CN214308296U

CN214308296U - 微翅式换热装置

Info

Publication number: CN214308296U
Application number: CN202120090718.XU
Authority: CN
Inventors: 刘子良; 陈仕卿
Original assignee: Got Gas And Oil Technology Shanghai Co ltd
Current assignee: Got Gas And Oil Technology Shanghai Co ltd
Priority date: 2021-01-14
Filing date: 2021-01-14
Publication date: 2021-09-28
Anticipated expiration: 2031-01-14

Abstract

本实用新型涉及换热器技术领域，尤其是一种微翅式换热装置。它包括至少一组换热核芯，所述换热核芯包括微通道平面板和设置在其上的密封面板，在微通道平面板上间隔设有若干个流道，在换热核芯外侧壁上至少设有一组与该侧侧壁相连的传热机构。它结构设计合理，不仅增大了流道的尺度，有效降低流体流动的阻力，使流体具有更好的流动性，避免因流体粘度高致使其粘连在微通道平面板的流道内、或因流体中含有灰份、杂质、颗粒等，造成堵塞或压损增大的情况，从而使流体顺畅的流动；另外，在保证微通道平面板满足承压强度需求的基础上，提高了传热表面积的利用率，提高了传热效率，解决了现有技术中存在的问题。

Description

微翅式换热装置

技术领域：

本实用新型涉及换热器技术领域，尤其是一种微翅式换热装置。

背景技术：

微通道换热器(英文简称：MCHE)，是一种由换热核芯、封头、接管、法兰组合而成的新型高效换热器，具有紧凑度高、体积小、结构强度高、换热器效能高、承温承压能力高(最高可达100MPa以上)、换热通道可设计等特点。MCHE的换热核芯是由加工有流道的冷热板片交替放置，并通过扩散焊接固连在一起的封装整体，单个换热器可通过并联多个换热核芯来满足不同的换热需求。MCHE最早应用于航天、航空领域，用于飞行器或发动机部分表面的冷却。随着加工技术的成熟，MCHE在民用节能领域也具有巨大的市场。因此MCHE越来越受到能源动力行业的重视。

然而，MCHE的换热核芯通常由密封面板与微通道平面板组成，而微通道平面板由多条截面为半圆形、三角形、矩形、梯形以及其他多边形的流道构成，各流道排列成直线型、人字形、正弦形或其他样式。但是，微通道平面板为了保证一定的承压强度，各流道的孔径设计的较细，从而导致流体流动阻力增加，进而使流体的流动性较差，时间一长容易使流体粘连在微通道平面板的流道上，严重时甚至会发生堵塞的现象；并且各流道之间的传热均是通过微通道平面板来实现，而微通道平面板较厚，虽能保证较好的承压强度，但是传热表面积的利用率较低，致使整体传热效果都浪费在微通道平面板的厚度上，传热效率低。

实用新型内容：

本实用新型提供了微翅式换热装置，它结构设计合理，不仅增大了流道的尺度，有效降低流体流动的阻力，使流体具有更好的流动性，避免因流体粘度高致使其粘连在微通道平面板的流道内、或因流体中含有灰份、杂质、颗粒等，造成堵塞或压损增大的情况，从而使流体顺畅的流动；另外，在保证微通道平面板满足承压强度需求的基础上，提高了传热表面积的利用率，提高了传热效率，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

微翅式换热装置，包括至少一组换热核芯，所述换热核芯包括微通道平面板和设置在其上的密封面板，在微通道平面板上间隔设有若干个流道，在换热核芯外侧壁上至少设有一组与该侧侧壁相连的传热机构。

优选的，所述换热核芯为两组或两组以上，且相邻的两组换热核芯均通过传热机构相连。

优选的，所述换热核芯为两组或两组以上，且相邻的两组换热核芯均通过传热机构相连，在外层的换热核芯上均设有传热机构。

优选的，所述传热机构包括与换热核芯侧壁相连的若干个翅片，相邻的两个翅片构成一个换热通道。

优选的，所述翅片的厚度不超过5mm。

优选的，在相邻的两个翅片之间至少设有一个扰流片，扰流片分别与对应一侧的翅片相连。

优选的，设置在相邻的两个翅片之间的扰流片为两个。

优选的，所述相邻的两组换热核芯交错设置，上层换热核芯的流道方向垂直于下层换热核芯的流道方向。

优选的，所述换热核芯为微通道平面板，所述各个流道间隔设置在微通道平面板内。

本实用新型采用上述结构，结构设计合理，不仅增大了流道的尺度，有效降低流体流动的阻力，使流体具有更好的流动性，避免因流体粘度高致使其粘连在微通道平面板的流道内、或因流体中含有灰份、杂质、颗粒等，造成堵塞或压损增大的情况，从而使流体顺畅的流动；另外，在保证微通道平面板满足承压强度需求的基础上，提高了传热表面积的利用率，提高了传热效率。

附图说明：

图1为本实用新型单组换热核芯结构的立体结构示意图。

图2为图1的横截面剖视结构示意图。

图3为本实用新型双层传热机构的立体结构示意图。

图4为图3的横截面剖视结构示意图。

图5为本实用新型带单层扰流片的双层传热机构的立体结构示意图。

图6为图5的横截面剖视结构示意图。

图7为本实用新型带双层扰流片的双层传热机构的立体结构示意图。

图8为图7的横截面剖视结构示意图。

图9为本实用新型叉流式换热核芯的立体结构示意图。

图10为图9的横截面剖视结构示意图。

图11为一体式微通道平面板的横截面剖视结构示意图。

图12为现有微通道平面板的半圆形流道的结构示意图。

图13为现有微通道平面板的矩形流道的结构示意图。

图14为现有微通道平面板的三角形流道的结构示意图。

图15为现有微通道平面板的梯形流道的结构示意图。

图中，1、换热核芯；101、微通道平面板；102、密封面板；103、流道；2、翅片；3、换热通道；4、扰流片。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

如图1-15中所示，微翅式换热装置，包括至少一组换热核芯1，所述换热核芯包括微通道平面板101和设置在其上的密封面板102，在微通道平面板101上间隔设有若干个流道103，在换热核芯1外侧壁上至少设有一组与该侧侧壁相连的传热机构。

优选的，所述换热核芯1为两组或两组以上，且相邻的两组换热核芯1均通过传热机构相连。此结构适用于换热核芯1在外，传热机构在内的换热方式。

优选的，所述换热核芯1为两组或两组以上，且相邻的两组换热核芯1均通过传热机构相连，在外层的换热核芯1上均设有传热机构。此结构适用于传热机构在外，换热核芯1在内的换热方式。

优选的，所述传热机构包括与换热核芯1侧壁相连的若干个翅片2，相邻的两个翅片2构成一个换热通道3。需注意的是，对于翅片2的形状，并非只有片状，也可以是横截面为S型、V型等任意一种形状，且各个翅片2可以均匀间隔排列，也可以不等距排列。

优选的，所述翅片2的厚度不超过5mm。通常在微通道换热器领域，翅片2的厚度超过5mm之后，其传热效率会大幅下降，不利于高效的传热。

优选的，在相邻的两个翅片2之间至少设有一个扰流片4，扰流片4分别与对应一侧的翅片2相连。设置扰流片4，一方面是用于提高翅片2的强度，使传热机构更稳定，另一方面，对进入换热通道3内的流体起到扰流作用，使流体更平稳。需注意的是，相邻的两个扰流片4之间可上下交错设置，也可以处于同一水平面，不限定连接的位置。

优选的，设置在相邻的两个翅片2之间的扰流片4为两个。当换热核芯1内的高压流体，需要高效快速完成换热时，可以通过增长翅片2的高度，从而增大流体进入换热通道3的流量，最终达到高效换热的目的。为了保证翅片2的稳定性以及流体平稳的流动，通过上下两个扰流片4，进一步增加翅片2的强度。

优选的，所述相邻的两组换热核芯1交错设置，上层换热核芯1的流道103方向垂直于下层换热核芯1的流道103方向。适用于叉流式的微通道换热器。

优选的，所述换热核芯1为微通道平面板101，所述各个流道103间隔设置在微通道平面板101内。微通道平面板101采用一体式的设计方式，从而省掉密封面板102，进而大大提高了换热核芯1整体的稳定性。

本装置在使用时，密封面板102用于密封微通道平面板101上的各个流道103，而换热核芯1的流道103适用于高压流体，而传热机构的各翅片2所形成的的换热通道3适用于流动性较弱、粘度较大的流体。各翅片2分别与相邻的两组换热核芯1相连，在保证了装置的承压强度的前提上，流体通过各翅片2与两组换热核芯1进行换热，极大程度上提高了传热表面积的利用率。须注明的是，传热机构亦可适用于气体，从而达到气液换热的作用。

微翅式换热是一种全新的换热方式，相较于目前市场上常见的管翅式换热器有明显优势，变间接式换热为直接式换热，大大增大了单位体积的换热面积、换热效率更高，强度更大，是重要革新的换代产品。它最大程度的增大了孔径，使流体顺畅的流动，避免因流体粘度高致使其粘连在微通道平面板101的流道103内，或流体中含有灰份、杂质、颗粒等，防止造成堵塞或压损增大的情况发生，使流体具有更好的流动性，大大提高了传热效率，解决了现有技术中存在的问题。

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims

1.微翅式换热装置，包括至少一组换热核芯，所述换热核芯包括微通道平面板和设置在其上的密封面板，在微通道平面板上间隔设有若干个流道，其特征在于：在换热核芯外侧壁上至少设有一组与该侧侧壁相连的传热机构。

2.根据权利要求1所述的微翅式换热装置，其特征在于：所述换热核芯为两组或两组以上，且相邻的两组换热核芯均通过传热机构相连。

3.根据权利要求1所述的微翅式换热装置，其特征在于：所述换热核芯为两组或两组以上，且相邻的两组换热核芯均通过传热机构相连，在外层的换热核芯上均设有传热机构。

4.根据权利要求1、2或3所述的微翅式换热装置，其特征在于：所述传热机构包括与换热核芯侧壁相连的若干个翅片，相邻的两个翅片构成一个换热通道。

5.根据权利要求4所述的微翅式换热装置，其特征在于：所述翅片的厚度不超过5mm。

6.根据权利要求4所述的微翅式换热装置，其特征在于：在相邻的两个翅片之间至少设有一个扰流片，扰流片分别与对应一侧的翅片相连。

7.根据权利要求6所述的微翅式换热装置，其特征在于：设置在相邻的两个翅片之间的扰流片为两个。

8.根据权利要求2或3所述的微翅式换热装置，其特征在于：所述相邻的两组换热核芯交错设置，上层换热核芯的流道方向垂直于下层换热核芯的流道方向。

9.根据权利要求1所述的微翅式换热装置，其特征在于：所述换热核芯为微通道平面板，所述各个流道间隔设置在微通道平面板内。