一种包含组合流道的新型印刷电路板式换热器芯体制造技术

本发明专利技术涉及一种包含组合流道的新型印刷电路板式换热器芯体，所述芯体包括组合流道金属板片，采用两个单流道金属板片拼接形成组合流道金属板片，两个对应的单流道构成一个组合流道，在不增加加工难度和成本的情况下有效扩大流道的截面积，可同时适用于洁净介质以及海水、烟气等非洁净介质或液态金属等易堵塞介质的工况，不易堵塞，使印刷版式换热器的使用范围更大。

A new type of printed circuit board heat exchanger core with combined flow channel

The invention relates to a new type of printed circuit board heat exchanger core body including a combined flow channel metal plate, which adopts two single flow channel metal plates to form a combined flow channel metal plate, and two corresponding single flow channels to form a combined flow channel, which can effectively expand the cross-sectional area of the flow channel without increasing the processing difficulty and cost, and can also be applied to The working conditions of clean medium, sea water, smoke and other non clean medium or liquid metal which are easy to block are not easy to block, so that the use range of printing plate heat exchanger is wider.

【技术实现步骤摘要】
一种包含组合流道的新型印刷电路板式换热器芯体
本专利技术涉及印刷电路板式换热
，具体涉及一种包含组合流道的新型印刷电路板式换热器芯体。
技术介绍
换热器是进行热量交换的通用设备，广泛应用于石油化工、船舶、海洋工程、航空航天、核电、光热发电和余热回收等领域。常规的管壳式换热器存在换热效率低、体积重量大等问题，传统的板式换热器和板翅式换热器存在耐温耐压能力低等问题。随着海洋油气勘探和生产向深海发展，海洋平台的技术装备水平不断提高，对海洋平台的空间利用提出了更高的要求，亟需发展紧凑高效的换热设备。随着节能减排需求的增长，提高能源利用效率成为发展趋势，超临界二氧化碳布雷顿循环和氦气循环等新型动力系统对换热器的紧凑性、密封性及耐温耐压能力提出了更高的要求。20世纪80年代，英国Heatric公司提出一种印刷电路板式换热器，该换热器采用光化学刻蚀方法在换热板片上制备微型流体通道，具有不同流道的换热板片相互叠加，通过扩散焊接方法构成换热器芯体。该换热器具有传热效率高、耐温耐压能力强、体积小重量轻等优点，但由于换热板片上流体通道尺寸非常小，通常为0.5~2.5mm，对工质的清洁度要求非常高，仅适用于二氧化碳、氦气、LNG等干净介质的换热，而海水、烟气等清洁度低的工质容易造成流体通道堵塞影响换热并带来安全隐患，限制了印刷电路板式换热器的应用范围。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提出一种包含组合流道的新型印刷电路板式换热器芯体，通过拼接方法获得具有较大截面积的组合流道，还可与具有较小流道截面积的单流道金属板片混合，不易堵塞，设计巧妙，减少成本，适用于清洁度低的工质及不同清洁度工质间的换热，大大拓宽了印刷电路板式换热器的使用场景和应用领域。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种包含组合流道的新型印刷电路板式换热器芯体，所述芯体包含多层叠放并连为一体的具有流道的金属板片，其特征在于：所述金属板片包括组合流道金属板片，所述组合流道金属板片由表面加工有多条单流道的第一金属板片和第二金属板片以肋与肋相接触的形式拼接而成，第一金属板片和第二金属板片上的单流道的截面开口宽度和流动方向均关于拼接面对称设置，拼接后相对应的两个单流道构成一个组合流道。进一步地，所述芯体由多层组合流道金属板片组成，不同层组合流道金属板片的组合流道截面形状相同或不同；或，所述金属板片还包括单流道金属板片，所述单流道金属板片上加工有多条单流道，所述芯体由所述组合流道金属板片和所述单流道金属板片混合组成。进一步地，当所述芯体由所述组合流道金属板片和所述单流道金属板片混合组成时，所述组合流道金属板片与单流道金属板片按照N层组合流道金属板片和M层单流道金属板片的方式排布为一个换热单元，一个或多个换热单元组成换热器芯体，其中N≥1，M≥1，N和M均为整数。进一步地，所述单流道的流道截面形状为“D”形、“V”形、矩形或梯形，所述组合流道由两个“D”形、两个“V”形、两个矩形、或两个梯形单流道拼接而成，或由“D”形、“V”形、矩形和梯形单流道中的任意两者拼接而成。进一步地，所述组合流道的截面形状为“O”形、菱形、“口”形、五边形、六边形、不规则四边形、或异形截面。进一步地，所述金属板片上的流道的流动方向为直通形、“Z”形或“S”形。进一步地，所述金属板片上的流道的流动方向为周期性曲线结构。进一步地，所述流道通过光化学蚀刻或机械加工或压力加工得到，金属板片之间通过扩散焊接或钎焊连接到一起。进一步地，所述金属板片采用不锈钢、钛合金、铜合金或镍基合金材料制成。有益效果：本专利技术的提供的换热器芯体，利用两张具有相同或不同截面形状流道的金属板片肋与肋相互拼接的方式构成组合流道，拼接后的组合流道相比拼接前的单流道，具有更大的截面积，并且提供了更多类型的流道截面，使得印刷板式换热器能够具有较大的“O”形、“口”形、菱形、五边形、六边形、不规则四边形、异形流道等截面的流道，相比现有技术，本专利技术可适用于海水、烟气等清洁度低的工质，不易堵塞流道，且本专利技术提供的组合流道形成方法，无需增加加工难度，在不增加成本的情况下有效扩大了流道的截面积，扩展了印刷电路板式换热器的使用范围。本专利技术还提供具有组合流道和单流道混合的换热器芯体，通过将组合流道金属板片和单流道金属板片交替设置，使得换热器芯体同时具有较大的组合流道与较小的单流道，可同时适用于于二氧化碳、氦气、LNG等干净介质的换热和海水、烟气等清洁度低的工质的换热，拓宽了印刷电路板式换热器的应用领域。附图说明图1为具有“O”形流道的组合流道金属板片的截面示意图；图2为具有“口”形流道的组合流道金属板片的截面示意图；图3为具有菱形流道的组合流道金属板片的截面示意图；图4为具有六边形流道的组合流道金属板片的截面示意图；图5为异形流道的组合流道金属板片的截面示意图；图6为本专利技术实施例1的第一或第二金属板片的立体结构示意图；图7为本专利技术实施例1的换热单元的截面示意图；图8为本专利技术实施例1的换热单元的立体爆炸结构示意图；图9为本专利技术实施例1的换热器芯体立体结构示意图；图10为本专利技术实施例2的换热单元截面示意图；附图标记：1、第一金属板片，2、第二金属板片，3、肋，4、拼接面，5、“D”形流道，6、矩形流道，7、“V”形流道，8梯形流道、9、“O”形流道，10、“口”形流道，11、菱形流道，12六边形流道、13、组合流道金属板片、14、单流道金属板片。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细的说明。本专利技术主要提供一种印刷电路板式换热器芯体的新的设计结构，采用两块单流道金属板片14拼接的方法形成组合流道，在不增加加工难度和成本的情况下，增大了流道截面积，有效扩展了印刷电路板式换热器的使用范围，具有较大流道截面积的组合流道能够适用于清洁度较低的工质，有效拓宽了印刷电路板式换热器的适用范围。参见附图1-10，本专利技术提供一种包含组合流道的新型印刷电路板式换热器芯体，所述芯体包含多层叠放并连为一体的具有流道的金属板片，所述金属板片包括组合流道金属板片13，所述组合流道金属板片13由表面加工有单流道的第一金属板片1和第二金属板片2以肋3与肋3相接触的形式拼接而成，第一金属板片1和第二金属板片2上的单流道的截面开口宽度和流动方向均关于拼接面4对称设置，拼接后相对应的两个单流道构成一个组合流道，用于构成组合流道的相对应的两个单流道截面形状相同或不同。具体地，所述芯体由多层组合流道金属板片13组成，不同层组合流道金属板片13的组合流道截面形状相同或不同，多层具有相同或不同流道截面形状的组合流道金属板片13叠放并连接在一起形成换热器芯体，或，所述金属板片还包括单流道金属板片14，所述单流道金属板片14上加工有多条单流道，所述芯体由所述组合流道金属板片13和所述单流道金属板片14混合组成。当所述芯体由所述组合流道金属板片13和所述单流道金属板片14混合组成时，所述组合流道金属板片13与单流道金属板片14按照N层组合流道金属板片13和M层单流道金属板片14的方式排布为一个换热单元，一个或多个换热单元组成换热器芯体，其中N≥1，M≥1，N和M均为整数，具体地，例如：可以按照一层组合流道金属板片13一层单流道金属板片14的形式交替重叠放置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包含组合流道的新型印刷电路板式换热器芯体，所述芯体包含多层叠放并连为一体的具有流道的金属板片，其特征在于：所述金属板片包括组合流道金属板片，所述组合流道金属板片由表面加工有多条单流道的第一金属板片和第二金属板片以肋与肋相接触的形式拼接而成，第一金属板片和第二金属板片上的单流道的截面开口宽度和流动方向均关于拼接面对称设置，拼接后相对应的两个单流道构成一个组合流道。

【技术特征摘要】
1.一种包含组合流道的新型印刷电路板式换热器芯体，所述芯体包含多层叠放并连为一体的具有流道的金属板片，其特征在于：所述金属板片包括组合流道金属板片，所述组合流道金属板片由表面加工有多条单流道的第一金属板片和第二金属板片以肋与肋相接触的形式拼接而成，第一金属板片和第二金属板片上的单流道的截面开口宽度和流动方向均关于拼接面对称设置，拼接后相对应的两个单流道构成一个组合流道。2.如权利要求1所述的包含组合流道的新型印刷电路板式换热器芯体，其特征在于，所述芯体由多层组合流道金属板片组成，不同层组合流道金属板片的组合流道截面形状相同或不同；或，所述金属板片还包括单流道金属板片，所述单流道金属板片上加工有多条单流道，所述芯体由所述组合流道金属板片和所述单流道金属板片混合组成。3.如权利要求2所述的包含组合流道的新型印刷电路板式换热器芯体，其特征在于，当所述芯体由所述组合流道金属板片和所述单流道金属板片混合组成时，所述组合流道金属板片与单流道金属板片按照N层组合流道金属板片和M层单流道金属板片的方式排布为一个换热单元，一个或多个换热单元组成换热器芯体，其中N≥1，M≥1，N和M均为整数。4.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁晨，付文，李培跃，张明辉，李秋龙，徐哲，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七二五研究所，
类型：发明
国别省市：河南,41