一体式自能源驱动换热装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种一体式自能源驱动换热装置，涉及热交换领域，包括：前端板；后端板，其与前端板相对设置；传热发电模块，其固定在前端板和后端板之间，传热发电模块包括多个并排设置的传热发电单元，每个传热发电单元包括两个传热单元以及设置在两个传热单元之间的温差发热单元，传热单元设有流道和多个流动孔，热流体和冷流体在每个传热发电单元的流道中交替逆向流动；驱动模块，其包括驱动盖板，驱动盖板设置在前端板远离后端板的一侧，驱动盖板和前端板设有热流体进口和冷流体进口，冷流体进口上设有集成泵，驱动盖板上还内嵌有与集成泵相连的配电单元。本发明专利技术集成度高、电能消耗低、能随时保证冷却功能，并能充分利用热能。

Integrated self energy driven heat exchanger

The invention discloses an integrated energy driven heat transfer device, relates to the field of heat exchange, including a front plate; the rear end plate, which is corresponding to the front end plate; heat generation module, which is fixed on the front plate and the back end plate, heat generation module including heat generating unit multiple arranged in parallel, each heat transfer the power unit comprises two heat transfer unit and a heating unit set temperature difference between the two heat transfer unit, a heat transfer unit is provided with a flow channel and a plurality of flow holes, the hot and cold fluids alternately reverse flow in the flow channel of each heat generating unit; drive module, which includes a drive plate, driving away from the rear end plate in the side of the cover plate set the front end plate, the cover plate and the front drive plate is provided with a fluid inlet and a fluid inlet hot cold, cold fluid inlet is arranged on the integrated drive pump, the cover plate is also embedded and set Pump connected power distribution unit. The invention has the advantages of high integration, low power consumption, and can guarantee the cooling function at any time.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热交换领域，具体涉及一种一体式自能源驱动换热装置。
技术介绍
热交换设备是广泛应用于石油、化工、能源、动力等行业的一种通用设备，是实现高、低温流体介质之间热量交换的关键环节。热交换设备作为一种利用能源和节约能源的设备，其性能对产品质量、能量利用率以及系统运行的经济性和可靠性起着至关重要的作用。目前，能源动力系统中高、低温流体介质之间的热交换主要通过由换热器和与之配套的循环泵、驱动电机、配电模块及电源等组成的冷却模块实现，其基本工作原理为：通过电源和配电模块向驱动电机供电，带动循环泵输送载热(或冷媒)工质至换热器，实现冷、热流体的热交换。但是这种方式存在以下不足：(1)系统组成复杂，设备众多且布置分散，占据较多安装与维修空间，在一些空间狭小的场合难以应用；(2)需要专门为循环泵提供工作电源，消耗电能，当供电系统出现故障时，将无法实现冷却功能；(3)载热流体释出的热量全部传递给冷却流体并直接导出至外部热阱，大量高品质热能直接浪费；(4)当冷、热两种流体之间传热温差很大时，将会造成冷却流体(如冷却水)发生局部沸腾等相变行为，导致系统流动不稳定，严重时甚至造成设备损坏。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种系统集成度高、电能消耗低、能随时保证冷却功能，并能充分利用热能的一体式自能源驱动换热装置。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：一种一体式自能源驱动换热装置，包括：前端板；后端板，其与所述前端板相对设置；传热发电模块，其固定在所述前端板和后端板之间，所述传热发电模块包括多个并排设置的传热发电单元，每个所述传热发电单元包括两个传热单元以及设置在两个所述传热单元之间的温差发热单元，所述传热单元设有流道和多个流动孔，热流体和冷流体在每个所述传热发电单元的两个所述传热单元的所述流道中交替逆向流动；以及驱动模块，其包括驱动盖板，所述驱动盖板设置在所述前端板远离所述后端板的一侧，且所述驱动盖板与所述前端板和后端板固定，所述驱动盖板和前端板设有热流体进口和冷流体进口，所述冷流体进口上设有集成泵，所述驱动盖板上还内嵌有与所述集成泵相连的配电单元，所述传热发电模块输送电能至所述配电单元，所述集成泵驱动所述冷流体在所述流道中流动。在上述技术方案的基础上，每个所述传热发电单元的两个所述传热单元均设有一组热流体流动孔组和一组冷流体流动孔组，所述热流体流动孔组和冷流体流动孔组相对设置在所述传热单元的两侧，所述热流体流动孔组和冷流体流动孔组均包括两个所述流动孔，两个所述传热单元中，其中一个传热单元的热流体流动孔组与所述流道连通，其冷流体流动孔组与所述流道不连通，另一个传热单元的热流体流动孔组与所述流道不连通，其冷流体流动孔组与所述流道连通。在上述技术方案的基础上，所述传热单元包括固定在一起的第一传热板和第二传热板，所述第一传热板和第二传热板上均设有相对设置的所述一组热流体流动孔组和一组冷流体流动孔组，所述第一传热板和第二传热板的形状结构镜像对称，所述第一传热板和第二传热板相互固定的一面设有所述流道。在上述技术方案的基础上，所述流道包括多个间隔设置的流道板，所述流道板包括中间部和位于中间部两端的弯曲部，两个所述弯曲部的弯曲方向相同，两个所述传热单元中，其中一个传热单元的热流体流动孔组的两个流动孔分别位于所述弯曲部的末端，其冷流体流动孔组的两个流动孔位于所述流道板的外侧，另一个传热单元的冷流体流动孔组的两个流动孔分别位于所述弯曲部的末端，其热流体流动孔组的两个流动孔位于所述流道板的外侧。在上述技术方案的基础上，每个所述传热发电单元的上端还设有上卡口，所述一体式自能源驱动换热装置还包括上导杆，所有所述传热发电单元通过所述上卡口固定在所述上导杆上。在上述技术方案的基础上，每个所述传热发电单元的下端设有下卡口，所述一体式自能源驱动换热装置还包括下导杆，所有所述传热发电单元通过所述下卡口固定在所述下导杆上。在上述技术方案的基础上，所述传热发电模块还设有电缆，所述传热发电模块通过所述电缆输送电能至所述配电单元。在上述技术方案的基础上，所述传热发电单元上还设有电缆通道孔。在上述技术方案的基础上，所述后端板设有冷流体出口和热流体出口。在上述技术方案的基础上，所述热流体进口设于所述驱动盖板和前端板的右上方，所述冷流体进口设于所述驱动盖板和前端板的左下方，所述冷流体出口设于所述后端板的左上方，所述热流体出口设于所述后端板的右下方。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)本专利技术中的一体式自能源驱动换热装置，将传热发电模块和驱动模块集成在一起，并且将集成泵布置在驱动模块内，大大减少了设备的分散性，减小了设备占据的空间，并且在故障情况下检修方便，甚至紧急情况下可以直接更换传热发电单元。(2)本专利技术中的一体式自能源驱动换热装置，利用冷、热流体的温差产生电能，电能通过电缆集中输送至驱动模块，从而充分利用余热，将之转换为可利用的电能，减少了能源的浪费。此外，传热发电模块输送电能至配电单元后，由配电单元给集成泵供电，从而不需要门为泵提供工作电源。从可靠性角度而言，当换热装置外部供电出现故障时，本专利技术中的一体式自能源驱动换热装置，可以通过冷、热流体的温差产生电能给驱动模块供电，保证任何时候都能提供足够的冷却介质。(3)本专利技术中的一体式自能源驱动换热装置，在冷、热流体之间温差很大的情况下，通过温差发电，消耗部分热能，降低冷流体侧传热温差，减缓发生局部沸腾的情况，缓解换热装置结垢的程度，并降低故障的可能性。附图说明图1为本专利技术中一体式自能源驱动换热装置的结构示意图；图2为本专利技术中传热发电单元的结构示意图；图3为本专利技术中第一传热板正面的结构示意图；图4为本专利技术中第二传热板正面的结构示意图；图5为本专利技术中第一传热板和第二传热板背面的结构示意图；图6为本专利技术中温差发热单元的结构示意图；图7为本专利技术中传热单元和温差发热单元的装配图；图8为本专利技术中驱动模块的正视图；图9为图8沿A-A方向的剖视图。图中：1-前端板，2-后端板，21-冷流体出口，22-热流体出口，3-传热发电模块，31-传热发电单元，32-传热单元，32a-第一传热板，32b-第二传热板，33-温差发热单元，34-流道，35-流动孔，36-流道板，36a-中间部，36b-弯曲部，37-上卡口，38-下卡口，4-驱动模块，41-驱动盖板，42-热流体进口，43-冷流体进口，44-集成泵，441-泵定子，442-泵转子，443-泵叶轮，444-泵导叶，45-配电单元，5-上导杆，6-下导杆，7-电缆，71-电缆通道孔，72-电缆通道，8-螺栓，81-螺栓孔。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。参见图1所示，本专利技术提供一种一体式自能源驱动换热装置，其包括前端板1、后端板2、传热发电模块3和驱动模块4。前端板1和后端板2相对设置，后端板2设有冷流体出口21和热流体出口22。其中冷流体出口21设于后端板2的左上方，热流体出口22设于后端板2的右下方。传热发电模块3固定在前端板1和后端板2之间，传热发电模块3包括多个并排设置的传热发电单元31，参见图2所示，每个传热发电单元31包括两个传热单元32以及设置在两个传热单元32之间的温差发热单元33。传热单元32设有流道3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一体式自能源驱动换热装置，其特征在于，包括：前端板(1)；后端板(2)，其与所述前端板(1)相对设置；传热发电模块(3)，其固定在所述前端板(1)和后端板(2)之间，所述传热发电模块(3)包括多个并排设置的传热发电单元(31)，每个所述传热发电单元(31)包括两个传热单元(32)以及设置在两个所述传热单元(32)之间的温差发热单元(33)，所述传热单元(32)设有流道(34)和多个流动孔(35)，热流体和冷流体在每个所述传热发电单元(31)的两个所述传热单元(32)的所述流道(34)中交替逆向流动；以及驱动模块(4)，其包括驱动盖板(41)，所述驱动盖板(41)设置在所述前端板(1)远离所述后端板(2)的一侧，且所述驱动盖板(41)与所述前端板(1)和后端板(2)固定，所述驱动盖板(41)和前端板(1)设有热流体进口(42)和冷流体进口(43)，所述冷流体进口(43)上设有集成泵(44)，所述驱动盖板(41)上还内嵌有与所述集成泵(44)相连的配电单元(45)，所述传热发电模块(3)输送电能至所述配电单元(45)，所述集成泵(44)驱动所述冷流体在所述流道(34)中流动。

【技术特征摘要】
1.一种一体式自能源驱动换热装置，其特征在于，包括：前端板(1)；后端板(2)，其与所述前端板(1)相对设置；传热发电模块(3)，其固定在所述前端板(1)和后端板(2)之间，所述传热发电模块(3)包括多个并排设置的传热发电单元(31)，每个所述传热发电单元(31)包括两个传热单元(32)以及设置在两个所述传热单元(32)之间的温差发热单元(33)，所述传热单元(32)设有流道(34)和多个流动孔(35)，热流体和冷流体在每个所述传热发电单元(31)的两个所述传热单元(32)的所述流道(34)中交替逆向流动；以及驱动模块(4)，其包括驱动盖板(41)，所述驱动盖板(41)设置在所述前端板(1)远离所述后端板(2)的一侧，且所述驱动盖板(41)与所述前端板(1)和后端板(2)固定，所述驱动盖板(41)和前端板(1)设有热流体进口(42)和冷流体进口(43)，所述冷流体进口(43)上设有集成泵(44)，所述驱动盖板(41)上还内嵌有与所述集成泵(44)相连的配电单元(45)，所述传热发电模块(3)输送电能至所述配电单元(45)，所述集成泵(44)驱动所述冷流体在所述流道(34)中流动。2.如权利要求1所述的一体式自能源驱动换热装置，其特征在于：每个所述传热发电单元(31)的两个所述传热单元(32)均设有一组热流体流动孔组和一组冷流体流动孔组，所述热流体流动孔组和冷流体流动孔组相对设置在所述传热单元(32)的两侧，所述热流体流动孔组和冷流体流动孔组均包括两个所述流动孔(35)，两个所述传热单元(32)中，其中一个传热单元(32)的热流体流动孔组与所述流道(34)连通，其冷流体流动孔组与所述流道(34)不连通，另一个传热单元(32)的热流体流动孔组与所述流道(34)不连通，其冷流体流动孔组与所述流道(34)连通。3.如权利要求2所述的一体式自能源驱动换热装置，其特征在于：所述传热单元(32)包括固定在一起的第一传热板(32a)和第二传热板(32b)，所述第一传热板(32a)和第二传热板(32b)上均设有相对设置的所述一组热流体流动孔组和一组冷流体流动孔组，所述第一传热板(32a)和第二传热板(32b)的形状结构镜像对称，所述第一传...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴春辉，张克龙，林原胜，刘洲洋，吴君，柳勇，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42