具有特斯拉阀通道结构的印刷电路板式热交换器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有特斯拉阀通道结构的印刷电路板式热交换器，包括壳体，壳体连接有热流进管和热流出管，热流进管和热流出管均伸出壳体并用于连接外部的热流管路；壳体还连接有冷流进管和冷流出管，冷流进管和冷流出管均伸出壳体并用于连接外部的冷流管路；热流进管和热流出管之间连接有蚀刻而成的热流单向流道，冷流进管和冷流出管之间连接有蚀刻而成的冷流单向流道，热流单向流道和冷流单向流道均为特斯拉阀结构；热流单向流道和冷流单向流道紧贴在一起。印刷电路板式热交换器因流道微小而易因温度变化导致压力剧烈变化，进而导致流体回流，造成危害。本实用新型专利技术在流道内部解决了流体回流问题，保证换热效率和系统安全。全。全。

【技术实现步骤摘要】
具有特斯拉阀通道结构的印刷电路板式热交换器


[0001]本技术涉及换热器
，尤其涉及一种印刷电路板式热交换器。

技术介绍

[0002]热交换器是用来使热量从热流体传递到冷流体的装置。印刷电路板式热交换器是一种利用化学蚀刻方法在传热板表面构造出多个毫米级的微小流道，然后利用真空扩散技术将传热板焊接在一起的高效紧凑型板式热交换器。
[0003]印刷电路板式热交换器它具有耐高温 (大于等于700 ℃)、耐高压(大于等于 60 MPa)、超高效(高达98%)、低压降、高紧凑度 (体积是传统管壳式热交换器的 1/6~1/4)、耐腐蚀及寿命长等优点，在超临界二氧化碳(S
‑
CO2)发电、核能、热泵、烃气体和天然气凝液加工、精细化工等领域都有非常大的应用潜力。
[0004]在印刷电路板热交换器的实际应用中，换热器温度变化会导致压力变化，由于流道微小，温度导致的压力变化非常明显，容易造成流体回流，回流压力可能较高。为了保障系统的安全运行，印刷电路板热交换器通常要与止回阀相连接。
[0005]止回阀仅能在印刷电路板热交换器流道的进出口处安装，液体进出印刷电路板热交换器时发生作用，对于印刷电路板热交换器流道内部的回流现象不能有效应对，热交换器内部液体回流也会导致换热效率显著下降，情况严重时可能发生安全事故。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种具有特斯拉阀通道结构的印刷电路板式热交换器，通过流道结构的改进，在印刷电路板式热交换器流道内部应对温度压力改变后的液体回流现象，防止因此造成换热效率下降甚至发生安全事故。
[0007]为实现上述目的，本技术的具有特斯拉阀通道结构的印刷电路板式热交换器包括壳体，壳体连接有热流进管和热流出管，热流进管和热流出管均伸出壳体并用于连接外部的热流管路；壳体还连接有冷流进管和冷流出管，冷流进管和冷流出管均伸出壳体并用于连接外部的冷流管路；热流进管和热流出管之间连接有蚀刻而成的热流单向流道，热流单向流道为特斯拉阀结构；
[0008]冷流进管和冷流出管之间连接有蚀刻而成的冷流单向流道，冷流单向流道为特斯拉阀结构；热流单向流道和冷流单向流道紧贴在一起。
[0009]热流单向流道的导通方向与冷流单向流道的导通方向相反。
[0010]热流进管、热流单向流道和热流出管形成一组热流单元；
[0011]冷流进管、冷流单向流道和冷流出管形成一组冷流单元；
[0012]一组热流单元及相应的冷流单元组成一组冷热换热单元，壳体内设有多组冷热换热单元。
[0013]本技术具有如下的优点：
[0014]本技术中，热流单向流道和冷流单向流道均为特斯拉阀结构，利用为特斯拉
阀结构固有的特性，在流道内部产生止回作用，即流道内任何一处因温度压力变化导致回流趋势时，该处的特斯拉阀结构就会在流道内产生阻止回流的作用，防止因流道内部流体回流（止回阀只能在流道外部止回）造成换热效率下降，杜绝因此发生安全事故的现象，提升印刷电路板热交换器应用系统的安全性。另外无须再安装止回阀，减少部件（流道不需要再连接止回阀），简化结构，方便安装，降低成本。
[0015]由于蚀刻的电路板式的流道是毫米级的，因而热流单向流道和冷流单向流道内的流体很容易换热充分。
[0016]热冷流道的导通方向相反，形成逆流式换热，相比顺流式换热具有更高的换热效率。根据应用场合的换热需要，设计人员通过增减壳体内冷热换热单元的数量，可以非常方便地使本技术匹配不同的应用场合。
附图说明
[0017]图1是本技术的结构示意图；
[0018]图2是去掉冷流单元后本技术的结构示意图；
[0019]图3是去掉热流单元后本技术的结构示意图；
[0020]图4是热流体在热流单向流道中流动的示意图；
[0021]图5是冷流体在冷流单向流道中流动的示意图。
具体实施方式
[0022]如图1至图5所示，本技术的具有特斯拉阀通道结构的印刷电路板式热交换器包括壳体1，壳体1连接有热流进管和热流出管，热流进管和热流出管均伸出壳体1并用于连接外部的热流管路；壳体1还连接有冷流进管和冷流出管，冷流进管和冷流出管均伸出壳体1并用于连接外部的冷流管路；
[0023]热流进管和热流出管之间连接有蚀刻而成的热流单向流道21，热流单向流道21为特斯拉阀结构；
[0024]冷流进管和冷流出管之间连接有蚀刻而成的冷流单向流道22，冷流单向流道22为特斯拉阀结构；图1中标号2所示泛指热流单向流道21和冷流单向流道22。
[0025]热流单向流道21和冷流单向流道22紧贴在一起（比如蚀刻在同一金属板的正反两面，然后在该金属板的正反两面焊接封闭流道的传热板）。
[0026]本技术中，热流单向流道21和冷流单向流道22均为特斯拉阀结构，利用为特斯拉阀结构固有的特性，在流道内部产生止回作用，即流道内任何一处因温度压力变化导致回流趋势时，该处的特斯拉阀结构就会在流道内产生阻止回流的作用，防止因流道内部流体回流造成换热效率下降，杜绝因此发生安全事故的现象。
[0027]由于蚀刻的电路板式的流道是毫米级的，因而热流单向流道21和冷流单向流道22内的流体很容易换热充分。
[0028]热流单向流道21的导通方向与冷流单向流道22的导通方向相反。热冷流道的导通方向相反，形成逆流式换热，相比顺流式换热具有更高的换热效率。
[0029]热流进管、热流单向流道21和热流出管形成一组热流单元；冷流进管、冷流单向流道22和冷流出管形成一组冷流单元；一组热流单元及相应的冷流单元组成一组冷热换热单
元，壳体1内设有多组冷热换热单元。
[0030]根据应用场合的换热需要，设计人员通过增减壳体1内冷热换热单元的数量，可以非常方便地使本技术匹配不同的应用场合。
[0031]本实施例中，冷热换热单元设有三组，相应的热流进管包括第一热流进管31、第二热流进管32和第三热流进管33，热流出管与各热流进管一一对应包括第一热流出管36、第二热流出管35和第三热流出管34，相互对应的各组热流进管和热流出管之间均连接有热流单向流道21。图2中标号3泛指各热流进管和各热流出管。
[0032]同样，冷流进管包括第一冷流进管41、第二冷流进管42和第三冷流进管43，冷流出管与各冷流进管一一对应包括第一冷流出管44、第二冷流出管45和第三冷流出管46，相互对应的各组冷流进管和冷流出管之间均连接有冷流单向流道22。图3中标号4泛指各冷流进管和各冷流出管。
[0033]特斯拉阀具有正向流动流阻小，流动顺畅，且反向流动中流体会不停遇到弯头、阻力大，反向流动不远的距离后动能很快降为零从而实现阻止逆流的作用。这是特斯拉阀的技术特点。
[0034]如图4中的上图所示，热流体由左向右正向通过热流单向流道21（特斯拉阀）时，基本上沿Z形通道顺畅向前流动，正向流动中与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有特斯拉阀通道结构的印刷电路板式热交换器，包括壳体，壳体连接有热流进管和热流出管，热流进管和热流出管均伸出壳体并用于连接外部的热流管路；壳体还连接有冷流进管和冷流出管，冷流进管和冷流出管均伸出壳体并用于连接外部的冷流管路；其特征在于：热流进管和热流出管之间连接有蚀刻而成的热流单向流道，热流单向流道为特斯拉阀结构；冷流进管和冷流出管之间连接有蚀刻而成的冷流单向流道，冷流单向流道为特斯拉阀结构；热流单向流道和冷流单...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振宇，张昌娟，高保彬，胡俊超，王俊皓，曹永静，王新壮，邱玉晓，闫鹏飞，蒋建锋，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：新型
国别省市：