感器和控制器数据连接，控制器根据第六温度传感器、第七温度传感器、第八温度传感器、第九温度传感器的数据自动控制四个出口201-204的液体的流量。

通过检测第六温度传感器、第七温度传感器、第八温度传感器、第九温度传感器的温度，可以判断前后左右四个区域所需要的换热量的大小，根据四个区域换热量的大小自动控制四个区域的液体分配，保证使得内部液体换热均匀，下壁面表面温度均匀。作为优选，检测四个温度的最高温和最低温，当最高温和最低温的差值超过一定数值（优选2摄氏度以上）时，控制器自动控制最低温所在区域的出口的阀门的开度低于平均流量所在的开度，最高温所在的出口区域的阀门的开度高于平均流量所在的开度，从而使得最低温所在区域的出口液体流量低于平均值，最高温所在的区域出口液体流量高于平均值。通过调整最低温和最高温出口的液体流量，从而调整参与最低温和最高温侧液体的换热量，从而保证使得内部液体换热均匀，下壁面表面温度均匀，避免局部温度过高，导致热源没有及时进行换热。

本申请通过检测多个壁面最高温度和最低温度的数据比较，上述对比的数据是本申请的首创，也是本申请的一个发明点。

作为一个优选，首先计算四个区域的温度平均值，然后四个区域的温度与平均值作比较，如果低于平均值一定数值（优选1.3摄氏度以上）时，控制器自动控制所在区域的出口的阀门的开度低于平均流量所在的开度，从而使得出口液体流量低于平均值，如果高于平均值一定数值（优选1.3摄氏度以上）时，控制器自动控制所在区域的出口的阀门的开度高于平均流量所在的开度，从而使得所在的区域出口液体流量高于平均值。通过根据平均值来调整液体出口的液体流量，下壁面表面温度均匀，避免局部温度过高，导致热源没有及时进行换热。

本申请通过检测多个位置的温度和平均温度的数据比较，上述对比的数据是本申请的首创，也是本申请的一个发明点。

作为优选，所述第一至第九温度传感器可以分别设置多个。通过多个温度传感器的平均值来作为控制数据。

作为优选，所述的底板的外壁面设置温度传感器，所述温度传感器和控制器数据连接，控制器根据温度传感器的数据自动控制进口1的液体流量。

作为优选，控制器根据时间顺序提取温度数据，通过相邻的时间段的温度数据的比较，获取其温度差，控制器根据温度差自动控制进口1的液体流量。

如果在前时间段的温度为T1，相邻的在后时间段的温度为T2，如果T1<T2，控制器控制第一阀门71开度增加，从而增加进入换热器的液体流量；如果T1>T2，控制器控制第一阀门71开度降低，从而减少进入换热器的液体流量。

通过上述的自动检测和控制第一阀门71的开度大小，可以通过底板的壁面温度自动检测换热器的换热情况，可以根据热源的输出温度情况调整流量，如果输出温度过高，这说明换热情况不好，需要增加流量进行换热，如果输出温度过低，表明液体流量过大，容易造成损失，因此可以降低液体流量，也同时为了防止热源温度太低。上述措施避免换热液体过多或者过少，导致无法及时的进行换热和散热，避免热源温度过高或者过低，从而影响热源的运行。

在进口1的管路上设置脉动发生装置8，通过脉动发生装置8来使得进入板式换热器中的液体是脉动流。

作为优选，所述肋片是弹性结构，通过弹性结构可以使得液体流动的时候冲刷肋片，肋片会脉动性的摆动，从而促进除垢。

作为优选，肋片可以是弹性结构，优选是弹簧。

作为优选，进口1的管路上包括主管路11和旁通管路12，主管路11上并联设置旁通管路12，所述脉动发生装置8设置在旁通管路12上，与旁通管路12并联的主管路11以及旁通管路12上分别设置主路阀77和旁通阀76，通过主路阀77和旁通阀76的开闭来决定是否需要产生脉动流以及脉动流的大小。

脉动发生装置8优选为电磁泵。

当发现换热器换热能力下降，或者其他情况需要除垢的时候，旁通阀打开，主路阀关闭，水经过电磁泵，产生脉动流。旁通阀76，用于调节脉动流的产生的时间和发生强度，从而诱导和控制脉动流冲刷肋片，提高换热效率。配置的旁通阀76，适用于不需要脉动流振动工况可以将其关闭，将主路阀77打开。

所述系统还包括控制器，电磁泵、主路阀77、旁通阀76与控制器进行数据连接，所述控制器可以控制电磁泵46频率的大小以及主路阀77、旁通阀76的开闭和幅度大小。

正常工作情况下，主路阀77打开，旁通阀76关闭，液体正常进入换热器进行换热。当需要进行振动除垢或者提高换热效果的时候，例如换热效率下降，此时控制器控制旁通阀打开，主路阀关闭，控制器控制电磁泵产生脉动流。

当然作为优选,可以一直采用脉动流的方式进行换热。

作为优选，可以控制旁通阀和主路阀的开度的大小，自动调整脉动流和正常流的大小。

控制器可以根据需要控制脉动流的大小。例如当换热组件振动噪音过大，或者换热效果相对较好，结垢情况不严重，控制器自动控制脉动流的频率或者流量减小，避免设备损坏。

当换热器的振动噪音过大，可以控制旁通阀的阀门开度变小，主路阀的开度变大，从而调整脉动流和正常流的流量大小，实现整体换热流量保持不变，从而保持整体换热效率。

如果振动噪音减小到一定程度，可以控制旁通阀的阀门开度变大，主路阀的开度变小，从而调整脉动流和正常流的流量大小，实现整体换热流量保持不变，从而保持整体换热效率。

作为优选，噪音的大小可以通过仪器检测，所述仪器与控制器数据连接，通过控制器检测的数据自动调整旁通阀和主路阀的开度。

作为优选，可以人工进行调整。

通过上述的智能控制，可以实现换热器中脉动流产生以及产生的频率和速度。

本申请还对板式换热器的结构进行了优化设计。通过数值模拟以及实验得知，所述的折流板的尺寸以及肋片的尺寸、间距对于换热效果具有很大的影响，折流板壁尺寸过大会导致相邻的间隔太小，流动阻力加大，换热效果不好，折流板尺寸过小达不到分割液体的强化传热效果；同理，肋片的尺寸、间距也存在同样的问题。因此本发明通过大量的数值模拟和实验研究得到了最佳的尺寸关系。

所述肋片是圆柱形，第四折流板404的折流板壁4041长度C，四块第四折流板404的延长线形成第四正方形的边长为L，相邻两个肋片的中心的间距是S，肋片的直径是D，则满足如下要求：

（2*C）/L＝a-b*LN（D/S），其中LN是对数函数，0.2157<a<0.2168，0.6888<b<0.6894；

进一步优选，a=0.2161,b=0.6890。

相邻肋片的中心的间距S是肋片501-504的平均间距。

作为优选，第四正方形的边长L是以第四折流板404的折流板壁的中心轴线的延长线形成的正方形为准。

第一折流板的折流板壁长度和第一正方形边长的比值<第二折流板的折流板壁长度和第二正方形边长的比值<第三折流板的折流板壁的长度和第三正方形边长的比值<C/L。

作为优选，第三折流板的折流板壁的长度和第三正方形边长的比值是C/L的0.96-0.98倍；第二折流板的折流板壁的长度和第二正方形边长的比值是C/L的0.94-0.96倍；第一折流板的折流板壁的长度和第一正方形边长的比值是C/L的0.92-0.94倍。

通过上述折流板壁与对应正方形的比值的变化，使得越往外部扩散，间隔越小，能够进一步提高换热效果，强化传热。

作为优选，0.225<C/L<0.425；0.30< D/S<0.75；

作为优选，第四正方形的边长是80－100cm；第三正方形的边长是是55－75cm。

作为优选，D是1-2cm。

通过上述的换热部件结构优化的布局，能够保证压力满足要求的基础上使得整体换热效果达到最佳的换热效果。

一种蓄热换热器，包括热源进口、热源出口、冷源入口、冷源出口和壳体，换热器壳体内设置多块蓄热块，多块蓄热块堆叠在一起，每块蓄热块中设置第一孔和第二孔，第一孔和第二孔互相不连通，所述多块蓄热块的第一孔形成连通的通道，所述第一孔所形成的通道用于流通热源，第二孔形成连通的通道，用于流通冷源；所述热源从热源进口进入，经过第一孔，然后从热源出口排出，冷源从冷源入口进入，经过第二孔，然后从冷源出口排出。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (3)

1.一种间隔变化的液冷板式换热器，包括底板和盖板，底板和盖板是方形结构，盖板和底板装配在一起形成方形空腔，空腔内供冷却液体流动，所述底板上设置折流板，所述折流板包括位于底板中心的第一折流板、包围在第一折流板外部的第二折流板和包围在第二折流板外部的第三折流板以及包围在第三折流板外部的第四折流板；

第一折流板包括四块，每块第一折流板包括互相垂直的两个折流板壁，相邻的第一折流板的折流板壁之间设置第一间隔；

第二折流板包括四块，每块第二折流板包括互相垂直的两个折流板壁，相邻的第二折流板的折流板壁之间设置第二间隔；

第三折流板包括四块，每块第三折流板包括互相垂直的两个折流板壁，相邻的第三折流板的折流板壁之间设置第三间隔；

第四折流板包括四块，每块第四折流板包括互相垂直的两个折流板壁，相邻的第四折流板的折流板壁之间设置第四间隔；

第一间隔与第一折流板的折流板壁长度比值>第二间隔与第二折流板的折流板壁长度的比值>第三间隔与第三折流板的折流板壁的长度的比值>第四间隔与第四折流板的折流板壁的长度的比值。

2.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，第三折流板的折流板壁的长度和第三正方形边长的比值是C/L的0.96-0.98倍；第二折流板的折流板壁的长度和第二正方形边长的比值是C/L的0.94-0.96倍；第一折流板的折流板壁的长度和第一正方形边长的比值是C/L的0.92-0.94倍。

3.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，四块第一折流板的折流板壁的延长线形成了第一正方形，折流板壁形成第一正方形的边的一部分；

第四块第二折流板的折流板壁的延长线形成了第二正方形结构，折流板壁形成第二正方形的边的一部分；四块第三折流板的折流板壁的延长线形成了第三正方形结构，折流板壁形成第三正方形的边的一部分；第四块第四折流板的折流板壁的延长线形成了第四正方形结构，折流板壁形成第四正方形的边的一部分；第一折流板内部设置多个肋片；第二折流板和第一折流板之间设置多个肋片，第二折流板和第三折流板之间设置多个肋片；第三折流板和第四折流板之间设置多个肋片。

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