[發明專利]一種兩相流體復合換熱系統

有效

• 申請號: 202010780802.4
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111928704B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 梁宏博;張學永;姜國純;張書曄;徐向東
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所
• 主分類號: F28D15/00
• 分類號: F28D15/00;F28D15/06
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 高原

本申請提供了一種兩相流體復合換熱系統，屬于機載換熱技術領域，包括：用于吸收熱源處排散熱量的可變換熱系數蒸發器和用于排散熱量給冷源的可變換熱系數冷凝器，蒸發器和冷凝器之間形成有內外循環管路；串聯設置的氣液存儲與分離組件和動力組件，其中，氣液存儲與分離組件和動力組件之間具有第一流路及第二流路，且氣液存儲與分離組件和動力組件的串路將蒸發器和冷凝器分置于兩側；多個設置在內循環管路、外循環管路及第一流路、第二流路上的控制閥門；連接多個控制閥門的主控制裝置，主控制裝置根據接收的冷熱源溫度及兩相流體復合換熱系統的狀態信息實現多個控制閥門的開度調節。

技術領域

本申請屬于機載換熱技術領域，特別涉及一種兩相流體復合換熱系統。

背景技術

兩相流體換熱一種通過兩相介質(液態與氣態，或是液態與固態)所組成的流動系統，兩相流體換熱具有換熱效率高、適應大熱流冷卻等特點。在機載換熱領域，通常采用蒸發循環制冷或泵驅兩相流動散熱，然而前者功耗較大，而后者適應冷源的溫度范圍較窄。

此外，蒸發器和冷凝器是換熱系統中關鍵換熱設備，當換熱設備的結構參數確定時，換熱性能也就基本確定了。但實際工作中，由于換熱設備兩側的流體參數在實時的變化，可能需要換熱設備/換熱器的換熱性能可調。

發明內容

本申請的目的是提供了一種兩相流體復合換熱系統，以解決或減輕背景技術中的至少一個問題。

本申請的技術方案是：一種兩相流體復合換熱系統，包括：

用于吸收熱源處排散熱量的可變換熱系數蒸發器和用于排散熱量給冷源的可變換熱系數冷凝器，所述可變換熱系數蒸發器和可變換熱系數冷凝器之間形成有內循環管路和外循環管路；

串聯設置的氣液存儲與分離組件和動力組件，其中，所述氣液存儲與分離組件和動力組件之間具有第一流路及第二流路，且所述氣液存儲與分離組件和動力組件連接于所述內循環管路而將蒸發器和冷凝器分置于兩側；

多個控制閥門，其設置在所述內循環管路、外循環管路及第一流路、第二流路上，其中，在冷凝器向蒸發器流通的循環管路上設有膨脹閥，以及在蒸發器向冷凝器流通的循環管路設有單向閥；

連接多個控制閥門的主控制裝置，所述主控制裝置根據接收的冷熱源溫度及兩相流體復合換熱系統的狀態信息實現多個控制閥門的開度調節。

在本申請一實施例中，所述可變換熱系數冷凝器包括：

第一邊界壁板、第二邊界壁板以及平行設置在第一邊界壁板和第二邊界壁板之間的中間隔板；

中間隔板與第一邊界壁板、第二邊界壁板的邊緣設有可伸縮的活動隔板，通過所述活動隔板使得中間隔板與第一邊界壁板之間形成第一腔、中間隔板與第二邊界壁板之間形成第二腔，其中，在所述第一腔內具有開度調節機構而將所述第一腔分割成兩部分，中間隔板上設有調節閥門從而將第二腔與第一腔的兩個部分進行連通；

壓力調節與工質輸運裝置，通過串聯控制閥門分別聯通于第二腔和第一腔的任一部分；

輔助控制裝置，通連接于控制閥門從而實現所述控制閥門的開度調節。

進一步的，所述可變換熱系數蒸發器與所述可變換熱系數冷凝器結構相同。

在本申請一實施例中，所述氣液存儲與分離組件包括：

用于存放液態工質的第一罐體和用于存放氣態工質的第二罐體，所述第一罐體上部具有用于容納氣態工質的氣態空間，且所述氣態空間通過連接接口與第二罐體進行連接，所述第一罐體的下部連接液態工質出口管路，且第一罐體的氣態空間引出具有單向閥的液態工質回流管路，所述液態工質回流管路一部分通過氣態工質引流管路連接至第二罐體，所述液態工質回流管路另一部分聯通至氣態工質出口管路；以及