一种微通道换热面板及换热器制造技术

本发明专利技术公开了一种微通道换热面板及换热器，属于热交换技术领域，其中换热面板结构中在流体通道中增加了气液分离段，气液分离段中设计了独特的凸起结构，从换热段的出口端流出的流体与凸起结构碰撞，流体中的液体部分团聚成大颗粒液滴，并逐渐下落进入液体出口并排出；由此实现了气液分离，并将分离出的液体排出。出。出。

【技术实现步骤摘要】
一种微通道换热面板及换热器


[0001]本专利技术涉及热交换
，特别是涉及一种微通道换热面板及换热器。

技术介绍

[0002]微通道换热器（简称：MCHE）是换热通道当量直径在10μm～1000μm的换热器，是一种新型高效换热器。与传统换热器相比，微通道换热器具有比表面积大，设备紧凑等突出优点。此外，由于换热器结构紧凑，因此设备抗压性能好，可靠性较高，在制冷空调、能源动力等诸多领域具有广泛应用前景。
[0003]微通道换热器主要由换热核芯、封头、接管、法兰组合而成，其中换热核芯是由加工有流体通道的冷、热板片交替放置，并通过扩散焊接固连在一起的封装整体。其中，带有流体通道的冷、热板均是统一构型，流体通道截面的形状有半圆形截面、矩形截面、梯形截面、倒梯形截面、三角形截面、椭圆形截面等多种形式；流体通道常见波形有折线形、波浪形通道等。冷、热板流体通道的这种经典设计能够实现流体换热强化以及较高的比换热表面；但是，在具有相变的换热过程中，尤其是气体向液体转变时，液体会粘附在流体通道表面，进而产生传热恶化、流体通道阻塞的问题发生，从而导致MCHE无法在相变换热中有效利用。
[0004]相关现有技术包括公告号为CN112964102A的中国专利技术专利公开的一种适用于相变换热的微通道换热面板及换热器，公告号为CN111780595B的中国专利技术专利公开的一种换热板及微通道换热器等。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种微通道换热面板及换热器，解决液体粘附在流体通道表面，不能和气体分离的问题。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：首先，本专利技术提供了一种微通道换热面板，所述换热面板正面开设有流体通道，背面为平面板，所述流体通道包括沿水平方向依次连通的流体入口、换热段、气液分离段、气体出口；所述换热段由若干并行设置的通道组成，换热段的一端为流体入口，另一端连通气液分离段；所述气液分离段是换热面板正面加工形成的凹槽结构，所述凹槽结构内设置有多列凸起结构，所述凸起结构向气体出口方向排列延伸，每列凸起结构单体之间间隔设置；所述凹槽结构下方设有液体出口，所述液体出口是换热面板正面开设的凹槽，液体出口与凹槽结构连通；从换热段的出口端流出的流体与凸起结构碰撞，流体中的液体部分团聚成大颗粒液滴，并逐渐下落到凹槽结构的底部，进入液体出口并排出，由此实现了气液分离，并将分离出的液体排出。
[0007]进一步，一种优选的实施方式中，所述凸起结构的横截面呈液滴状，具有弧形的头部和尖锐的尾部，头部和尾部之间是两条弧形边；所述头部朝向换热段的出口端。
[0008]进一步，一种优选的实施方式中，所述凸起结构的弦长为C，最大宽度t为12%C，最大宽度到头部的最长距离P为40%C。
[0009]进一步，一种优选的实施方式中，每列凸起结构单体之间间隔距离与换热段通道
的当量直径D相等。
[0010]进一步，一种优选的实施方式中，相邻列的凸起结构上下错位设置，且右侧列的凸起结构的头部端与其相邻左侧列凸起结构的尾部端齐平或右侧列的凸起结构的头部端向前伸入其相邻左侧列凸起结构中间。
[0011]进一步，一种优选的实施方式中，所述流体入口、气体出口、液体出口延伸并贯通换热面板边缘。
[0012]进一步，一种优选的实施方式中，所述液体出口与凹槽结构之间通过不连续的凸起构建格栅，格栅将液体出口与凹槽结构分隔开，格栅之间形成缝隙用于液体流入液体出口并排出换热面板。
[0013]本专利技术进一步提供了一种微通道换热器，包括上述任意一项所述的换热面板，还包括冷板，所述冷板的形状与换热面板的形状相同，其背面是平面板，冷板的正面开设有流体通道，冷板的流体通道方向是纵向开设，冷板的底边开设有流体入口，顶边设有流体出口，流体入口和流体出口之间是换热段；若干冷板和换热面板交替放置，冷板的正面贴合换热面板的背面，换热面板的正面贴合冷板的背面，如此形成整体的换热体；换热体中，换热面板的流体入口所在面用于输入高温气体，经过换热面板的流体通道后，从气体出口所在面输出气体部分，液体出口输出液体。
[0014]进一步，一种优选的实施方式中，所述换热体中，冷板的流体入口所在面输入第二种换热工质，第二种换热工质流经冷板的流体通道后从冷板的流体出口所在面排出。
[0015]进一步，一种优选的实施方式中，所述换热体安装在一个圆柱形的壳体内，壳体上对应换热面板的流体入口一侧设有用于向壳体内输送高温气体的进气管；壳体上对应换热面板的气体出口一侧设有用于排气的排气管；壳体上对应换热面板的液体出口位置设有液体排出槽，液体排出槽中设有排液口，排液口连接壳体外的排液管道；壳体上对应冷板的流体入口一侧设有用于输送第二种换热工质进入壳体的进入管；壳体上对应冷板的流体出口一侧设有用于输出第二种换热工质的排出管。
[0016]本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了一种微通道换热面板及换热器，其中换热面板结构中在流体通道中增加了气液分离段，气液分离段中设计了独特的凸起结构，从换热段的出口端流出的流体与凸起结构碰撞，流体中的液体部分团聚成大颗粒液滴，并逐渐下落进入液体出口并排出；由此实现了气液分离，并将分离出的液体排出。
附图说明
[0017]图1是本专利技术换热面板的正面视图。
[0018]图2是本专利技术换热面板的背面视图。
[0019]图3是换热段出口处结构展示图。
[0020]图4是气液分离段的立体结构展示图。
[0021]图5是气液分离段中凸起结构排布展示图。
[0022]图6是换热段出口处局部凸起结构的平面结构展示图。
[0023]图7是凸起结构的横截面尺寸结构图。
[0024]图8是相邻两列凸起结构的位置关系示意图。
[0025]图9是本专利技术提供的一种微通道换热器的外观图。
[0026]图10是换热器的壳体的内部结构展示图。
[0027]图11是换热器的壳体的内部安装均流板的示意图。
[0028]图12是冷板的正面结构展示图。
[0029]图13是换热器的壳体的内部冷板、热板的安装结构图一。
[0030]图14是换热器的壳体的内部冷板、热板的安装结构图二。
[0031]图15是撤掉壳体顶部的弧形凹槽后，冷板和热板排列安装的局部展示图。
[0032]图16是壳体内部右侧排气管处结构展示图。
[0033]图17是壳体外连接液体排出槽的排液管道的结构展示图。
[0034]图中：换热面板1，流体入口2，换热段3，直线形通道301，气液分离段4，凹槽结构401，凸起结构402，头部4021，尾部4022，弧形边4023，气体出口5，液体出口6，格栅7，壳体8，进气管9，排气管10，进入管11，排出管12，安装腔体13，弧形凹槽14，均流板15，冷板16，液体排出槽17，排液口18，排液管道19，液体通孔20。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微通道换热面板，所述换热面板（1）正面开设有流体通道，背面为平面板，其特征是：所述流体通道包括沿水平方向依次连通的流体入口（2）、换热段（3）、气液分离段（4）、气体出口（5）；所述换热段（3）由若干并行设置的通道组成，换热段（3）的一端为流体入口（2），另一端连通气液分离段（4）；所述气液分离段（4）是换热面板（1）正面加工形成的凹槽结构（401），所述凹槽结构（401）内设置有多列凸起结构（402），所述凸起结构（402）向气体出口（5）方向排列延伸，每列凸起结构（402）单体之间间隔设置；所述凹槽结构（401）下方设有液体出口（6），所述液体出口（6）是换热面板（1）正面开设的凹槽，液体出口（6）与凹槽结构（401）连通；从换热段（3）的出口端流出的流体与凸起结构（402）碰撞，流体中的液体部分团聚成大颗粒液滴，并逐渐下落到凹槽结构（401）的底部，进入液体出口（6）并排出。2.根据权利要求1所述的微通道换热面板，其特征是：所述凸起结构（402）的横截面呈液滴状，具有弧形的头部（4021）和尖锐的尾部（4022），头部（4021）和尾部（4022）之间是两条弧形边（4023）；所述头部（4021）朝向换热段（3）的出口端。3.据权利要求2所述的微通道换热面板，其特征是：所述凸起结构（402）的弦长为C，最大宽度t为12%C，最大宽度到头部（4021）的最长距离P为40%C。4.根据权利要求1所述的微通道换热面板，其特征是：每列凸起结构（402）单体之间间隔距离与换热段（3）通道的当量直径D相等。5.根据权利要求1所述的微通道换热面板，其特征是：相邻列的凸起结构（402）上下错位设置，且右侧列的凸起结构（402）的头部（4021）端与其相邻左侧列凸起结构（402）的尾部（4022）端齐平或右侧列的凸起结构（402）的头部（4021）端向前伸入其相邻左侧列凸起结构（402）中间。6.根据权利要求1所述的微通道换热面板，其特征是：所述流体入口（2）、气体出口（5）、液体出口（6）延伸并贯通换热面板（1）边缘。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭，甄琦，孙凯，闫彩霞，孙云峰，
申请(专利权)人：内蒙古农业大学，
类型：发明
国别省市：