一种温差控制的板式换热器制造技术

本发明专利技术涉及一种温差控制的板式换热器，第一部分分为中央部分和外围部分两部分，中央部分与外围部分可以独立控制加热，从而独立控制中部与外围部分的加热量；温度感知器分别设置在中央部分和外围部分，用于检测中央部分和外围部分的温度；温度感知器将检测的温度数据传递给控制器，控制器根据温度数据计算温差数据，根据温差控制中部和外围部分的加热量。通过上述的中部和外围部分温差的控制，相对于前面的单一温度的控制，更加精准的避免相应的部分过冷或者过热。分过冷或者过热。

【技术实现步骤摘要】
一种温差控制的板式换热器


[0001]本专利技术涉及一种换热器技术，尤其涉及一种平板式换热器。

技术介绍

[0002]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，两相临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流体产生强烈紊流而达到高换热效果。
[0003]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，换热流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。
[0004]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。
[0005]在间接液体冷却方案中，采用水冷板换热器进行换热。水冷板是一个内有流道结构的金属换热器件，通常由铜或铝制成。将换热流体与水冷板基板底面直接接触，传热的热量传导至水冷板，然后水冷板与内部的冷媒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。而且所使用的冷媒多为与冷板材料兼容的去离子水、指定百分比的乙二醇
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去离子水、纳米流体等介质，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。
[0006]近年来，为满足换热需求，已展开对间接液冷系统的研究，涉及冷板结构、冷媒选取、管道布置等诸多方面，发现水冷板结构对液冷系统换热和功耗的影响尤为显著。水冷板一般可分为基板、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，基板和流道可按照设备和热设计功耗进行各种不同的配置，这也是影响水冷板散热性能的主要因素。
[0007]研究和工程应用都表明，平板式换热器和热管都各自有着优异的换热性能。除此以外，相变材料由于其吸热放热过程温度平稳，可以使得整个系统达到均温的效果，因而在换热领域得到广泛应用。
[0008]在先申请(CN202210362764X、CN2022103645722、CN2022103645737、 CN2022103627635)为了避免加热量不同造成第二部分下壁面以及第一部分上壁面的温度差异，造成局部过热，对加热器的加热焦点位置进行了周期性的间歇式变化，从而避免局部
CN2022103627635基础上的改进，因此申请号CN202210362764X、CN2022103645722、CN2022103645737、CN2022103627635所有内容，包括板式换热器结构的内容都包括在本申请中。图1展示了本专利技术的板式换热器结构示意图。如图1所示，一种板式换热器，所述换热器包括第一部分和第二部分，第二部分位于第一部分上部，所述第一部分包括上板和下板。所述上板的下表面上设置向下延伸的支撑柱，下板的上表面上设置向上延伸的热源，所述热源是第一柱体，所述热源构成第一柱体阵列，所述上板和下板形成封闭的第一部分，第一柱体与支撑柱连接；第一柱体阵列和支撑柱共同构成第一部分的回液部分，支撑柱之间的间隙大于第一柱体之间的间隙，在第一柱体之间产生毛细驱动力；所述第二部分包括箱体和位于箱体上部的端盖，所述箱体包括从箱体底壁向上延伸的第二柱体；所述端盖上设置入口和出口。
[0022]流体从第二部分进口和出口流入和流出。优选流体是药液，用于熏洗伤口的药液。
[0023]作为优选，上板内布置的支撑柱之间的间隙大于下板第一柱体之间的间隙，第一柱体的直径和第一柱体之间的间距以产生毛细驱动力。
[0024]支撑柱之间设置间隙，支撑柱下部对应的第一柱体的毛细力小于支撑柱间隙对应的第一柱体的毛细力。通过上述设置，可以使得流体在下板底部分布均匀，从而使得换热均衡。
[0025]作为优选，两个支撑柱之间的间隙下部对应的第一柱体的毛细力，从一个支撑柱到另一个支撑柱之间，毛细力先是逐渐变大，然后逐渐变小。通过上述设置，可以进一步使得通过毛细力抽吸到间隙中去，可以使得流体在下板底部分布均匀，从而使得换热均衡。
[0026]作为优选，毛细力先是逐渐变大的幅度越来越大，逐渐变小的幅度越来越大。上述设置可以进一步提高均匀程度。
[0027]作为优选，逐渐变大到逐渐变小的临界点是间隙的中部，即从一个支撑柱到间隙中部，毛细力先是逐渐变大，然后从间隙中部到另一个支撑柱毛细力逐渐变小。
[0028]作为优选，随着间隙距离的增加，间隙下部对应的第一柱体毛细力与支撑柱下部对应的毛细力之间的差距也越来越大。通过如此设置，能够使得更加换热均衡，避免换热不均。
[0029]作为优选，热源是电加热器。优选是第一柱体是电阻加热器。
[0030]作为一个优选的相对于在先申请的改进，所述下板的下壁面是向下弯曲的结构。
[0031]针对加热系统的具体组成以及结构与申请号CN202210362764X、CN2022103645722、 CN2022103645737、CN2022103627635相同，就不在进行详细描述。下面重点描述本申请的专利技术点。
[0032]在先申请为了避免加热量不同造成第二部分下壁面以及第一部分上壁面的温度差异，造成局部过热，对加热量针对不同位置进行了周期性的间歇式变化，从而避免局部过热。但是上述间歇式的变化仅仅依靠时间，导致不能很好的根据实际温度进行控制。对此本专利技术进行了改进，通过对温度或者温差进行精准控制，从而实现精准控制，精准加热，更好的避免局部过热。
[0033]本申请进行了改进方案如下：
[0034]如图2所示，第一部分分为中央部分1和外围部分2两部分，中央部分1与外围部分2 可以独立控制加热，从而独立控制中央部分与外围部分的加热量。
[0035]作为改进点1，温度感知器设置在中央部分1，用于检测中央部分的温度。温度感知器将检测的温度数据传递给控制器，控制器根据温度数据控制中央部分和外围部分的加热量。
[0036]作为优选，如果检测的温度数据超过上限值，则控制器控制中央部分的加热量减少，外围部分的加热量增加。
[0037]作为优选，如果检测的温度数据低于下限值，则控制器控制中央部分的加热量增加，外围部分的加热量减少。
[0038]作为改进点2，温度感知器设置在外围部分2，用于检测在外围部分2的温度。温度感知器将检测的温度数据传递本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温差控制的板式换热器，所述换热器包括第一部分和第二部分，第二部分位于第一部分上部，所述第一部分包括上板和下板，所述上板的下表面上设置向下延伸的支撑柱，下板的上表面上设置向上延伸的热源，所述热源是第一柱体，所述热源构成第一柱体阵列，所所述第二部分包括箱体和位于箱体上部的端盖，所述箱体包括从箱体底壁向上延伸的第二柱体；所述端盖上设置入口和出口；第一部分分为中央部分和外围部分两部分，中央部分与外围部分可以独立控制加热，从而独立控制中部与外围部分的加热量；温度感知器分别设置在中央部分和外围部分，用于检测中央部分和外围部分的温度；温度感知器将检测的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王逸隆，张宝琳，籍艳，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：