一种采用液体冷却的板式换热器制造技术

本发明专利技术提供了一种采用液体冷却的板式换热器，包括底板和盖板，底板和盖板是方形结构，盖板和底板装配在一起形成方形空腔，空腔内供冷却液体流动，所述底板上设置折流板和肋片，所述折流板包括位于底板中心的第一折流板、包围在第一折流板外部的第二折流板和包围在第二折流板外部的第三折流板以及包围在第三折流板外部的第四折流板，第一折流板内部设置多个肋片；第二折流板和第一折流板之间设置多个肋片，第二折流板和第三折流板之间设置多个肋片；第三折流板和第四折流板之间设置多个肋片。本发明专利技术提出了一种新式结构的板式换热器，通过设置多层的肋片和折流板之间的配合，能够进一步提高换热效率，强化传热。

【技术实现步骤摘要】
一种采用液体冷却的板式换热器
本专利技术属于换热器
，具体涉及一种导流结构与肋片相结合的板式换热器。
技术介绍
平板式换热器是目前各类换热器中换热效率最高的一种换热器，它具有占用空间小，安装拆卸方便的优点。其由冲压成形的凹凸不锈钢板组成，两相邻板片之间的凹凸纹路成180度相对组合，因此板式热交换器两板片之间的凹凸脊线形成了交错的接触点，将接触点以真空焊接方式结合后，就形成了板式热交换器的耐高压交错流通结构，这些交错的流通结构使得板式热交换器内的冷热液体产生强烈紊流而达到高换热效果。扁平管近些年被广泛应用于汽车空调单元以及住宅或商业空调换热器。此种扁平管内部设置多个小的通道，在使用时，换热液体流过扁平管内的多个通道。因为扁平管换热面积大，因此能够大大提高换热效果。平板式换热器被广泛应用于化工、石油、制冷、核能和动力等工业，由于世界性的能源危机，为了降低能耗，工业生产中对换热器的需求量也越来越多，对换热器的质量要求也越来越高。近几十年来，虽然紧凑式换热器(板式、板翅式、压焊板式换热器等)、热管式换热器、直接接触式换热器等得到了迅速的发展，但由于管壳式换热器具有高度的可靠性和广泛的适应性，其仍占据产量和用量的统治地位，据相关统计，目前工业装置中管壳式换热器的用量仍占全部换热器用量的70％左右。平板式换热器结垢后，采取常规的蒸汽清扫、反冲洗等方式对换热器进行清洗，生产实践证明，效果不是很好。只能将换热器的封头拆卸下来，采用物理清理的方式，但采取该种方式进行清洗，操作复杂、耗时长，人力、物力投资较大，对连续化的工业生产带来极大的困难。在制冷设备中，各种制冷换热器是不可或缺的关键设备，也是能够改善其性能的重要设备。在小型制冷系统中，人们对换热器的质量、体积和换热性能提出了越来越高的要求。普通的翅片管式换热器，翅片与管路之间存在较大的间隙热阻，削弱换热效果，且尺寸体积较大，不利于系统的小型化、轻量化。但在间壁式微型换热器中，换热片通过钎焊连接在一起，提高了换热效率。且间壁式微型换热器具有尺寸小、传热系数较高等突出优点，在小型制冷系统中的应用越来越普遍。在间接液体冷却方案中，采用换热器进行换热。换热器是一个内有流道结构的金属换热器件，通常由铜或铝制成。将换热液体与换热器底板底面直接接触，传热的热量传导至换热器，然后换热器与内部的冷却液体进行对流换热将热量带走。整个液冷系统利用泵为工质的循环提供动力，相对于风冷系统，液冷系统结构更加紧凑。而且所使用的冷却液体多为与换热器材料兼容的去离子水、指定百分比的乙二醇—去离子水、纳米液体等介质，它们具有比空气更高的比热容和导热系数，在散热效果上优于风冷。此外，相比于风冷系统，间接液冷系统噪音水平明显降低。近年来，为满足换热需求，已展开对间接液冷系统的研究，涉及换热器结构、冷却液体选取、管道布置等诸多方面，发现换热器结构对液冷系统换热和功耗的影响尤为显著。换热器一般可分为底板、流道、盖板三部分。盖板及软管接头并无统一的标准，不同厂商有不同的结构形式，底板和流道可按照设备和热设计功耗进行各种不同的配置，这也是影响换热器散热性能的主要因素。肋片：增设肋片有助于增加换热面积，并且可以增强对流场的扰动。通过增加肋片强化换热已被广泛应用于换热器中。但此次设计不能单一地考虑散热效果，还应从系统经济性的角度出发，尽量避免增设肋片后出现的压降急剧增大而散热改善效果极小的局面。再考虑冷却液体进口时温度相对更低，所以，在中心高流速区域不布置肋片，以期改善换热器压降，在周边低流速区域布置圆柱型肋片，加强扰动并增加换热面积，弥补冷却液体温度升高所导致的散热能力的损失。导流结构：为避免冷却液体与换热器对流换热过程中出现流动死区，借鉴换热器中广泛采用的折流板，在换热器中布设一些长直型的折流板作为导流结构，在流场某些区域改变冷却液体的流向，以期改善冷却液体在换热器中的流场分布。综上，将这种从盖板中间进口、多边出口，结合导流结构和肋片的换热器引入到换热器中，有目的性的进行高效换热，并保证一定的均温性，满足换热器正常工作要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种换热器，这种换热器改变常见换热器的冷却液体进出口方式，并增设了折流板改善冷却液体在换热器中的均流性，以及布设肋片改善换热器的散热特性。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种采用液体冷却的板式换热器，包括底板和盖板，底板和盖板是方形结构，盖板和底板装配在一起形成方形空腔，空腔内供冷却液体流动，所述底板上设置折流板和肋片，所述折流板包括位于底板中心的第一折流板、包围在第一折流板外部的第二折流板和包围在第二折流板外部的第三折流板以及包围在第三折流板外部的第四折流板；第一折流板包括四块，每块第一折流板包括互相垂直的两个折流板壁，四块第一折流板的折流板壁的延长线形成了第一正方形，折流板壁形成第一正方形的边的一部分；相邻的第一折流板的折流板壁之间设置第一间隔；第二折流板包括四块，每块第二折流板包括互相垂直的两个折流板壁，四块第二折流板的折流板壁的延长线形成了第二正方形结构，折流板壁形成第二正方形的边的一部分；相邻的第二折流板的折流板壁之间设置第二间隔；第三折流板包括四块，每块第三折流板包括互相垂直的两个折流板壁，四块第三折流板的折流板壁的延长线形成了第三正方形结构，折流板壁形成第三正方形的边的一部分；相邻的第三折流板的折流板壁之间设置第三间隔；第四折流板包括四块，每块第四折流板包括互相垂直的两个折流板壁，四块第四折流板的折流板壁的延长线形成了第四正方形结构，折流板壁形成第四正方形的边的一部分；相邻的第四折流板的折流板壁之间设置第四间隔；第一折流板内部设置多个肋片；第二折流板和第一折流板之间设置多个肋片，第二折流板和第三折流板之间设置多个肋片；第三折流板和第四折流板之间设置多个肋片。作为优选，相对的第一间隔中点的连线的延长线、相对的第三间隔中点的延长线经过第二折流板互相垂直的两个折流板壁的垂直点、第四折流板的互相垂直的两个折流板壁的垂直点。作为优选，相对的第二间隔中点的连线的延长线、相对的第四间隔中点的延长线经过第一折流板互相垂直的两个折流板壁的垂直点、第三折流板的互相垂直的两个折流板壁的垂直点。作为优选，折流板的垂直壁的垂直点位置设置流线形结构。作为优选，流线形结构是圆弧形结构。本专利技术具有如下优点：1）本专利技术提出了一种新式结构的板式换热器，通过设置多层的肋片和折流板之间的配合，能够进一步提高换热效率，强化传热。2）本方案中冷却液体从盖板中心区域流入，在冷却液体刚进入换热器时，温度尚低，与换热区域温差大，冷却能力强，可以更有效地控制换热区域的温度。3）本方案中，换热器内部设有导流结构，有效减少冷却液体流动死区，进一步改善热流面的均温性。4）本方案中采用圆柱型肋片，增强了对流场的扰动，并且扩展了换热面积，利于强化换热。5）本方案采用单进口、多出口的流动方式，改善了以往单进单出的流动方式所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用液体冷却的板式换热器，包括底板和盖板，底板和盖板是方形结构，盖板和底板装配在一起形成方形空腔，空腔内供冷却液体流动，所述底板上设置折流板和肋片，所述折流板包括位于底板中心的第一折流板、包围在第一折流板外部的第二折流板和包围在第二折流板外部的第三折流板以及包围在第三折流板外部的第四折流板；/n第一折流板包括四块，每块第一折流板包括互相垂直的两个折流板壁，四块第一折流板的折流板壁的延长线形成了第一正方形，折流板壁形成第一正方形的边的一部分；相邻的第一折流板的折流板壁之间设置第一间隔；/n第二折流板包括四块，每块第二折流板包括互相垂直的两个折流板壁，四块第二折流板的折流板壁的延长线形成了第二正方形结构，折流板壁形成第二正方形的边的一部分；相邻的第二折流板的折流板壁之间设置第二间隔；/n第三折流板包括四块，每块第三折流板包括互相垂直的两个折流板壁，四块第三折流板的折流板壁的延长线形成了第三正方形结构，折流板壁形成第三正方形的边的一部分；相邻的第三折流板的折流板壁之间设置第三间隔；/n第四折流板包括四块，每块第四折流板包括互相垂直的两个折流板壁，四块第四折流板的折流板壁的延长线形成了第四正方形结构，折流板壁形成第四正方形的边的一部分；相邻的第四折流板的折流板壁之间设置第四间隔；/n第一折流板内部设置多个肋片；第二折流板和第一折流板之间设置多个肋片，第二折流板和第三折流板之间设置多个肋片；第三折流板和第四折流板之间设置多个肋片。/n...

【技术特征摘要】
20200108 CN 20201001655081.一种采用液体冷却的板式换热器，包括底板和盖板，底板和盖板是方形结构，盖板和底板装配在一起形成方形空腔，空腔内供冷却液体流动，所述底板上设置折流板和肋片，所述折流板包括位于底板中心的第一折流板、包围在第一折流板外部的第二折流板和包围在第二折流板外部的第三折流板以及包围在第三折流板外部的第四折流板；
第一折流板包括四块，每块第一折流板包括互相垂直的两个折流板壁，四块第一折流板的折流板壁的延长线形成了第一正方形，折流板壁形成第一正方形的边的一部分；相邻的第一折流板的折流板壁之间设置第一间隔；
第二折流板包括四块，每块第二折流板包括互相垂直的两个折流板壁，四块第二折流板的折流板壁的延长线形成了第二正方形结构，折流板壁形成第二正方形的边的一部分；相邻的第二折流板的折流板壁之间设置第二间隔；
第三折流板包括四块，每块第三折流板包括互相垂直的两个折流板壁，四块第三折流板的折流板壁的延长线形成了第三正方形结构，折流板壁形成第三正方形的边的一部分；相邻的第三折流板的折流板壁之间设置第三间隔；
第四折流板包括四块，每块第四折流板包括互相垂直的两个折流板壁，四块第四折流板的折流板壁的延长线形成了第四正方形结构，折流板壁形成第四正方形的边的一部分；相邻的第四折流板的折流板壁之间设置第四间隔；
第一折流板内部设置多个肋片；第二折流板和第一折流板之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：张佳卉，杨勇，刘洋，赵春伟，石军，曹元福，李源浩，刘江权，籍力，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11