膜片式露点间接蒸发冷却换热器制造技术

一种换热器技术领域的膜片式露点间接蒸发冷却换热器，该换热器中设有交替叠加的第一换热膜片和第二换热膜片，其中：第一换热膜片的亲水面与第二换热膜片的亲水面相对设置形成湿换热通道层，第一换热膜片的疏水面与第二换热膜片的疏水面相对设置形成干换热通道层；第一折叠腔面和第二折叠腔面在湿换热通道层半开口端接合形成进、排水腔，在干换热通道层闭合。本实用新型专利技术能够实现逆流和叉流的混合，同时通过改进干湿换热通道截面结构，在保证较小换热温差的同时，降低流动压降，提高换热效率。

Diaphragm type dew point indirect evaporative cooling heat exchanger

A diaphragm type dew point indirect evaporative cooling technical field of heat exchanger heat exchanger, the heat exchanger is arranged in alternating superposition of the first heat exchange membrane and the second heat exchanger diaphragm, wherein the first diaphragm hydrophilic surface and the second heat membrane hydrophilic surface disposed opposite to form a wet heat channel layer. The first heat exchange membrane with second hydrophobic hydrophobic surface heat exchange membrane surface is opposite to the formation of dry heat channel layer; the first folded cavity surface and second fold in the wet heat cavity surface layer semi open end to form a joint channel inlet and drainage cavity, in the dry heat channel layer closure. The utility model can realize the mixing of the counter current and the cross flow, and simultaneously, by improving the cross section structure of the dry and wet heat exchange channel, the flow pressure drop can be reduced at the same time, and the heat transfer efficiency can be improved.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是一种换热器领域的技术，具体是一种膜片式露点间接蒸发冷却换热器。
技术介绍
露点间接蒸发冷却系统通过水与空气之间的热湿交换来获取冷量，可以提供接近于露点的空气，具有结构简单、运动部件少、能效比高的优点，然而露点间接蒸发换热器的换热效率以及相对于直接蒸发换热器而言较高的制造成本是阻碍该系统广泛运用的重要影响因素。目前露点间接蒸发换热器多为板翅式结构，包括：纵向干空气通道和横向湿空气通道；通过在纵向干空气通道的中间设置小气孔，使得流经此处的空气可以穿过气孔流入横向湿空气通道中，并与湿空气通道中原有空气一起被绝热加湿，在自身温度降低后再对纵向干空气通道中的空气进行等湿冷却，直至接近露点温度。在此过程中，由于空气流动的不稳定性，容易使得水通过小气孔从湿通道进入干通道从而污染送风，从而丧失了间接蒸发换热器相对于直接蒸发换热器而言送风不加湿的这一优势；平板加翅的结构虽然增加了换热面积，但是就换热强度而言，平面上附着的层流底层会恶化传热。而根据换热器空气流动及换热组织方式的差异，露点间接蒸发换热器主要有逆流和叉流两种，其中：逆流换热虽然具有较小的换热温差，但是同等条件下面临着较大的流动压降；而叉流换热内部通道狭窄、结构复杂，大量气流流经小气孔，增加了流动阻力，降低了冷却效果，使得一次空气不能完全冷却、换热效率下降。另一方面，现有技术中干湿换热流道截面相同，但是间接蒸发换热器有其本身的特点：干换热通道层里的流量要远大于湿换热通道的流量。这一特征导致气流在干换热通道层高速流动、产生了很大的压降，而湿通道里则风速不足、水膜蒸发换热强度不够，最后降低了整体换热效率。
技术实现思路
本技术针对现有技术中存在的外置分流孔阻力过大、温度场的不均匀、换热器结构复杂以及换热效率难以满足要求等诸多缺陷和不足，提出了一种膜片式露点间接蒸发冷却换热器，通过改进干湿换热通道截面结构及设置非对称的干湿换热通道，能够实现逆流和叉流的混合，在保证较小换热温差的同时，降低流动压降，提高换热效率。本技术是通过以下技术方案实现的，本技术涉及一种膜片式露点间接蒸发冷却换热器，该换热器中设有交替叠加的第一换热膜片和第二换热膜片，其中：第一换热膜片的亲水面与第二换热膜片的亲水面相对设置形成湿换热通道层，第一换热膜片的疏水面与第二换热膜片的疏水面相对设置形成干换热通道层；第一折叠腔面和第二折叠腔面在湿换热通道层半开口端接合形成进、排水腔，在干换热通道层闭合。所述的第二换热膜片包括：中部波纹换热区域和设置于波纹换热区域两侧的第一折叠腔面、第二折叠腔面；所述的第一换热膜片的中部波纹换热区域、第一折叠腔面、第二折叠腔面与第二换热膜片结构相同且与第二换热膜片为中心对称设置。所述的第二换热膜片和第一换热膜片均为一侧亲水面，另一侧疏水面。所述的波纹换热区域的截面由正弦或余弦函数及其高阶谐波构成，其中：第二换热膜片波纹换热区域的中性面与其上下两侧第一换热膜片波纹换热区域的中性面距离相等。所述的波纹换热区域截面其相邻周期的三角函数振幅相同。所述的第二换热膜片前端设有进风腔面、后端设有出风腔面；第一换热膜片和第二换热膜片的进风腔面上下配合形成进风静压腔，出风腔面上下配合形成出风静压腔；所述的进风静压腔和出风静压腔分别设有若干个第一风口、若干个第二风口。可选地，所述的第二换热膜片前端设有进风折叠面、后端设有出风平面；第一换热膜片和第二换热膜片的进风折叠面上下配合在干换热通道层形成一次风进风口、在湿换热通道层闭合，第一换热膜片和第二换热膜片的出风平面上下配合在干、湿换热通道层分别形成一次风出风口和二次风进风口。所述的进水腔和排水腔均设有二次风出风口。技术效果与现有技术相比，具有如下技术效果：1)本技术中基于三角函数设计的换热通道截面能够最大化单位体积下的换热面积，其次换热板片的流道中逆流和叉流的比例可以由干、湿通道的截面比和干、湿通道之间的交角进行控制。而且由于截面的连续曲面特性产生的涡流能有效的减小流动边界层的厚度，从而增强换热。实现换热与压力降之间的平衡和可控性；2)本技术中非对称的干、湿换热通道层能够提高一次风和二次风的换热效率，而与干、湿换热通道层集成的带导流叶片的进、出口静压腔能够实现空气在流道之间的均匀分布；3)本技术通过不同的送回风组合，该换热器可以实现制冷季节的间接蒸发制冷和采暖季节的热回收；4)本技术中换热膜片采用可塑性塑料通过热成型一体制造，便于模块化换热器的生产，能够快速形成干湿换热通道，具有自动化程度高、精度好、生产成本低的特点。附图说明图1为实施例1中第一换热膜片与第二换热膜片交替叠加装配示意图；图2为实施例1中波纹换热区域截面示意图；图3为实施例1中波纹换热区域参数图；图4为实施例1中第二换热膜片结构图；图中：(a)为三维结构示意图，(b)为局部放大结构示意图；图5为实施例1中换热膜片的波纹换热区域截面图；图中：(a)为剖面图，(b)为剖面示意图；图6为实施例1的制冷模式示意图；图中：(a)为三维结构中示意图，(b)为平面示意简图；图7为实施例1的热回收模式示意图；图中：(a)为三维结构中示意图，(b)为平面示意简图；图8为实施例1的另一种热回收模式平面示意简图；图9为实施例1的换热器结构示意图；图10为实施例2中第三换热膜片结构图；图11为实施例2的制冷模式示意图；图中：排水腔面1、进风侧第二突起面2、进风侧第一凹面3、进风导流突起面4、出风导流凹面5、进风侧第一突起面6、进水侧凹面7、进水口突起面8、进水腔面9、进水侧突起面10、出风侧第一凹面11、排水侧凹面12、出风侧突起面13、进风导流凹面14、出风导流突起面15、出风侧第二凹面16、排水侧突起面17、排水口突起面18、进风侧静压腔面19、出风侧静压腔面20、第一风口21、第二风口23、凹槽26、上凸起面30、下腔面31、集水腔33、第三风口36、第四风口37、第五风口38、第一换热膜片101、第二换热膜片102、波纹换热区域103、第一折叠腔面104、第二折叠腔面105、进风腔面106、出风腔面107、进风折叠面110、出风平面111、亲水面侧凹槽26a、疏水面侧凹槽26b。具体实施方式下面对本技术的实施例作详细说明，以下实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1如图1、图6和图7所示，本实施例设有交替叠加的第一换热膜片101和第二换热膜片102；所述的第二换热膜片102一侧为亲水面，另一侧为疏水面，包括：中部波纹换热区域103和设置于波纹换热区域103两侧的第一折叠腔面104、第二折叠腔面105；所述的第一换热膜片101与第二换热膜片102结构相同且为中心对称设置，即第一换热膜片101由第二换热膜片102旋转180°、第一换热膜片101上的第一折叠腔面104和第二折叠腔面105分别对应第二换热膜片102上的第二折叠腔面105和第一折叠腔面104；第一换热膜片101的亲水面与第二换热膜片102的亲水面相对设置形成湿换热通道层，第一换热膜片101的疏水面与第二换热膜片102的疏水面相对设置形成干换热通道层；第一折叠腔面104和第二折叠腔面10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膜片式露点蒸发冷却换热器，其特征在于，该换热器中设有交替叠加的第一换热膜片和第二换热膜片，其中：第一换热膜片的亲水面与第二换热膜片的亲水面相对设置形成湿换热通道层，第一换热膜片的疏水面与第二换热膜片的疏水面相对设置形成干换热通道层；第一折叠腔面和第二折叠腔面在湿换热通道层半开口端接合形成进、排水腔，在干换热通道层闭合。

【技术特征摘要】
1.一种膜片式露点蒸发冷却换热器，其特征在于，该换热器中设有交替叠加的第一换热膜片和第二换热膜片，其中：第一换热膜片的亲水面与第二换热膜片的亲水面相对设置形成湿换热通道层，第一换热膜片的疏水面与第二换热膜片的疏水面相对设置形成干换热通道层；第一折叠腔面和第二折叠腔面在湿换热通道层半开口端接合形成进、排水腔，在干换热通道层闭合。2.根据权利要求1所述的膜片式露点蒸发冷却换热器，其特征是，所述的第二换热膜片包括：中部波纹换热区域和设置于波纹换热区域两侧的第一折叠腔面、第二折叠腔面；所述的第一换热膜片上的中部波纹换热区域、第一折叠腔面、第二折叠腔面与第二换热膜片结构相同且与第二换热膜片为中心对称设置。3.根据权利要求2所述的膜片式露点蒸发冷却换热器，其特征是，所述的波纹换热区域的截面由正弦或余弦函数及其高阶谐波构成，其中：第二换热膜片波纹换热区域的中性面与其上下两侧第一换热膜片波纹换热区域的中性面距离相等。4.根据权利要求2或3所述的膜片式露点蒸发冷却换热器，其特征是，所述的波纹换热的截面形状满足波长函数Y：其中：An是指振幅，n是指阶数，ω是指角速，t是指弧度，θn是指初相位，I是指总阶数；所述的波长函数Y在y轴上方正半周期(-λa，0)的参数为：波长2λa，波长函数Y在y轴下方负半周期(0，λb)的参数为:波长2λb；而振幅An相同均为0.5H，H为波纹换热流道中性面上下侧两顶点之间的高度差。5.根据权利要求3所述的膜片式露点蒸发冷却换热器，其特征是，所述的中性面设有若干凹槽，凹槽在亲水面凹陷、疏水面凸出，凹陷和凸出的高度和宽度...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈祖卫，
申请(专利权)人：陈祖卫，
类型：新型
国别省市：湖北;42