一种潜航器的多级换热系统及多级换热方法技术方案

本发明专利技术公开了一种潜航器的多级换热系统及多级换热方法，包括若干个依次连接的换热单元，各换热单元包括依次叠置的单元集流板、若干个换热板对和单元隔板，各换热板对上设置有热侧流道、冷侧流道以及预冷流道；该换热器由若干个换热单元组成，实现三级分流和汇流，大质量流量工质经换热单元的多级分/汇流换热，单个流道内配流更加均匀，提高了换热性能，另外，各换热单元的回热模块与预冷模块之间设置真空隔热腔，减少耦合传热，保证换热器的高效运行，当芯体高温膨胀时，真空层提供了空间裕量，提高了换热器的安全性。提高了换热器的安全性。提高了换热器的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种潜航器的多级换热系统及多级换热方法


[0001]本专利技术涉及潜航器换热
，具体为一种潜航器的多级换热系统及多级换热方法。

技术介绍

[0002]随着世界对海洋领域开发程度不断加深，海洋在资源、军事上的战略地位日益凸显。伴随着海洋可以的不断创新，小型潜艇、YL、重型UUV等潜航器正飞速发展，深入开发对我国建设成海洋强国有着重要意义。不同于小型电动力潜航器，大型潜航器主要采用热动力，潜深、航程有着巨大优势。常规热动力主要为蒸汽朗肯循环，体积质量大，效率不高。而超临界二氧化碳(SCO2)布雷顿循环，结构紧凑，效率高，是未来下一代水下热动力的发展趋势。简单布雷顿循环系统的换热设备主要包括回热器和预冷器，换热设备决定了布雷顿循环系统的运行效率。且不同于陆地平台，潜航器内部空间有限，海底工况复杂，换热器应具有更高紧凑程度、换热效率、安全可靠性等要求。
[0003]常规SCO2布雷顿循环往往将回热器、预冷器独立设计加工，通过管箱管线的方式串联，对于潜航器而言，空间利用率较低，因此需对潜航器用布雷顿循环回热器和预冷器进行集成化设计。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种潜航器的多级换热系统，其特征在于，包括若干个依次连接的换热单元，各换热单元包括依次叠置的单元集流板(8)、若干个换热板对和单元隔板(9)，各换热板对上设置有热侧流道、冷侧流道以及预冷流道；各换热单元的各换热板对的热侧流道和冷侧流道的入口通过单元集流板(8)的热流体进入通道和冷流体进入通道与布雷顿系统的热源和冷源出口连接，换热板对的热侧流道出口与预冷流道连接，各预冷流道的出口通过单元集流板(8)的热流体流出通道与布雷顿系统的热源入口连接，各冷侧流道的出口通过单元集流板(8)的冷流体流出通道与布雷顿系统的冷源入口连接。2.根据权利要求1所述的一种潜航器的多级换热系统，其特征在于，所述单元集流板(8)上设置有热侧轴向进口(4)、预冷模块轴向出口(5)、冷侧轴向出口(6)和冷侧轴向进口(7)；所述热侧轴向进口(4)通过流道与各换热板对的热侧流道的入口连通，预冷模块轴向出口(5)通过流道与各预冷流道的出口连接，冷侧轴向出口(6)通过流道与各换热板对的冷侧流道的出口连接，冷侧轴向进口(7)通过流道与各换热板对的冷侧流道的入口连接。3.根据权利要求1所述的一种潜航器的多级换热系统，其特征在于，所述若干个换热单元上设置有轴向布置的热流体总进入通道、预冷流体总流出通道、以及冷流体总进入通道和冷流体总流出通道；所述热流体总进入通道分别与各单元集流板(8)的热侧轴向进口(4)连接，预冷流体总流出通道分别与各单元集流板(8)的预冷模块轴向出口(5)连通，冷流体总进入通道分别与各单元集流板(8)的冷侧轴向进口(7)连通，冷流体总流出通道分别与各单元集流板(8)的冷侧轴向出口(6)连通。4.根据权利要求1所述的一种潜航器的多级换热系统，其特征在于，所述若干个换热板对外部套设有预冷模块，预冷模块包括叠置的壳板，预冷流道设置在壳板的侧壁上，预冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：白博峰，邱智灵，陈真韬，李方博，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：