印刷电路板换热器芯体制造技术

本实用新型专利技术公开了一种印刷电路板换热器芯体，其包括交替叠加的刻蚀有微通道的刻蚀板和翅片板，翅片板流道作为热流体流道，刻蚀板流道作为冷流体流道，沿冷流体流动方向冷流体流道出现变截面且横截面积单调增大。所述刻蚀板和翅片板之间还设有隔板，翅片板的顺流道方向的左、右两侧还设有侧板，刻蚀板、隔板、侧板与翅片板通过扩散焊接为一体。本实用新型专利技术的有益效果是：能够满足耐高温高压、热侧大通量、小压降的应用场景要求；可以有效减小冷流体相变时因密度减小导致的流速增大，从而减小流动阻力，保证换热器换热性能。保证换热器换热性能。保证换热器换热性能。

【技术实现步骤摘要】
印刷电路板换热器芯体


[0001]本技术涉及一种印刷电路板换热器芯体。

技术介绍

[0002]印刷电路板式换热器（PCHE）是一种微小尺度流道换热器，兼具紧凑性和高效性的特点，以其优异的机械、化学、热力性能，在核电、太阳能、海上油气田的天然气（LNG）、高温气冷堆氦气换热、电子器件散热等各工业领域展现出巨大的应用潜力。而在以烟气
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超临界CO2（s
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CO2）、熔盐
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s
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CO2、烟气
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水、氦气
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水等为换热介质的核电、光热、船舶s
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CO2发电、余热回收等系统中，通常要求换热器耐高温高压且满足大通量、小压降。
[0003]CN111059934A的中国专利技术专利申请“一种复合结构的印刷电路板式换热器芯体”，沿高度方向交替堆叠有若干刻蚀板、隔板、翅片板，能耐受高温、高压和大压差，但，当冷侧流体在换热器内发生相变时，随着温度的升高其密度不断减小，导致流速增大、流动阻力增大，可能引起局部回流造成流动的不稳定性，使冷侧流体不能被有效加热，从而影响换热效果、降低换热器性能。

技术实现思路

[0004]为克服可能发生相变的冷侧流体流动不稳定性的问题，本技术所要解决的技术问题是提供一种变截面流道的混合式印刷电路板换热器芯体。
[0005]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：印刷电路板换热器芯体，包括交替叠加的刻蚀有微通道的刻蚀板和翅片板，翅片板流道作为热流体流道，刻蚀板流道作为冷流体流道，沿冷流体流动方向冷流体流道出现变截面且横截面积单调增大。该结构的换热器芯体结合了印刷电路板换热器和翅片式换热器的各自优点，冷侧采用微通道刻蚀板具有耐高温高压的优点，热侧采用翅片板结构，具有通量大、压降小的优点；沿冷流体流动方向设置冷流体流道有变大截面，可以有效减小冷流体相变时因密度减小导致的流速增大，从而减小流动阻力，避免出现局部回流甚至倒流，使冷流体能够被有效加热，保证换热器换热性能。
[0006]所述刻蚀板和翅片板之间还设有隔板，用于隔离冷、热流体，翅片板、隔板和刻蚀板通过扩散焊接为一体。
[0007]所述翅片板的顺流道方向的左、右两侧还设有侧板，侧板与翅片板通过扩散焊接为一体，形成封闭的热流体流道。翅片板的翅片形式可以是锯齿型、多孔型、平直型、波纹型等。
[0008]沿冷流体流动方向，所述冷流体流道的横截面积可以是阶梯性增大，阶梯型增大时变化次数可以是一次、两次等，根据实际设计计算确定。
[0009]沿冷流体流动方向，所述冷流体流道的横截面积可以是连续性增大，根据实际设计计算确定。变截面时，流道深度根据实际刻蚀工艺可以加深或保持不变；刻蚀板的流道截面可以是半圆形、矩形、扇形等。
[0010]沿冷流体流动方向，所述冷流体流道（5）的横截面形状为直径不大于4mm的半圆形。
[0011]翅片板（2）的翅片高度为3～9mm，翅片节距为1.4～4mm。
[0012]本技术的有益效果是：能够满足耐高温高压、热侧大通量、小压降的应用场景要求；可以有效减小冷流体相变时因密度减小导致的流速增大，从而减小流动阻力，保证换热器换热性能。
附图说明
[0013]图1是本技术印刷电路板换热器芯体整体结构的示意图。
[0014]图2是翅片板尺寸的示意图。
[0015]图中标记为：1
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刻蚀板、2
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翅片板、3
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隔板、4
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侧板、5
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冷流体流道、6
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热流体流道，h
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翅片高度，a
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翅片节距。
具体实施方式
[0016]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0017]如图1所示，本技术的印刷电路板换热器芯体，包括交替叠加的刻蚀有微通道的刻蚀板1、隔板3和翅片板2，翅片板2沿流向的左右两侧边还各设置有侧板4以形成封闭的热流体流道6，刻蚀板流道作为冷流体流道5，沿冷流体流动方向冷流体流道5出现变截面且横截面积单调增大，可以有效减小冷流体相变时因密度减小导致的流速增大，从而减小流动阻力，避免出现局部回流甚至倒流，使冷流体能够被有效加热，保证换热器换热性能。
[0018]实施例：
[0019]如图1所示，以平直型翅片热流体流道、截面积阶梯型变化的冷流体流道为例进行具体实施例说明。换热器芯体由具有微通道的刻蚀板1和翅片板2交错叠加，冷流体在刻蚀板1的横截面为半圆形的微通道中流动，热流体在翅片板2的流道中流动；翅片板2与刻蚀板1之间还设置有隔板3，用于隔离冷、热流体；刻蚀板1、翅片板2、隔板3采用扩散焊接工艺成为一体。翅片板2沿流向的左右两侧边还各设置有侧板4以形成封闭的热流体流道6，侧板4与翅片板2亦采用扩散焊接工艺成为一体。刻蚀板1的冷流体流道5的直径在0.5～4mm之间，相邻流道中心间距根据芯体强度、换热性能而不同；翅片板2的翅片高度h=2.5～9mm，节距p=1～4mm，厚度t=0.1~0.5mm。
[0020]除本实施例所示形状外，翅片板2的翅片形式也可以是锯齿型、多孔型、波纹型等。冷流体流道5变截面刻蚀加工，沿流动方向流道横截面积有两次阶梯型增大。根据实际刻蚀工艺，所述变截面方式可以是连续型增大，也可以是阶梯型增大，阶梯型增大时变化次数可以是多次等等，均根据实际设计计算确定；变截面时，流道5深度根据实际刻蚀工艺可以加深或保持不变；刻蚀板1的流道5截面可以是半圆形、矩形、扇形等。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.印刷电路板换热器芯体，包括交替叠加的刻蚀有微通道的刻蚀板（1）和翅片板（2），翅片板流道作为热流体流道（6），刻蚀板流道作为冷流体流道（5），其特征是：沿冷流体流动方向冷流体流道（5）出现变截面且横截面积单调增大。2.如权利要求1所述的印刷电路板换热器芯体，其特征是：所述刻蚀板（1）和翅片板（2）之间还设有隔板（3），翅片板（2）、隔板（3）和刻蚀板（1）通过扩散焊接为一体。3.如权利要求2所述的印刷电路板换热器芯体，其特征是：所述翅片板（2）的顺流道方向的左、右两侧还设有侧板（4），侧板（4）与翅片板（...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖欣悦，王康，
申请(专利权)人：东方电气集团东方锅炉股份有限公司，
类型：新型
国别省市：