[發明專利]一種用于三種以上流體熱交換的換熱器芯部

在審

• 申請號: 201610791017.2
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN107782180A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 韓芳明;李雪梅;王文博;肖波;劉俊秀;崔慶龍;劉瑩
• 申請（專利權）人: 航天海鷹（哈爾濱）鈦業有限公司
• 主分類號: F28D9/00
• 分類號: F28D9/00;F28F3/08
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司23211
• 代理人: 梁超

技術領域

本發明屬于換熱設計技術領域，具體涉及一種用于三種以上流體熱交換的換熱器芯部。

背景技術

目前，微通道換熱器已廣泛的應用到船舶、汽車、空調等行業，微通道換熱器由于其體積小、重量輕、已經成為了當今換熱器研究開放的重要新方向，而目前，使用簡單的換熱器芯部結構不能實現多種流體換熱。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種用于三種以上流體熱交換的換熱器芯部，技術方案為：

用于三種以上流體熱交換的換熱器芯部，由第1換熱板片組、第2換熱板片組…第n換熱板片組交替疊放而成，其中第1換熱板片組承載第1種熱交換流體，第2換熱板片組承載第2種熱交換流體…第n換熱板片組承載第n種熱交換流體；所述換熱板片由基體和通過化學蝕刻在基體上加工出的換熱流道組成，換熱流道兩端位于基體的側邊上、分別為換熱流體的進、出口；每組換熱板片包括一個以上相同的換熱板片；不同換熱板片組的流體進、出口在垂直于換熱板片方向的投影上彼此錯開、不互相重疊，沒有任何相互重疊的部分；其中n為不小于3的正整數。

所述交替疊放表示在換熱器芯部中與任一換熱板片組相鄰的換熱板片組為除它自身外的任意換熱板片組。

優選的，相鄰的兩個換熱板片組的換熱流道在垂直于換熱板片方向的投影上有相互重疊的部分用于熱交換。

優選的，換熱流道全部位于基體的一面；基體的另一面為平面，換熱器芯部中全部換熱板片的換熱流道一面朝向同一個方向；或換熱流道全部位于基體的一面；基體的另一面為平面，每組換熱板片中全部換熱板片的換熱流道一面朝向同一個方向，相鄰的兩組換熱板片之間換熱板片的換熱流道一面朝向不同的，兩組換熱板片之間疊放一個隔板，所述隔板為未蝕刻換熱流道的基體；或換熱流道全部位于基體的兩面，每個換熱板片兩側為隔板，所述隔板為未蝕刻換熱流道的基體；或換熱流道位于基體的一面或兩面，相鄰的換熱板片之間的換熱流道一面不相鄰，即若板片a的換熱流道位于基體的兩面，那么與之相鄰的板片b的換熱流道位于基體的一面且不與板片a相鄰，以此類推；或換熱流道位于基體的一面或兩面，相鄰的換熱板片之間的換熱流道一面不相鄰或相鄰，在換熱流道一面相鄰的兩換熱板片之間設有隔板，所述隔板為未蝕刻換熱流道的基體。

優選的，交替疊放后裸露在外的兩個換熱板片組外設置有蓋板，任一蓋板與與其相鄰的換熱板片組之間有隔板或無隔板。

優選的，所述基體7是可以是不銹鋼、鈦合金、銅合金等金屬材料，也可以是陶瓷、PVC等非金屬材料，厚度為1.5-4.0mm，表面粗糙度為1.6-3.2μm，平面度小于10μm。

優選地，基體7上的換熱流道8的截面深度為基體7的60-75％，水力學直徑為1.0-3.0mm。

上述換熱流道可以為直線形(如圖1所示)、之字形(如圖2所示)、波浪線形或翅片形式(如圖3所示)等任一形狀。

上述換熱器芯部中所有換熱板片(有隔板的，包括隔板)的基體形狀、大小一致，在換熱板片投影方向上的投影相互重疊。

上述換熱器芯部中所有換熱板片(有隔板的，包括隔板)的基體為多邊形或圓形、不規則圖形中的任意一種，堆疊而成的換熱器芯部可以隨環境形狀定制，適應特定的空間需求。

上述換熱器芯部中的蓋板可以是不銹鋼、鈦合金、銅合金等金屬材料，也可以是陶瓷、PVC等非金屬材料，厚度大于換熱板片。

本發明提供的用于三種以上流體熱交換的換熱器芯部，通過對換熱版的流道的合理布置，實現多種流體同時換熱，根據流道進出口位置的不同多種流體可以逆流(順流)換熱，也可以錯流換熱，根據不同流體的換熱特性，換熱板片和流道結構可以設計成任意形狀、任意尺寸，以滿足換熱需求，此種換熱器芯部特別使用于海上工作平臺的天然氣的冷卻工序。

附圖說明

圖1蓋板、換熱板片堆疊截面示意圖；

圖2矩形換熱板片流道和進、出口布置示意圖a；

圖3矩形換熱板片流道和進、出口布置示意圖b；

圖4矩形換熱板片流道和進、出口布置示意圖c；

圖5矩形換熱板片流道和進、出口布置示意圖d；

圖6矩形換熱板片流道和進、出口布置示意圖e；

圖7矩形換熱板片流道和進、出口布置示意圖f；

圖8圓形換熱板片流道和進、出口布置示意圖a；

圖9圓形換熱板片流道和進、出口布置示意圖b；

圖10圓形換熱板片構成的換熱器芯部示意圖a；

圖11圓形換熱板片構成的換熱器芯部示意圖b；