一种流通截面积可调节的紧凑板式换热器的制作方法

文档序号:36779928发布日期:2024-01-23 11:52阅读:100来源:国知局

本申请涉及换热器,尤其涉及一种流通截面积可调节的紧凑板式换热器。


背景技术:

1、换热器作为能源转换系统中的重要设备备受关注,随着日益增长的能源需求,具有换热效能高和高温高压耐受能力强的特点的微通道扩散焊式换热器mcd((microchannel diffusion welding heat exchanger)成为了超临界二氧化碳能源转化系统、工业废热回收利用系统、液化天然气换热系统以及太阳能光热利用系统中的理想换热设备。

2、mcd换热器存在大量的微流道结构,且目前的mcd换热器的微流道的流通截面积无法调节,由于介质流动时会存在各微流道中流量分配不均匀的情况,导致不同微流道内的工质流速存在差异,引起换热器不同位置换热效果差异大和温度分布不均匀的问题,造成换热器热应力过大,影响换热器的安全运行。


技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种流通截面积可调节的紧凑板式换热器,旨在解决现有mcd换热器的微流道的流通截面积无法调节的技术问题。

2、为实现上述目的,本申请提供一种流通截面积可调节的紧凑板式换热器,包括:

3、换热箱体,所述换热箱体包括第一介质进口、第一介质出口和第二介质进口;

4、换热组件,所述换热组件包括若干个第一介质流道板和第二介质流道板,所述第一介质流道板与所述第二介质流道板交错布置;所述第一介质流道板开设有若干个第一介质通道和介质通孔一,所述第一介质通道与所述第一介质进口和所述第一介质出口相连通;所述第二介质流道板开设有若干个与所述介质通孔一相重叠的介质通孔二,所述介质通孔一和所述介质通孔二形成若干个第二介质通道,所述第二介质通道与所述第二介质进口相连通;以及,

5、若干个流道调节机构,所述流道调节机构的一端伸入设置于对应的所述第二介质通道中,且所述流道调节机构靠近所述第二介质通道的一端呈逐渐变大或逐渐变小的结构,所述流道调节机构能够沿所述第二介质通道的轴心方向作直线运动,以使所述第二介质通道的流通截面积变大或变小。

6、可选地,所述换热箱体还包括第一管箱、第二管箱和支承结构;所述第一介质进口设置于所述第一管箱上,所述第一介质出口设置于所述第二管箱上,所述第二介质进口设置于所述支承结构上,所述支承结构与所述换热组件之间形成空腔部,所述空腔部与所述第二介质通道相连通。

7、可选地,所述流道调节机构包括驱动组件和调节棒,所述驱动组件与所述调节棒连接,所述调节棒的一端伸入设置于对应的所述第二介质通道中,所述驱动组件能够带动所述调节棒沿所述第二介质通道的轴心方向作直线运动。

8、可选地,所述驱动组件包括外壳、驱动电机和驱动螺杆,所述外壳安装于所述支承结构上,所述驱动电机与所述外壳连接,所述驱动螺杆和所述调节棒均设置于所述外壳中,所述驱动螺杆的一端穿过所述外壳并与所述驱动电机连接,所述调节棒远离第二介质通道一端的外壁设置有与所述驱动螺杆相配合的螺纹部。

9、可选地,所述流道调节机构还包括限位棒,所述限位棒的一端与所述外壳连接,所述限位棒的另一端插入设置于所述调节棒中,所述限位棒与所述调节棒滑动连接。

10、可选地,所述调节棒靠近所述第二介质通道的一端呈锥形、圆台形或棱台形结构。

11、可选地,所述紧凑板式换热器还包括控制系统,每个所述驱动电机均与所述控制系统连接。

12、可选地,所述换热组件的底部设置有若干个温度压力检测模块,所述第二介质进口设置有杂质检测模块,所述温度压力检测模块和所述杂质检测模块均与所述控制系统连接。

13、可选地,所述介质通孔一呈阵列排列于所述第一介质流道板上,所述第一介质通道与每列所述介质通孔一呈交错布置。

14、可选地,所述第一介质通道呈连续型微流道或间断型微流道;其中,所述连续型微流道包括直线型、折线型或s形结构,所述间断型微流道包括翼形翅片、圆柱形翅片或菱形翅片结构。

15、本申请所能实现的有益效果:

16、本申请实施例提出的一种流通截面积可调节的紧凑板式换热器,包括换热箱体、换热组件和若干个流道调节机构,换热箱体包括第一介质进口、第一介质出口和第二介质进口;换热组件包括若干个呈交错布置的第一介质流道板和第二介质流道板,第一介质流道板开设有若干个第一介质通道和介质通孔一,第二介质流道板开设有若干个与介质通孔一相重叠的介质通孔二,相互重叠的介质通孔一和介质通孔二形成第二介质通道。在需要对第二介质通道的流通截面积进行调节时,通过控制流道调节机构沿第二介质通道的轴心方向作直线运动,即流道调节机构从第二介质通道中伸出或伸入至第二介质通道中,使得第二介质通道的流通截面积变大或变小。因此,本申请实施例能够根据换热器不同第二介质通道的工质流速的实际情况,对对应的第二介质通道进行合理调节,实现换流器整体的换热效果和温度分布达到均匀,避免换热器出现热应力过大的问题。同时,当第二介质通道出现堵塞的情况时,能够通过控制流道调节机构在第二介质通道中作直线往复运动,从而使得流道调节机构将第二介质通道中的杂质松动,松动的杂质随介质二流出第二介质通道,实现第二介质通道的实时疏通。



技术特征:

1.一种流通截面积可调节的紧凑板式换热器,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的流通截面积可调节的紧凑板式换热器,其特征在于,所述换热箱体还包括第一管箱、第二管箱和支承结构;所述第一介质进口设置于所述第一管箱上,所述第一介质出口设置于所述第二管箱上,所述第二介质进口设置于所述支承结构上,所述支承结构与所述换热组件之间形成空腔部,所述空腔部与所述第二介质通道相连通。

3.如权利要求2所述的流通截面积可调节的紧凑板式换热器,其特征在于,所述流道调节机构包括驱动组件和调节棒,所述驱动组件与所述调节棒连接,所述调节棒的一端伸入设置于对应的所述第二介质通道中,所述驱动组件能够带动所述调节棒沿所述第二介质通道的轴心方向作直线运动。

4.如权利要求3所述的流通截面积可调节的紧凑板式换热器,其特征在于,所述驱动组件包括外壳、驱动电机和驱动螺杆,所述外壳安装于所述支承结构上,所述驱动电机与所述外壳连接,所述驱动螺杆和所述调节棒均设置于所述外壳中,所述驱动螺杆的一端穿过所述外壳并与所述驱动电机连接,所述调节棒远离第二介质通道一端的外壁设置有与所述驱动螺杆相配合的螺纹部。

5.如权利要求4所述的流通截面积可调节的紧凑板式换热器,其特征在于,所述流道调节机构还包括限位棒,所述限位棒的一端与所述外壳连接,所述限位棒的另一端插入设置于所述调节棒中,所述限位棒与所述调节棒滑动连接。

6.如权利要求3所述的流通截面积可调节的紧凑板式换热器,其特征在于,所述调节棒靠近所述第二介质通道的一端呈锥形、圆台形或棱台形结构。

7.如权利要求4所述的流通截面积可调节的紧凑板式换热器,其特征在于,所述紧凑板式换热器还包括控制系统,每个所述驱动电机均与所述控制系统连接。

8.如权利要求7所述的流通截面积可调节的紧凑板式换热器,其特征在于,所述换热组件的底部设置有若干个温度压力检测模块,所述第二介质进口设置有杂质检测模块,所述温度压力检测模块和所述杂质检测模块均与所述控制系统连接。

9.如权利要求1-8任意一项所述的流通截面积可调节的紧凑板式换热器,其特征在于,所述介质通孔一呈阵列排列于所述第一介质流道板上,所述第一介质通道与每列所述介质通孔一呈交错布置。

10.如权利要求9所述的流通截面积可调节的紧凑板式换热器,其特征在于,所述第一介质通道呈连续型微流道或间断型微流道;其中,所述连续型微流道包括直线型、折线型或s形结构,所述间断型微流道包括翼形翅片、圆柱形翅片或菱形翅片结构。


技术总结
本申请公开了一种流通截面积可调节的紧凑板式换热器,涉及换热器技术领域,解决现有换热器的微流道的流通截面积无法调节的技术问题。该换热器包括换热箱体、换热组件和若干个流道调节机构,换热箱体包括第一介质进口、第一介质出口和第二介质进口;换热组件包括第一介质流道板和第二介质流道板,第一介质流道板开设有若干个第一介质通道和介质通孔一,第二介质流道板开设有若干个介质通孔二,相互重叠的介质通孔一和介质通孔二形成第二介质通道。流道调节机构能够沿第二介质通道的轴心方向作直线运动,以使第二介质通道的流通截面积变大或变小。本申请能够实现换流器整体的换热效果和温度分布达到均匀,避免换热器出现热应力过大的问题。

技术研发人员:唐佳,黄彦平,刘睿龙,王广义,刘旻昀,卓文彬
受保护的技术使用者:中国核动力研究设计院
技术研发日:
技术公布日:2024/1/22
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