一种可过滤液体的微通道换热器及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种可过滤液体的微通道换热器及其工作方法，该微通道换热器包括冷热介质通道板片，盖板，过滤网，过滤器壳体；冷热介质通道板片上蚀刻有微通道，多个冷热介质通道板片交替叠加布置，在最上层和最底层布置盖板，焊接为一个整体，成为换热器本体，所有热介质通道板片在换热器本体侧面连通形成热介质通道，所有冷介质通道板片在换热器本体侧面连通形成冷介质通道；在每个和盖板的中部均开有一个滤网孔，过滤网从顶部的盖板穿入滤网孔，过滤网下部的一段露出换热器本体，过滤器壳体与露出的滤网孔焊接连接，将过滤网包裹在其中；本发明专利技术还公开了该微通道换热器的工作方法；本发明专利技术可以克服上述微通道换热器中存在两相流凝结过程时的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种可过滤液体的微通道换热器及其工作方法
本专利技术涉及微通道换热器
，具体涉及一种可过滤液体的微通道换热器及其工作方法。
技术介绍
印刷电路板式换热器(printedcircuitheatexchanger,PCHE)属于微通道板式换热器范畴。PCHE具有结构紧凑、耐高温、耐传热、安全可靠等优点，在制冷空调、石油天然气、核工业、化工工业、电力工业等领域应用广泛。在某些应用场合中会出现凝结或汽化过程，在此过程中的换热是两相流换热器，有可能出现震动、不稳定脉动等等问题。例如，碳酸盐燃料电池系统中的换热过程中就有可能存在以上两相流换热过程。碳酸盐燃料电池采用了热量回收设计后其效率可达到60％以上。碳酸盐燃料电池的工作温度达到650℃，首先需要将阳极和阴极的工艺介质加热到此温度，需要大量热量加热，带完成电化学反应后，这部分废气任然携带大量热量，一般都会采用换热器将这部分热量回收，用来加热新进系统的低温工艺原料，需要能够耐受高温的换热器实现这个功能，PCHE换热器在此领域推广应用也是一个发展方向。在此过程中高温废气中包含了水蒸气、CO2、过量空气，需要通过换热器将热量释放给低温工艺进气，换热过程中水蒸气凝结为水并且回收利用，CO2、过量空气仍然保持气态，循环参与化学反应。由于PCHE换热器的通道非常小，在存在两相流换热器时更担心出现液滴或气泡阻塞。若能够及时将液滴或气泡分离排出则能够大大改善换热器性能。
技术实现思路
为了克服上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种可过滤液体的微通道换热器及其工作方法，可以克服上述微通道换热器中存在两相流凝结过程时的缺陷。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种可过滤液体的微通道换热器，包括热介质通道板片1、冷介质通道板片2、盖板3、过滤网4和过滤器壳体5；所述热介质通道板片1和冷介质通道板片2上有蚀刻的微通道6，多个热介质通道板片1和冷介质通道板片2交替叠加布置，在最上层和最底层布置盖板3，然后焊接为一个整体，成为换热器本体7，换热器本体7中所有热介质通道板片1在换热器本体侧面连通形成热介质通道，所有冷介质通道板片2在换热器本体侧面连通形成冷介质通道；在每一个热介质通道板片1、冷介质通道板片2和盖板3的中部均开有一个滤网孔8，滤网孔8为通孔，过滤网4从顶部的盖板穿入滤网孔，过滤网4顶部与顶部的盖板焊接为一体，过滤网4下部的一段露出换热器本体，过滤器壳体5与换热器本体7下部的盖板上的滤网孔焊接连接，将过滤网4下部露出换热器本体7的部分包裹在其中，并且过滤器壳体5的长度比过滤网4下部露出换热器本体的部分要长。所述过滤网4的网面垂直于流道流向布置。所述焊接为真空扩散焊。所述的一种可过滤液体的微通道换热器的工作方法，热介质通道中流过高温介质，冷介质通道流过低温介质，高温介质在换热过程中逐步凝结，形成液态介质，液态介质在流动至换热器中部时汇聚进入镶嵌于换热器本体7中的过滤网4中，液态介质在被过滤网4拦截凝结成液体，液体通过重力作用汇集到过滤网4底部，过滤网4底部低于换热器本体位置，汇集于过滤网4底部的液体通过底部出口流走，由于过滤网4底部液面始终低于换热器本体高度，液体不会进入下游热侧微通道。所高温介质为高温CO2、水蒸气或过量空气，低温介质为低温氢气。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术可以克服上述微通道换热器中存在两相流凝结过程时的缺陷，并且不用附加单独的过滤器设备，而是将过滤网与微通道换热器集成与一体，不仅及时排除了凝结过程中产生的液滴，避免了两相流引起的各种问题，同时保证了换热器结构的紧凑。附图说明图1为热介质通道整体示意图。图2为冷介质通道整体示意图。图3为换热器本体组成示意图。图4为过滤网示意图。图5为换热器本体示意图。图6为换热器下部过滤网结构关系示意图。图7为换热器下部过滤器壳体连接方式示意图。其中，1-热介质通道板片，2-冷介质通道板片，3-盖板，4-过滤网，5-过滤器壳体，6-微通道，7-换热器本体，8-滤网孔。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，本专利技术一种可过滤液体的微通道换热器，包括热介质通道板片1、冷介质通道板片2、盖板3、过滤网4和过滤器壳体5；所述热介质通道板片1和冷介质通道板片2上有蚀刻的微通道6，多个热介质通道板片1和冷介质通道板片2交替叠加布置，在最上层和最底层布置盖板3，然后焊接为一个整体，成为换热器本体7，换热器本体7中所有热介质通道板片1在换热器本体侧面连通形成热介质通道，所有冷介质通道板片2在换热器本体侧面连通形成冷介质通道；在每一个热介质通道板片1、冷介质通道板片2和盖板3的中部均开有一个滤网孔8，滤网孔8为通孔，过滤网4从顶部的盖板穿入滤网孔，过滤网4顶部与顶部的盖板焊接为一体，过滤网4下部的一段露出换热器本体，过滤器壳体5与换热器本体7下部的盖板上的滤网孔焊接连接，将过滤网4下部露出换热器本体7的部分包裹在其中，并且过滤器壳体5的长度比过滤网4下部露出换热器本体的部分要长。作为本专利技术的优选实施方式，所述过滤网4的网面垂直于流道流向布置。作为本专利技术的优选实施方式，所述焊接为真空扩散焊。本专利技术所述的一种可过滤液体的微通道换热器的工作方法，热介质通道中流过高温介质，冷介质通道流过低温介质，高温介质在换热过程中逐步凝结，形成液态介质，液态介质在流动至换热器中部时汇聚进入镶嵌于换热器本体7中的过滤网4中，液态介质在被过滤网4拦截凝结成液体，液体通过重力作用汇集到过滤网4底部，过滤网4底部低于换热器本体位置，汇集于过滤网4底部的液体通过底部出口流走，由于过滤网4底部液面始终低于换热器本体高度，液体不会进入下游热侧微通道。作为本专利技术的优选实施方式，所高温介质为高温CO2、水蒸气或过量空气，低温介质为低温氢气。本实施例的具体工作过程为：热介质通道中流过高温水蒸气，冷介质通道流过低温H2，高温水蒸气在换热过程中逐步凝结，形成小水滴，小水滴在流动至换热器中部时汇聚进入镶嵌于换热器本体中的过滤网中，小水滴在被过滤网拦截凝结成水，水通过重力作用汇集到过滤网底部，过滤网底部低于换热器本体位置，汇集于过滤网底部的水通过底部出口流走，由于过滤网底部液面始终低于换热器本体高度，液态水不会进入下游热侧微通道。以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施方式而已，并不用于限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可过滤液体的微通道换热器，其特征在于，包括热介质通道板片(1)、冷介质通道板片(2)、盖板(3)、过滤网(4)和过滤器壳体(5)；/n所述热介质通道板片(1)和冷介质通道板片(2)上有蚀刻的微通道(6)，多个热介质通道板片(1)和冷介质通道板片(2)交替叠加布置，在最上层和最底层布置盖板(3)，然后焊接为一个整体，成为换热器本体(7)，换热器本体(7)中所有热介质通道板片(1)在换热器本体侧面连通形成热介质通道，所有冷介质通道板片(2)在换热器本体侧面连通形成冷介质通道；/n在每一个热介质通道板片(1)、冷介质通道板片(2)和盖板(3)的中部均开有一个滤网孔(8)，滤网孔(8)为通孔，过滤网(4)从顶部的盖板穿入滤网孔，过滤网(4)顶部与顶部的盖板焊接为一体，过滤网(4)下部的一段露出换热器本体，过滤器壳体(5)与换热器本体(7)下部的盖板上的滤网孔焊接连接，将过滤网(4)下部露出换热器本体(7)的部分包裹在其中，并且过滤器壳体(5)的长度比过滤网(4)下部露出换热器本体的部分要长。/n

【技术特征摘要】
1.一种可过滤液体的微通道换热器，其特征在于，包括热介质通道板片(1)、冷介质通道板片(2)、盖板(3)、过滤网(4)和过滤器壳体(5)；
所述热介质通道板片(1)和冷介质通道板片(2)上有蚀刻的微通道(6)，多个热介质通道板片(1)和冷介质通道板片(2)交替叠加布置，在最上层和最底层布置盖板(3)，然后焊接为一个整体，成为换热器本体(7)，换热器本体(7)中所有热介质通道板片(1)在换热器本体侧面连通形成热介质通道，所有冷介质通道板片(2)在换热器本体侧面连通形成冷介质通道；
在每一个热介质通道板片(1)、冷介质通道板片(2)和盖板(3)的中部均开有一个滤网孔(8)，滤网孔(8)为通孔，过滤网(4)从顶部的盖板穿入滤网孔，过滤网(4)顶部与顶部的盖板焊接为一体，过滤网(4)下部的一段露出换热器本体，过滤器壳体(5)与换热器本体(7)下部的盖板上的滤网孔焊接连接，将过滤网(4)下部露出换热器本体(7)的部分包裹在其中，并且过滤器壳体(5)的长度比过滤网(4)下部露出换热器本体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高炜，李红智，李凯伦，张磊，杨浦，吴家荣，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61