CN117387406B - 一种流通截面积可调节的紧凑板式换热器 - Google Patents
一种流通截面积可调节的紧凑板式换热器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117387406B CN117387406B CN202311705486.4A CN202311705486A CN117387406B CN 117387406 B CN117387406 B CN 117387406B CN 202311705486 A CN202311705486 A CN 202311705486A CN 117387406 B CN117387406 B CN 117387406B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- medium
- channel
- heat exchanger
- flow
- heat exchange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 46
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 12
- 230000008642 heat stress Effects 0.000 abstract description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 21
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 238000005493 welding type Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/04—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being formed by spirally-wound plates or laminae
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
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。
Description
技术领域
本申请涉及换热器技术领域,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
换热器作为能源转换***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***、工业废热回收利用***、液化天然气换热***以及太阳能光热利用***中的理想换热设备。
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。
发明内容
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。
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:
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;
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,
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。
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。
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。
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。
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***设置于所述调节棒中,所述限位棒与所述调节棒滑动连接。
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。
可选地,所述紧凑板式换热器还包括控制***,每个所述驱动电机均与所述控制***连接。
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***连接。
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。
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。
本申请所能实现的有益效果:
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。
附图说明
图1为现有MCD换热器的***结构示意图;
图2为本申请实施例提供的流通截面积可调节的紧凑板式换热器的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的流通截面积可调节的紧凑板式换热器的***结构示意图;
图4为本申请实施例提供的流通截面积可调节的紧凑板式换热器的剖面结构示意图;
图5为本申请实施例提供的流通截面积可调节的紧凑板式换热器的流道调节机构的结构示意图;
图6为本申请实施例提供的流通截面积可调节的紧凑板式换热器的流道调节机构的剖面结构示意图;
图7为本申请实施例提供的流通截面积可调节的紧凑板式换热器的流通截面积调节示意图;
图8为本申请实施例提供的流通截面积可调节的紧凑板式换热器的第一介质流道板的一种结构示意图;
图9为本申请实施例提供的流通截面积可调节的紧凑板式换热器的第一介质流道板的另一种结构示意图。
其中,附图标记为:
1-冷侧介质进口管箱;2-冷侧介质出口管箱;3-热侧介质进口管箱;4-热侧介质出口管箱;5-换热芯块;501-盖板;502-介质一流道板;503-介质二流道板;5031-微流道;6-换热箱体;601-第一介质进口;602-第一介质出口;603-第二介质进口;604-第一管箱;605-第二管箱;606-支承结构;7-换热组件;701-第一介质流道板;7011-第一介质通道;7012-介质通孔一;702-第二介质流道板;7021-介质通孔二;7022-第二介质通道;8-流道调节机构;801-驱动组件;8011-外壳;8012-驱动电机;8013-驱动螺杆;802-调节棒;8021-螺纹部;803-限位棒;9-空腔部;10-温度压力检测模块。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义,包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图1,图1为现有MCD换热器的结构示意图,其结构包括冷侧介质进口管箱1、冷侧介质出口管箱2、热侧介质进口管箱3、热侧介质出口管箱4和换热芯块5组成。其中,换热芯块5包括两个盖板501、介质一流道板502和介质二流道板503。介质二流道板503具有若干微流道5031,且各微流道5031流通截面积无法调节,只能通过调节输送介质的阀门等手段实现微流道5031内的工质流速变化。但是上述手段只能解决介质的整体流速问题。在介质进入介质二流道板503流动时,仍然存在各微流道5031中流量分配不均匀的情况,导致不同微流道5031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。
为了减小不同微流道5031内的工质流速差异,本发明提出一种流通截面积可调节的紧凑板式换热器。
参照图2和图3,一种流通截面积可调节的紧凑板式换热器,包括换热箱体6、换热组件7和若干个流道调节机构8。
换热箱体6与换热组件7进行连接,用于向换热组件7中输送介质一和介质二。换热箱体6包括第一介质进口601、第一介质出口602和第二介质进口603。其中,第一介质进口601为介质一进入换热组件7的入口,第一介质出口602为介质一从换热组件7中输出的出口,第二介质进口603为介质二进入换热组件7的入口。
一般来说,介质一为用于接收热量的冷却介质,介质二为用于传递热量的热介质,介质一与介质二在换热组件7中进行冷热交替,实现换热的目的。
换热组件7包括若干个第一介质流道板701和第二介质流道板702,第一介质流道板701与第二介质流道板702交错布置;即每两个相邻的第二介质流道板702之间均设置有一个第二介质流道板702。第一介质流道板701开设有若干个第一介质通道7011和介质通孔一7012,第一介质通道7011与第一介质进口601和第一介质出口602相连通;第一介质通道7011为介质一的流动通道。第二介质流道板702开设有若干个与介质通孔一7012相重叠的介质通孔二7021,即每个第一介质流道板701和第二介质流道板702的若干个介质通孔一7012和介质通孔二7021一一对应且相互重叠,呈重叠关系的介质通孔一7012和介质通孔二7021形成一个第二介质通道7022,由于每个第一介质流道板701和第二介质流道板702均具有若干个介质通孔一7012和若干个介质通孔二7021,因此能够形成若干个第二介质通道7022,第二介质通道7022与第二介质进口603相连通,第二介质通道7022为介质二的流动通道。
流道调节机构8的一端伸入设置于对应的第二介质通道7022中,且所述流道调节机构8靠近所述第二介质通道7022的一端呈逐渐变大或逐渐变小的结构,流道调节机构8能够沿第二介质通道7022的轴心方向作直线运动,即流道调节机构8能够在第二介质通道7022中作***和抽出的动作,流道调节机构8在第二介质通道7022中的高度不同时,代表流道调节机构8与第二介质通道7022的环形间隙尺寸(相当于流通截面积)不同。例如:当流道调节机构8完全***第二介质通道7022时,第二介质通道7022处于完全封闭的状态。当流道调节机构8完全抽出第二介质通道7022时,第二介质通道7022处于完全畅通的状态。当需要加快某个第二介质通道7022的工质流速时,则将对应的第二介质通道7022的流通截面积变小,通过控制流道调节机构8朝第二介质通道7022的下端方向移动,使得第二介质通道7022的流通截面积变小,从而实现该第二介质通道7022的工质流速的加快。当需要减慢某个第二介质通道7022的工质流速时,则将对应的第二介质通道7022的流通截面积变大,通过控制流道调节机构8朝第二介质通道7022的上端方向移动,使得第二介质通道7022的流通截面积变大,从而实现该第二介质通道7022的工质流速的减慢。当需要加快某个第二介质通道7022的工质流速时,则将对应的第二介质通道7022的流通截面积变小,通过控制流道调节机构8朝第二介质通道7022的下端移动,使得第二介质通道7022的流通截面积变小,从而实现该第二介质通道7022的工质流速的提高。
需要说明的是,第一介质流道板701和第二介质流道板702呈交错布置,第一介质流道板701和第二介质流道板702相贴合,第一介质通道7011的顶面与上一层的第二介质流道板702的底面呈密封状态,即第一介质通道7011与第二介质通道7022互不干涉,介质一和介质二互不影响,以实现介质分隔。
在本实施例中,介质一从第一介质进口601流入换热组件7中,在换热组件7内完成热量交换后,由第一介质出口602流出。介质二则从第二介质进口603流入换热组件7中,沿着第二介质通道7022与流道调节机构8之间的环形间隙流动,完成热量交换后从换热组件7底部流出,即换热组件7的底部作为第二介质出口。根据换热过程中的换热器的实际情况,对对应的流道调节机构8进行高度调节,以减小不同的第二介质通道7022内的工质流速差异,使得换热器不同位置的换热效果和温度分布均匀。
在一些实施例中,当某一区域的第二介质通道7022发生堵塞时,控制流道调节机构8在第二介质通道7022中作***和抽出的往复动作,直至堵塞处的杂质物松动后被介质二携带流出第二介质通道7022,达到疏通的效果。
上述实施例中的流通截面积可调节的紧凑板式换热器,包括换热箱体6、换热组件7和若干个流道调节机构8,换热箱体6包括第一介质进口601、第一介质出口602和第二介质进口603;换热组件7包括若干个呈交错布置的第一介质流道板701和第二介质流道板702,第一介质流道板701开设有若干个第一介质通道7011和介质通孔一7012,第二介质流道板702开设有若干个与介质通孔一7012相重叠的介质通孔二7021,相互重叠的介质通孔一7012和介质通孔二7021形成若干个第二介质通道7022。在需要对第二介质通道7022的流通截面积进行调节时,通过控制流道调节机构8沿第二介质通道7022的轴心方向作直线运动,即流道调节机构8从第二介质通道7022中伸出或伸入至第二介质通道7022中,使得第二介质通道7022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7022的工质流速的实际情况,对对应的第二介质通道7022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7022出现堵塞的情况时,能够通过控制流道调节机构8在第二介质通道7022中作直线往复运动,从而使得流道调节机构8将第二介质通道7022中的杂质松动,松动的杂质随介质二流出第二介质通道7022,实现第二介质通道7022的实时疏通。
作为一种可实施地方式,参照图2,换热箱体6还包括第一管箱604、第二管箱605和支承结构606;第一介质进口601设置于第一管箱604上,第一介质出口602设置于第二管箱605上,第二介质进口603设置于支承结构606上,支承结构606与换热组件7之间形成空腔部9,空腔部9与第二介质通道7022相连通。
在本实施例中,第一管箱604用于分配介质一流入换热组件7中,第二管箱605用于汇集完成热量交换后的介质一,使得介质一汇集后流出。支承结构606不仅用于为介质二提供流入换热组件7的入口,还可以用于安装固定流道调节机构8。空腔部9用于汇集介质二,使得介质二均匀流入各第二介质通道7022中。具体地,在开始输入介质二之前,先控制流道调节机构8完全***各第二介质通道7022中,使得各第二介质通道7022处于封闭的状态,再通过第二介质进口603向空腔部9中输入介质二,当介质二在空腔部9中汇集一定量时,再控制流道调节机构8朝第二介质通道7022的上端方向移动,使得介质二流入各第二介质通道7022中进行换热处理。
在一些实施例中,支承结构606的四周均可以开设第二介质进口603,通过四个第二介质进口603能够多方向向空腔部9中同时输入介质二,提升换热效率。
作为一种可实施地方式,参照图4至图7,流道调节机构8包括驱动组件801和调节棒802,驱动组件801与调节棒802连接,调节棒802的一端伸入设置于对应的第二介质通道7022中,驱动组件801能够带动调节棒802沿第二介质通道7022的轴心方向作直线运动。
在本实施例中,通过驱动组件801控制调节棒802***和抽出第二介质通道7022中的长度,即控制调节棒802的高度,使得调节棒802与第二介质通道7022的流通截面积得到调节。
作为一种可实施地方式,参照图4至图7,驱动组件801包括外壳8011、驱动电机8012和驱动螺杆8013,外壳8011安装于支承结构606上,驱动电机8012与外壳8011连接,驱动螺杆8013和调节棒802均设置于外壳8011中,驱动螺杆8013的一端穿过外壳8011并与驱动电机8012连接,调节棒802远离第二介质通道7022一端的外壁设置有与驱动螺杆8013相配合的螺纹部8021。
在本实施例中,在外壳8011与支承结构606的固定作用下,当启动驱动电机8012时,驱动电机8012带动驱动螺杆8013转动,由于驱动螺杆8013与调节棒802的螺纹部8021相啮合,当驱动螺杆8013转动时,会带动调节棒802向上或向下运动,即调节棒802的高度发生改变,实现第二介质通道7022的流通截面积的调节。当驱动电机8012停止工作后,驱动电机8012停止旋转并固定位置,此时驱动螺杆8013对调节棒802起到固定的作用,防止调节棒802受介质流体的冲击发生位移。
在一些实施例中,驱动组件801还可以为齿轮驱动、蜗杆驱动、连杆驱动、电磁驱动等各种可实现调节棒802高度位置改变的驱动结构。
作为一种可实施地方式,参照图4至图6,流道调节机构8还包括限位棒803,限位棒803的一端与外壳8011连接,限位棒803的另一端***设置于调节棒802中,限位棒803与调节棒802滑动连接。
在本实施例中,限位棒803能够对调节棒802起到限位的作用,使得调节棒802只能沿限位棒803作上下运动,避免调节棒802发生偏转,从而导致出现卡壳的情况。
作为一种可实施地方式,调节棒802靠近第二介质通道7022的一端呈锥形、圆台形或棱台形结构。
在本实施例中,呈锥形、圆台形或棱台形结构的调节棒802,能够在调节棒802沿第二介质通道7022作上下运动时,更好地改变第二介质通道7022的流通截面积。当然,调节棒802还可以为其他形状结构,只要能够保证调节棒802上下运动时,第二介质通道7022的流通截面积能够变大或变小即可。
作为一种可实施地方式,紧凑板式换热器还包括控制***,每个驱动电机8012均与控制***连接。
在本实施例中,通过控制***控制每个驱动电机8012,便于对流道调节机构8进行控制。
作为一种可实施地方式,参照图3,换热组件7的底部设置有若干个温度压力检测模块10,第二介质进口603设置有杂质检测模块(图中未示出),温度压力检测模块10和杂质检测模块均与控制***连接。
在本实施例中,在换热组件7底部的不同区域设置若干个温度压力检测模块10,通过温度压力检测模块10对不同区域的第二介质通道7022的温度和压力进行实时监测。在第二介质进口603设置杂质检测模块,通过杂质检测模块对输入的介质二的杂质成分进行实时监测。
具体地,将温度压力检测模块10检测到的温度信息和压力/压差信息、杂质检测模块检测到的杂质成分信息反馈至控制***,控制***根据接收到的温度信息、压力/压差信息和杂质成分信息控制驱动电机8012运作,以使得调节棒802的高度位置发生改变,进而实现第二介质通道7022的流通截面积得到调节。在第二介质通道7022的流通截面积得到相应的调节后,温度压力检测模块10和杂质检测模块继续检测对应区域的温度信息、压力/压差信息和杂质成分信息,并将上述信息反馈至控制***,控制***根据预设的相关均匀性判据判断是否进一步对调节棒802的高度位置进行调节,重复上述过程,直至达到要求。
需要说明的是,温度压力检测模块10为现有设备,可以利用热电偶、热电阻、红外测量、光纤测温、弹性力平衡方法和重力平衡方法等各类方法,此处不做过多赘述。
在具体的实施过程中,当温度压力检测模块10检测到某一区域的温度高于平均温度时,说明该区域的第二介质通道7022的工质流速过低,即代表该第二介质通道7022换热效果较差。此时控制***接收到温度信息,根据温度信息判断得到加快介质二流速的结果。此时控制***控制对应的驱动电机8012转动,驱动电机8012带动调节棒802朝第二介质通道7022的下端方向移动,使得该第二介质通道7022的流通截面积变小,实现该第二介质通道7022的工质流速的加快。此时该第二介质通道7022的换热效果被提升,第二介质出口温度逐渐降低,当该区域的温度值与平均温度相近时,控制***根据接收到的温度信息控制驱动电机8012停止工作。反之,当温度压力检测模块10检测到某一区域的温度低于平均温度时,控制***控制对应的驱动电机8012反向转动,使得对应的调节棒802朝第二介质通道7022的上端方向移动,以实现对应的第二介质通道7022的工质流速减慢。
在具体的实施过程中,换热器在长时间运行后,介质二中的杂质含量增加,此时杂质检测模块将实时检测的杂质成分信息反馈至控制***,控制***根据杂质粒径、含量判断得到需要调节第二介质通道7022的结果。此时控制***控制对应的驱动电机8012转动,驱动电机8012带动调节棒802朝第二介质通道7022的上端方向移动,使得该第二介质通道7022的流通截面积变大。当控制***判断变大后的第二介质通道7022能够保证杂质流通时,则控制驱动电机8012停止工作。
在具体的实施过程中,当某一区域的第二介质通道7022发生堵塞时,该区域的第二介质进口603和第二介质出口的压差增大,当增大幅度超过某一预设水平值后,控制***判断该区域流道发生堵塞,得到需要对该第二介质通道7022进行杂质疏通的结果。此时,控制***控制对应的驱动电机8012转动,驱动电机8012带动调节棒802执行***和抽出的往复动作,直至堵塞处的杂质松动,进而被介质二携带流出第二介质通道7022。此时该第二介质通道7022被疏通,该区域的第二介质进口603和第二介质出口的压差减小,温度压力检测模块10将压差信息反馈至控制***,控制***根据该信息判断是否继续去除杂质或停止动作。
在具体的实施过程中,当某一区域发生泄漏等异常情况时,控制***根据温度压力检测模块10反馈的压力信息,判断出现异常情况。此时控制***得到需要阻断该区域的工质流动的结果,即控制***控制对应的驱动电机8012转动,驱动电机8012带动调节棒802完全***至第二介质通道7022中,使得第二介质通道7022处于封闭状态,隔断该区域的介质流动,从而实现泄漏事故在线紧急处理。
作为一种可实施地方式,参照图8,介质通孔一7012呈阵列排列于第一介质流道板701上,第一介质通道7011与每列介质通孔一7012呈交错布置。
在本实施例中,第一介质通道7011与每列介质通孔一7012呈交错布置是指每两列相邻的介质通孔一7012之间均设置有第一介质通道7011,能够有效提高介质一和介质二的换热效果。
作为一种可实施地方式,参照图8和图9,第一介质通道7011呈连续型微流道5031或间断型微流道5031;其中,连续型微流道5031包括直线型、折线型或S形结构,间断型微流道5031包括翼形翅片、圆柱形翅片或菱形翅片结构。
在本实施例中,上述结构成型的第一介质通道7011能够有效提高对介质一的流场扰动,进一步提升换热效果。
在一些实施例中,第一介质通道7011的截面包括半圆形、矩形等各种形状的流道截面结构形式。
在另一些实施例中,为了实现换热器的高效传热和高紧凑性,第一介质通道7011的直径不大于3mm。
在其他一些实施例中,为强化第一介质通道7011的对流换热效果,可以在第一介质通道7011中设置一维涡发生器、二维涡发生器和三维涡发生器等微结构。
以上仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (9)
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:
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;
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,且所述第一介质流道板和所述第二介质流道板相贴合,所述第一介质通道的顶面与上一层的所述第二介质流道板的底面呈密封状态;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,
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。
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***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***,每个所述驱动电机均与所述控制***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***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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311705486.4A CN117387406B (zh) | 2023-12-13 | 2023-12-13 | 一种流通截面积可调节的紧凑板式换热器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311705486.4A CN117387406B (zh) | 2023-12-13 | 2023-12-13 | 一种流通截面积可调节的紧凑板式换热器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117387406A CN117387406A (zh) | 2024-01-12 |
CN117387406B true CN117387406B (zh) | 2024-02-27 |
Family
ID=89435980
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311705486.4A Active CN117387406B (zh) | 2023-12-13 | 2023-12-13 | 一种流通截面积可调节的紧凑板式换热器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117387406B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117968416A (zh) * | 2024-04-01 | 2024-05-03 | 中国核动力研究设计院 | 一种三向流微通道紧凑换热器及其使用方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101082470A (zh) * | 2006-05-30 | 2007-12-05 | 昭和电工株式会社 | 热交换管和蒸发器 |
CN201909575U (zh) * | 2010-11-10 | 2011-07-27 | 北京首航艾启威节能技术股份有限公司 | 一种电站间接空冷***的变截面管箱 |
CN106017120A (zh) * | 2015-03-31 | 2016-10-12 | 波音公司 | 冷凝器设备和方法 |
CN106225539A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-14 | 江苏中圣压力容器装备制造有限公司 | 一种带平板微通道蒸发器的三维脉动热管散热冷却装置 |
CN109297340A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-02-01 | 中国核动力研究设计院 | 一种换热通道交叉布置的紧凑型换热器结构 |
CN110440620A (zh) * | 2018-05-04 | 2019-11-12 | 泰硕电子股份有限公司 | 回路式均温板 |
CN112304127A (zh) * | 2020-09-17 | 2021-02-02 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 一种适用于微型通道板式换热设备的多股介质回流结构 |
CN216245726U (zh) * | 2021-11-26 | 2022-04-08 | 中国核动力研究设计院 | 一种基于金属毛细管的紧凑型换热芯体及换热装置 |
CN219494941U (zh) * | 2023-02-20 | 2023-08-08 | 北京阿玛西换热设备制造有限公司 | 宽流道板式换热器 |
-
2023
- 2023-12-13 CN CN202311705486.4A patent/CN117387406B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101082470A (zh) * | 2006-05-30 | 2007-12-05 | 昭和电工株式会社 | 热交换管和蒸发器 |
CN201909575U (zh) * | 2010-11-10 | 2011-07-27 | 北京首航艾启威节能技术股份有限公司 | 一种电站间接空冷***的变截面管箱 |
CN106017120A (zh) * | 2015-03-31 | 2016-10-12 | 波音公司 | 冷凝器设备和方法 |
CN106225539A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-14 | 江苏中圣压力容器装备制造有限公司 | 一种带平板微通道蒸发器的三维脉动热管散热冷却装置 |
CN110440620A (zh) * | 2018-05-04 | 2019-11-12 | 泰硕电子股份有限公司 | 回路式均温板 |
CN109297340A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-02-01 | 中国核动力研究设计院 | 一种换热通道交叉布置的紧凑型换热器结构 |
CN112304127A (zh) * | 2020-09-17 | 2021-02-02 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 一种适用于微型通道板式换热设备的多股介质回流结构 |
CN216245726U (zh) * | 2021-11-26 | 2022-04-08 | 中国核动力研究设计院 | 一种基于金属毛细管的紧凑型换热芯体及换热装置 |
CN219494941U (zh) * | 2023-02-20 | 2023-08-08 | 北京阿玛西换热设备制造有限公司 | 宽流道板式换热器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117387406A (zh) | 2024-01-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN117387406B (zh) | 一种流通截面积可调节的紧凑板式换热器 | |
KR101726476B1 (ko) | 수평 관류형 증발기에서의 튜브 및 배플 배열 | |
US6725912B1 (en) | Wind tunnel and heat exchanger therefor | |
CN112197033B (zh) | 一种可调速的特斯拉阀 | |
CN101551207A (zh) | 管壳式螺旋扁管换热器 | |
EP3730785B1 (en) | Heat dissipation system, wind generator set and heat dissipation supporting platform | |
CN212158255U (zh) | 一种换热模块及具有其的板式换热器 | |
CN106643227A (zh) | 一种混合折流式重沸器 | |
CN2655156Y (zh) | 一种螺旋折流板管壳式换热器 | |
CN115654989A (zh) | 一种印刷电路板式换热器分流装置 | |
CN212620291U (zh) | 板管式换热器 | |
CN210980933U (zh) | 热交换装置 | |
CN216282895U (zh) | 具有可调扰流结构的平行流换热器 | |
CN207925629U (zh) | 软包装电池模组用微通道水冷换热器 | |
CN113551221A (zh) | 防磨损装置及低温省煤器 | |
CN209763859U (zh) | 一种在线自动除垢板式换热器 | |
WO2000071956A1 (en) | Wind tunnel and heat exchanger therefor | |
CN217032122U (zh) | 一种u形换热管防冲刷装置 | |
CN108592691A (zh) | 一种在线自动除垢板式换热器 | |
RU2282123C2 (ru) | Теплообменник | |
CN113357942B (zh) | 一种螺旋排布的高效板式换热器 | |
CN219454777U (zh) | 筛孔式挡板换热器 | |
CN214438883U (zh) | 一种列管式热反应器构件 | |
CN220892542U (zh) | 一种电加热装置及熔盐储能*** | |
CN114893640B (zh) | 一种降噪降压减温装置及安装该装置的阀门 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |