CN212205773U - 微通道换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种微通道换热器，包括基体，基体背向设置的第一表面和第二表面分别设有烟气入口接头和烟气出口接头；基体内设有多个两端分别连通烟气入口接头和烟气出口接头的烟气流道，与烟气入口接头的烟气入口正对的相邻两个烟气流道的距离大于边缘相邻两个烟气流道的距离。在本申请提供的微通道换热器中，通过与烟气入口正对的烟气流道布置相对稀疏，使得换热器中部从烟气管流入的烟气，优先流入四周的烟气流道内，中部烟气流道因烟气的冲击，仍能保证较高的流量和流速，从而达到在微通道换热器内烟气均匀分布的目的，提高散热均匀性。
Description
技术领域
本实用新型涉及换热器技术领域，特别涉及一种微通道换热器。
背景技术
随着能源危机问题日益突出，内燃机余热回收具有巨大的节能潜力。以超临界CO2作为工质的超临界动力循环，因以其小型化能力突出、适应性强、安全环保的特点，被选为用于内燃机余热回收发电。
烟气换热器是循环中重要的组成部件，循环中的CO2工质在烟气换热器中吸收内燃机排气余热，烟气换热器的性能直接影响着循环的热效率。
传统微通道换热器，其烟气通过的烟气流道内部流动不均匀，导致微通道换热器的散热均匀性较差。
因此，如何提高微通道换热器的散热均匀性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种微通道换热器，该微通道换热器的散热均匀性提高。
为实现上述目的，本实用新型提供一种微通道换热器，包括基体，所述基体背向设置的第一表面和第二表面分别设有烟气入口接头和烟气出口接头；
所述基体内设有多个两端分别连通所述烟气入口接头和所述烟气出口接头的烟气流道，与所述烟气入口接头的烟气入口正对的相邻两个所述烟气流道的距离大于边缘相邻两个所述烟气流道的距离。
优选地，还包括设置在所述基体内依次排布的多个烟气板，所述烟气流道沿所述烟气板的厚度方向开设，所述烟气流道的进气口和出气口分别位于所述烟气板背向设置的两侧。
优选地，相邻两个所述烟气板的距离相等，同一个所述烟气板上，与所述烟气入口正对的相邻两个所述烟气流道的距离大于边缘相邻两个所述烟气流道的距离。
优选地，相邻的两个所述烟气板之间设有CO2板，所述基体背向设置的第三表面和第四表面分别设有CO2入口接头和CO2出口接头，所述CO2板上设有多个两端分别连通所述CO2入口接头和所述CO2出口接头的CO2通道，所述第三表面位于所述第一表面和所述第二表面之间。
优选地，所述CO2通道和所述烟气流道垂直设置。
优选地，所述烟气板和所述CO2板均为多个，所述烟气板和所述CO2板依次固定连接。
优选地，与所述烟气入口正对的所述烟气流道内设有烟气阻块，所述烟气阻块外壁局部与所述烟气流道内壁隔离设置。
优选地，所述烟气阻块位于与所述烟气入口中心正对的所述烟气流道上。
优选地，以所述烟气入口中心延伸线为中心向外辐射，相邻两个所述烟气流道的间距依次减小。
优选地，所述烟气入口接头和所述烟气出口接头均为喇叭结构，且所述烟气入口和所述烟气出口接头的烟气出口位于所述喇叭结构缩口位置。
在上述技术方案中，本实用新型提供的微通道换热器包括基体，基体背向设置的第一表面和第二表面分别设有烟气入口接头和烟气出口接头；基体内设有多个两端分别连通烟气入口接头和烟气出口接头的烟气流道，与烟气入口接头的烟气入口正对的相邻两个烟气流道的距离大于边缘相邻两个烟气流道的距离。
通过上述描述可知，在本申请提供的微通道换热器中，通过与烟气入口正对的烟气流道布置相对稀疏，使得换热器中部从烟气管流入的烟气，优先流入四周的烟气流道内，中部流道因烟气的冲击，仍能保证较高的流量和流速，从而达到在换热器内，烟气均匀分布的目的，提高散热均匀性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例所提供的微通道换热器的结构示意图；
图2为本实用新型实施例所提供的微通道换热器的剖视图。
其中图1-2中：1-烟气入口接头、2-基体、3-CO2出口接头、4-CO2入口接头、5-烟气出口接头、6-CO2板、7-烟气板、8-烟气流道、9-烟气阻块。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种微通道换热器，该微通道换热器的散热均匀性提高。
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
请参考图1和图2。
在一种具体实施方式中，本实用新型具体实施例提供的微通道换热器包括基体2，基体2背向设置的第一表面和第二表面分别设有烟气入口接头1和烟气出口接头5；基体2内设有多个两端分别连通烟气入口接头1和烟气出口接头5的烟气流道8，与烟气入口接头1的烟气入口正对的相邻两个烟气流道8的距离大于边缘相邻两个烟气流道8的距离。
具体的，如图1所示，烟气板7心中的流道布置形式不均匀，烟气板7中部流道稀疏，两侧流道密集。其中，烟气流道8孔径的水力直径为1mm-5mm，具体的，烟气流道8孔径的水力直径可以为2mm、3mm、4mm等。
通过上述描述可知，在本申请具体实施例所提供的微通道换热器中，通过与烟气入口正对的烟气流道8布置相对稀疏，使得换热器中部从烟气管流入的烟气，优先流入四周的烟气流道8内，中部流道因烟气的冲击，仍能保证较高的流量和流速，从而达到在换热器内，烟气均匀分布的目，提高散热均匀性。
在一种具体实施方式中，该微通道换热器还包括设置在基体2内依次排布的多个烟气板7，烟气流道8沿烟气板7的厚度方向开设，烟气流道8的进气口和出气口分别位于烟气板7背向设置的两侧。烟气板7的材料选择要满足基体2强度和刚度的需要，还要耐高温耐化学腐蚀，一般选择耐热不锈钢材料。当烟气板7为金属结构时，优选为铁镉镍合金。
具体的，相邻两个烟气板7的距离相等，同一个烟气板7上，与烟气入口正对的相邻两个烟气流道8的距离大于边缘相邻两个烟气流道8的距离。具体的，同一排相邻两个延期通道的间距由进气口中心位置向两侧间距逐渐减小。
在一种具体实施方式中，以烟气入口中心延伸线为中心向外辐射，相邻两个烟气流道8的间距依次减小。
在一种具体实施方式中，相邻的两个烟气板7之间设有CO2板6，基体2背向设置的第三表面和第四表面分别设有CO2入口接头4和CO2出口接头3，CO2板6上设有多个两端分别连通CO2入口接头4和CO2出口接头3的CO2通道，第三表面位于第一表面和第二表面之间，具体的，第一表面和第三表面垂直，第一表面和第二表面平行，第三表面和第四表面平行。
具体的，烟气板7与CO2板6中的烟气流道8和CO2通道均为化学试剂腐蚀而成，具有良好的导热，以及抗刚性强度能力。CO2通道的水力直径为1.5mm-7mm，具体的，CO2通道的水力直径为3mm-5mm。
烟气板7和CO2板6均为多个，烟气板7和CO2板6依次固定连接。烟气板7与CO2板6的焊接方式为扩散焊，焊接精度要求极高，焊接强度大，焊接后焊缝强度与金属基体2相似。烟气板7、CO2板6交替周期性组合，结构紧凑。烟气流道8和CO2通道可以耐700K以上高温，以及15MPa以上高压。烟气板7以及CO2板6的数量为一层或多层。当CO2板6为金属结构时，优选为铁镉镍合金。
为了避免气体进出口相互干扰，优选，CO2通道和烟气流道8垂直设置。CO2通道和烟气流道8均为直通道。
如图1所示，为了便于对CO2有效加热，CO2入口接头4和CO2出口接头3位于基体2上背向折角位置。
在一种具体实施方式中，与烟气入口正对的烟气流道8内设有烟气阻块9，烟气阻块9外壁局部与烟气流道8内壁隔离设置。具体的，烟气阻块9位于与烟气入口中心正对的烟气流道8上。烟气阻块9的形状为小长方体，烟气阻块9截面积小于流道截面积。烟气阻块9放置于烟气流道8的中部位置。通过在烟气板7中部烟气流道8带有内置烟气阻块9，两边烟气流道8没有，达到中部流阻大，四周流阻小的效果。换热器中部从烟气管流入的烟气，优先流入四周的烟气流道8内，与此同时中部烟气流道8因烟气的冲击，仍能保证较高的流量和流速，从而达到在微通道换热器内，烟气均匀分布的目的，烟气均匀分布，可使得冷热换热均匀。
在上述各方案的基础上，优选，烟气入口接头1和烟气出口接头5均为喇叭结构，且烟气入口和烟气出口接头5的烟气出口位于喇叭结构的缩口位置，喇叭结构的扩口位置与基体2连接。如图1所述，烟气入口和烟气出口与基体2扩散倾斜角度为40°-50°，优选为45°，其中扩散倾斜角度为喇叭结构斜面与水平面夹角。
本申请提供的微通道换热器内芯中的烟气板7中的流道布置形式不均匀，烟气板7中部流道稀疏，两侧流道密集。烟气板7中部流道带有内置阻块，两边流道没有。起到中部流阻大，四周流阻小的效果，使得换热器中从烟气管流入的烟气，优先流入四周的流道内，而中部流道因烟气的冲击，仍能保证较高的流量和流速，从而达到在微通道换热器内，烟气均匀分布的目的。降低了换热器烟气侧压降，提高换热效率，提升了综合性能，有助于利用发动机尾气余热。
同时，本申请烟气流道8不均匀分布的部分烟气流道8带有的烟气阻块9的微通道换热器，保证烟气更加均匀的分布在换热器内，烟气流量分布更加均匀；同时使中部流速略有下降，两侧流速略有上升，起到平均流速，均匀流动的目的；提高换热器的换热与压降性能，以及运行稳定性，实现内燃机余热回收系统小型化与集成化。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种微通道换热器，其特征在于，包括基体(2)，所述基体(2)背向设置的第一表面和第二表面分别设有烟气入口接头(1)和烟气出口接头(5)；
所述基体(2)内设有多个两端分别连通所述烟气入口接头(1)和所述烟气出口接头(5)的烟气流道(8)，与所述烟气入口接头(1)的烟气入口正对的相邻两个所述烟气流道(8)的距离大于边缘相邻两个所述烟气流道(8)的距离。
2.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，还包括设置在所述基体(2)内依次排布的多个烟气板(7)，所述烟气流道(8)沿所述烟气板(7)的厚度方向开设，所述烟气流道(8)的进气口和出气口分别位于所述烟气板(7)背向设置的两侧。
3.根据权利要求2所述的微通道换热器，其特征在于，相邻两个所述烟气板(7)的距离相等；同一个所述烟气板(7)上，与所述烟气入口正对的相邻两个所述烟气流道(8)的距离大于边缘相邻两个所述烟气流道(8)的距离。
4.根据权利要求2所述的微通道换热器，其特征在于，相邻的两个所述烟气板(7)之间设有CO2板(6)，所述基体(2)背向设置的第三表面和第四表面分别设有CO2入口接头(4)和CO2出口接头(3)，所述CO2板(6)上设有多个两端分别连通所述CO2入口接头(4)和所述CO2出口接头(3)的CO2通道，所述第三表面位于所述第一表面和所述第二表面之间。
5.根据权利要求4所述的微通道换热器，其特征在于，所述CO2通道和所述烟气流道(8)垂直设置。
6.根据权利要求4所述的微通道换热器，其特征在于，所述烟气板(7)和所述CO2板(6)均为多个，所述烟气板(7)和所述CO2板(6)依次固定连接。
7.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，与所述烟气入口正对的所述烟气流道(8)内设有烟气阻块(9)，所述烟气阻块(9)外壁局部与所述烟气流道(8)内壁隔离设置。
8.根据权利要求7所述的微通道换热器，其特征在于，所述烟气阻块(9) 位于与所述烟气入口中心正对的所述烟气流道(8)上。
9.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征在于，以所述烟气入口中心延伸线为中心向外辐射，相邻两个所述烟气流道(8)的间距依次减小。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的微通道换热器，其特征在于，所述烟气入口接头(1)和所述烟气出口接头(5)均为喇叭结构，且所述烟气入口和所述烟气出口接头(5)的烟气出口位于所述喇叭结构的缩口位置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922444599.9U CN212205773U (zh) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | 微通道换热器 |
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| CN201922444599.9U CN212205773U (zh) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | 微通道换热器 |
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| CN212205773U true CN212205773U (zh) | 2020-12-22 |
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ID=73811485
Family Applications (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN212205773U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114933279A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-08-23 | 中南大学 | 一种醇类燃料裂解制氢控制方法 |
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2019
- 2019-12-27 CN CN201922444599.9U patent/CN212205773U/zh active Active
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