印刷电路板换热器芯体的制作方法

本技术涉及一种印刷电路板换热器芯体。

背景技术：

1、印刷电路板式换热器（pche）是一种微小尺度流道换热器，兼具紧凑性和高效性的特点，以其优异的机械、化学、热力性能，在核电、太阳能、海上油气田的天然气（lng）、高温气冷堆氦气换热、电子器件散热等各工业领域展现出巨大的应用潜力。而在以烟气-超临界co2（s-co2）、熔盐-s-co2、烟气-水、氦气-水等为换热介质的核电、光热、船舶s-co2发电、余热回收等系统中，通常要求换热器耐高温高压且满足大通量、小压降。

2、cn111059934a的中国发明专利申请“一种复合结构的印刷电路板式换热器芯体”，沿高度方向交替堆叠有若干刻蚀板、隔板、翅片板，能耐受高温、高压和大压差，但，当冷侧流体在换热器内发生相变时，随着温度的升高其密度不断减小，导致流速增大、流动阻力增大，可能引起局部回流造成流动的不稳定性，使冷侧流体不能被有效加热，从而影响换热效果、降低换热器性能。

技术实现思路

1、为克服可能发生相变的冷侧流体流动不稳定性的问题，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种变截面流道的混合式印刷电路板换热器芯体。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：印刷电路板换热器芯体，包括交替叠加的刻蚀有微通道的刻蚀板和翅片板，翅片板流道作为热流体流道，刻蚀板流道作为冷流体流道，沿冷流体流动方向冷流体流道出现变截面且横截面积单调增大。该结构的换热器芯体结合了印刷电路板换热器和翅片式换热器的各自优点，冷侧采用微通道刻蚀板具有耐高温高压的优点，热侧采用翅片板结构，具有通量大、压降小的优点；沿冷流体流动方向设置冷流体流道有变大截面，可以有效减小冷流体相变时因密度减小导致的流速增大，从而减小流动阻力，避免出现局部回流甚至倒流，使冷流体能够被有效加热，保证换热器换热性能。

3、所述刻蚀板和翅片板之间还设有隔板，用于隔离冷、热流体，翅片板、隔板和刻蚀板通过扩散焊接为一体。

4、所述翅片板的顺流道方向的左、右两侧还设有侧板，侧板与翅片板通过扩散焊接为一体，形成封闭的热流体流道。翅片板的翅片形式可以是锯齿型、多孔型、平直型、波纹型等。

5、沿冷流体流动方向，所述冷流体流道的横截面积可以是阶梯性增大，阶梯型增大时变化次数可以是一次、两次等，根据实际设计计算确定。

6、沿冷流体流动方向，所述冷流体流道的横截面积可以是连续性增大，根据实际设计计算确定。变截面时，流道深度根据实际刻蚀工艺可以加深或保持不变；刻蚀板的流道截面可以是半圆形、矩形、扇形等。

7、沿冷流体流动方向，所述冷流体流道（5）的横截面形状为直径不大于4mm的半圆形。

8、翅片板（2）的翅片高度为3～9mm，翅片节距为1.4～4mm。

9、本实用新型的有益效果是：能够满足耐高温高压、热侧大通量、小压降的应用场景要求；可以有效减小冷流体相变时因密度减小导致的流速增大，从而减小流动阻力，保证换热器换热性能。

技术特征：

1.印刷电路板换热器芯体，包括交替叠加的刻蚀有微通道的刻蚀板（1）和翅片板（2），翅片板流道作为热流体流道（6），刻蚀板流道作为冷流体流道（5），其特征是：沿冷流体流动方向冷流体流道（5）出现变截面且横截面积单调增大。

2.如权利要求1所述的印刷电路板换热器芯体，其特征是：所述刻蚀板（1）和翅片板（2）之间还设有隔板（3），翅片板（2）、隔板（3）和刻蚀板（1）通过扩散焊接为一体。

3.如权利要求2所述的印刷电路板换热器芯体，其特征是：所述翅片板（2）的顺流道方向的左、右两侧还设有侧板（4），侧板（4）与翅片板（2）通过扩散焊接为一体。

4.如权利要求1所述的印刷电路板换热器芯体，其特征是：沿冷流体流动方向，所述冷流体流道（5）的横截面积阶梯性增大。

5.如权利要求1所述的印刷电路板换热器芯体，其特征是：沿冷流体流动方向，所述冷流体流道（5）的横截面积连续性增大。

6.如权利要求1所述的印刷电路板换热器芯体，其特征是：沿冷流体流动方向，所述冷流体流道（5）的横截面形状为直径不大于4mm的半圆形。

7.如权利要求6所述的印刷电路板换热器芯体，其特征是：翅片板（2）的翅片高度为3～9mm，翅片节距为1.4～4mm。

技术总结
本技术公开了一种印刷电路板换热器芯体，其包括交替叠加的刻蚀有微通道的刻蚀板和翅片板，翅片板流道作为热流体流道，刻蚀板流道作为冷流体流道，沿冷流体流动方向冷流体流道出现变截面且横截面积单调增大。所述刻蚀板和翅片板之间还设有隔板，翅片板的顺流道方向的左、右两侧还设有侧板，刻蚀板、隔板、侧板与翅片板通过扩散焊接为一体。本技术的有益效果是：能够满足耐高温高压、热侧大通量、小压降的应用场景要求；可以有效减小冷流体相变时因密度减小导致的流速增大，从而减小流动阻力，保证换热器换热性能。

技术研发人员：肖欣悦,王康
受保护的技术使用者：东方电气集团东方锅炉股份有限公司
技术研发日：20221029
技术公布日：2024/1/13