[發(fā)明專利]一種換熱器用自適應(yīng)非均勻翅片板束及其流道的設(shè)計方法

在審

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• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112378278A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣慶峰;潘崇耀;陳怡丹;郭霆;盧道華;蔣志勇;谷家揚(yáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號: F28D9/00
• 分類號: F28D9/00;F28F3/04
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 徐澍

1.一種自適應(yīng)非均勻翅片板束，包括基板(1)，其特征在于，所述基板(1)為凹形槽道狀結(jié)構(gòu)體，凹槽中沿流動方向由密到疏錯位設(shè)置若干翅片(2)構(gòu)成冷流道，凹槽下部的基板(1)上等間距開設(shè)有若干條與冷流道相垂直的半圓形通道(3)，凹槽上部設(shè)有密封連接的蓋板(4)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)非均勻翅片板束，其特征在于，所述翅片(2)為蛇形翅片或翼形翅片或鋸齒形翅片。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種自適應(yīng)非均勻翅片板束，其特征在于，所述基板(1)和蓋板(4)的制造材料為不銹鋼、鈦合金或鋁合金。

4.一種包括權(quán)利要求1-3任一項所述的一種自適應(yīng)非均勻翅片板束的換熱器，其特征在于，所述翅片板束(6)為至少一塊或多塊上下疊加組成，在所述翅片板束(6)四周分別密封連接有封頭(5)，在槽道一端的封頭(5)上設(shè)置有冷流體進(jìn)口通道i_c，另一端的封頭(5)上設(shè)置有冷流體出口通道O_c；在流道(3)一端的封頭(5)上設(shè)置有熱流體進(jìn)口流道i_h，另一端的封頭(5)上設(shè)置有熱流體出口通道O_h。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的換熱器，其特征在于，所述冷流體進(jìn)口通道i_c固定在自由流道面積較小一側(cè)，所述冷流體出口通道O_c固定于自由流道面積較大一側(cè)，冷流體流道逐漸增大。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的換熱器，其特征在于，所述封頭(5)與冷流體進(jìn)口通道i_c，冷流體出口通道O_c，熱流體進(jìn)口流道i_h和熱流體出口通道O_h之間均分別設(shè)置有獨(dú)立的密閉腔室，其中進(jìn)口腔室內(nèi)體積呈逐漸正擴(kuò)張，出口空腔內(nèi)體積呈逐漸負(fù)縮小。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的換熱器，其特征在于，所述換熱器的進(jìn)出口管道垂直固定連接于所述封頭(5)上表面。

8.一種如權(quán)利要求1-3任一項所述的一種自適應(yīng)非均勻翅片板束冷熱流道的設(shè)計方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步：根據(jù)換熱器的使用條件，冷流體進(jìn)出口所需壓力，溫度和流量確定冷流道內(nèi)翅片(2)的形式，規(guī)格尺寸；

第二步：根據(jù)冷熱流體流量并使流速保持2～8m/s，確定冷流道第一段最小自由流道面積和熱流道流通面積；

第三步：根據(jù)冷流體密度隨溫度的變化的限定，對換熱溫區(qū)進(jìn)行分段；

第四步：根據(jù)確定各個分段的自由流道面積；

第五步：根據(jù)各分段流體的焓變，溫度變化確定各段流道的最終尺寸，同時確定熱流道的通道(3)的數(shù)量。