[發(fā)明專利]一種不銹鋼超高壓板翅式換熱器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010573143.7
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111623652A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王俊峰;黃彥平;劉生暉;趙大衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國核動力研究設(shè)計院
• 主分類號: F28D9/00
• 分類號: F28D9/00;F28F3/04;F28F21/08
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 張超

本發(fā)明公開了一種不銹鋼超高壓板翅式換熱器，多個不銹鋼翅片和多個不銹鋼隔板自上而下依次交錯設(shè)置形成換熱芯體；不銹鋼隔板的上表面球冠形凸起結(jié)構(gòu)設(shè)置于不銹鋼隔板上方不銹鋼翅片的上凹槽槽口處；不銹鋼隔板的下表面球冠形凸起結(jié)構(gòu)設(shè)置于不銹鋼隔板下方不銹鋼翅片的下凹槽槽口處。本發(fā)明一種不銹鋼超高壓板翅式換熱器，比傳統(tǒng)的各類鋁制板翅式換熱器運行溫度提高3倍以上，運行壓力提高2倍以上，換熱強化30％以上，同時顯著降低了對傳熱工質(zhì)清潔度的要求。相比能承受高溫高壓的印刷電路板式換熱器，成本降低70％以上，解決了應(yīng)用的經(jīng)濟性問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種核電換熱設(shè)備，具體涉及一種不銹鋼超高壓板翅式換熱器。

背景技術(shù)

板翅式換熱器具有單位體積換熱面積大、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、成本低等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于空分、制冷、能源動力等領(lǐng)域。板翅式換熱器一般以鋁作為基體材料，采用釬焊工藝將鋁制翅片、隔板、封條等零部件通過焊劑連接，一般僅能在運行壓力小于10MPa、運行溫度低于200℃的環(huán)境下使用。目前高壓、超高壓條件下板翅式換熱器基本不能滿足使用要求，一般使用傳統(tǒng)管殼式換熱器。但管殼式換熱器換熱效率低、體積大、成本高。近年來提出的印刷電路板式換熱器(PCHE)由于采用了全新工藝，單體體積換熱面積大，可應(yīng)用于高壓、超高壓條件。但PCHE所采用的蝕刻工藝決定了其成本較高，且對換熱工質(zhì)的清潔度有極高要求，在傳熱工質(zhì)清潔度難以保證的傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域難以適用，且由于高成本嚴(yán)重影響應(yīng)用的經(jīng)濟性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的板翅式換熱器無法應(yīng)用于高溫高壓環(huán)境，而印刷電路板式換熱器則成本高昂維護(hù)不便，目的在于提供一種不銹鋼超高壓板翅式換熱器，解決上述的問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種不銹鋼超高壓板翅式換熱器，包括多個不銹鋼翅片和多個不銹鋼隔板；所述多個所述不銹鋼翅片和多個所述不銹鋼隔板自上而下依次交錯設(shè)置形成換熱芯體，且所述換熱芯體的頂部和底部均為所述不銹鋼翅片；

所述不銹鋼翅片設(shè)置有上凹槽和下凹槽；所述不銹鋼隔板的上表面設(shè)置有上表面球冠形凸起結(jié)構(gòu)，所述不銹鋼隔板的下表面設(shè)置有下表面球冠形凸起結(jié)構(gòu)；

所述不銹鋼隔板的上表面球冠形凸起結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述不銹鋼隔板上方所述不銹鋼翅片的上凹槽槽口處；所述不銹鋼隔板的下表面球冠形凸起結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述不銹鋼隔板下方所述不銹鋼翅片的下凹槽槽口處。

本發(fā)明應(yīng)用時，本發(fā)明主要應(yīng)用在核電技術(shù)領(lǐng)域，普遍面臨高溫高壓的環(huán)境，在本發(fā)明工作時，需要換熱的氣流從上凹槽和下凹槽內(nèi)流過，在換熱氣流經(jīng)過上表面球冠形凸起結(jié)構(gòu)和下表面球冠形凸起結(jié)構(gòu)時，氣流發(fā)生擾動，從而形成湍流，加強了散熱效果，而由于本發(fā)明是設(shè)置凹槽形式的氣流通道，所以氣流在擾動過程中會受到凹槽空間的約束，從而形成大量旋渦，加強了散熱效率，對流過槽道的流體施加周期性擾動，強化換熱。

同時，一塊不銹鋼隔板可以同時對上下兩個方向上的氣流進(jìn)行擾動，使得相比于一般的散熱器，空間利用效率更高。由于本發(fā)明應(yīng)用在高溫高壓環(huán)境下，所以采用了這種層疊的方式，便于后續(xù)進(jìn)行加工。本發(fā)明比傳統(tǒng)的各類鋁制板翅式換熱器運行溫度提高3倍以上，運行壓力提高2倍以上，換熱強化30％以上，同時顯著降低了對傳熱工質(zhì)清潔度的要求。相比能承受高溫高壓的印刷電路板式換熱器，成本降低70％以上，解決了應(yīng)用的經(jīng)濟性問題。

進(jìn)一步的，還包括端部承壓條；所述端部承壓條設(shè)置于所述換熱芯體的兩端并封閉所述換熱芯體的端部。

進(jìn)一步的，還包括上承壓板和下承壓板；所述上承壓板設(shè)置于所述換熱芯體頂部，所述下承壓板設(shè)置于所述換熱芯體底部。

進(jìn)一步的，當(dāng)將所述上承壓板和下承壓板安裝于所述換熱芯體時，將所述換熱芯體堆疊完成，并將所述上承壓板安裝于所述換熱芯體頂部，將所述下承壓板安裝于所述換熱芯體底部形成換熱裝置；