【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及换热器，具体涉及一种多集管分流的环形印刷电路板换热器。
技术介绍
1、超临界二氧化碳发电是实现燃煤清洁高效利用的关键技术，其系统运行压力高于二氧化碳临界压力（7.38mpa），具有无相变、结构简单、有助于机组调峰调频等优点，在450-650℃范围内超临界二氧化碳布雷顿循环系统效率高于现有水蒸气朗肯循环发电系统，因而在煤炭、核能等领域具有广阔的应用前景；换热器是超临界二氧化碳发电系统中数量最多、体积最大的设备，其成本约占整个系统成本的45%以上，其流动换热性能是影响整个循环效率的关键设备之一；印刷电路板换热器广泛采用化学蚀刻加工冷热换热通道，其直径一般为0.5-2mm，采用真空扩散焊技术将冷热换热板片交替堆叠焊接形成芯体；由于该制造工艺的特点，印刷电路板换热器具有优异的传热和耐高温高压性能，可在温度≥900℃、压力≥90mpa环境下运行，紧凑度（即表面积/体积的比值）可达2500m2/m3，相同热负荷条件下，其体积可减小至管壳式换热器的1/5，因此，近年来国内外相关机构对印刷电路板换热器开展了大量研究工作。
2、现有的印刷电路板换热器芯体由大量微细通道组成（可达几十万个微细通道），换热工质的流量分配不均匀可能造成换热器金属壁面超温、热应力集中和压损增大，需要设置板片和管箱封头分流结构以实现换热工质能够均匀进入微细通道。
3、然而，现有印刷电路板换热器普遍采用常温常压微细通道换热器的分流结构，常常面临换热芯体小、分流结构大的设计难题，导致换热器整体紧凑度降低，体积和重量显著增加。
>技术实现思路
1、本专利技术提供一种多集管分流的环形印刷电路板换热器，能够克服现有设计中印刷电路板换热器分流结构占用空间大的问题，可有效提高换热器紧凑度和功率密度，减小体积和重量。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
3、本专利技术的实施例提供一种多集管分流的环形印刷电路板换热器，包括：
4、前置封头，用于实现冷流体的同侧进出；
5、芯体，一端与所述前置封头连接，所述芯体包括轴向交错排列堆叠的若干冷流体板片和热流体板片，所述冷流体板片和热流体板片上均设有多个冷流体进口集管和冷流体出口集管，所述冷流体进口集管和冷流体出口集管均沿周向周期排布，且所述冷流体进口集管和冷流体出口集管间隔排布；
6、所述冷流体板片上设有沿周向周期排布的若干弯曲冷流道，且位于所述冷流体进口集管和冷流体出口集管之间；所述弯曲冷流道包括冷流体入口分流段、冷流体核心换热段和冷流体出口汇流段；所述热流体板片上设有沿周向周期排布的若干弯曲热流道，且位于所述冷流体进口集管和冷流体出口集管之间；所述弯曲热流道包括热流体入口分流段、热流体核心换热段和热流体出口汇流段；所述冷流体核心换热段与热流体核心换热段沿径向对齐；
7、热流体进口腔体，设置在冷流体板片和热流体板片轴向交错排列堆叠形成的中部，用于实现热流体的进入；
8、壳体，套设于所述芯体外，且所述壳体的一端与所述前置封头连接，所述壳体与芯体设置有用于收集热流体的空隙；
9、下盖板，与所述芯体远离所述前置封头的一端连接，用于封堵所述热流体进口腔体；
10、后置封头，与所述壳体远离于所述前置封头的一端连接，用于实现热流体的流出。
11、进一步的，所述前置封头包括：
12、热流体进口中通集管，设置在所述前置封头中部，且与所述前置封头中部空腔连通；
13、隔板，设置在所述前置封头内壁，且所述前置封头通过所述隔板将外部空腔分成进出两部分。
14、进一步的，所述前置封头还包括：
15、冷流体进口外环集管，设置在所述前置封头上，且与所述隔板分出的外圈空腔连通；
16、冷流体出口内环集管，设置在所述前置封头上，且与所述隔板分出的内圈空腔连通。
17、进一步的，所述前置封头内嵌设有上盖板；
18、所述上盖板上设有多个外环冷流体进口和内环冷流体出口；
19、所述外环冷流体进口与所述冷流体进口外环集管连通，且所述外环冷流体进口沿周向周期排布；
20、所述内环冷流体出口与所述冷流体出口内环集管连通，且所述内环冷流体出口沿周向周期排布；
21、所述外环冷流体进口和内环冷流体出口间隔排列。
22、进一步的，所述壳体内设有若干肋，所述壳体通过所述肋与所述芯体无弯曲热流道的外壁连接。
23、进一步的，所述芯体远离前置封头的一端与所述下盖板连接，所述芯体通过所述下盖板封堵所述热流体进口腔体。
24、进一步的，所述后置封头上设有多个热流体出口集管。
25、本专利技术的上述方案至少包括以下有益效果：
26、本专利技术所述的多集管分流的环形印刷电路板换热器具有多个进出口集管设计，隔板置于前置封头内，可将空腔分成两部分以实现冷流体的同侧进出；环形换热板片沿周向周期布置有若干弯曲热流道或弯曲冷流道，且板层流道中的冷流道核心换热段与热流道核心换热段沿径向对齐；中通圆柱腔体作为热流体进口，有助于增大换热器的芯体迎风面积，降低阻力损失；同时，采用多进出口的方式进行分流，将数量众多的换热通道有规律的分开，每一组对应通道数量减少使得分流效果更佳；此外，环形换热器为多个换热模块单元体沿周向串联的集合，单元体的体积小，更有利于换热器自身承受高压；多个流体进出口集管分流的设计解决了现有印刷电路板换热器分流结构占用空间大的问题，可有效提高换热器紧凑度和功率密度，减小体积和重量。
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1.一种多集管分流的环形印刷电路板换热器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多集管分流的环形印刷电路板换热器，其特征在于，所述前置封头（1）包括：
3.根据权利要求2所述的多集管分流的环形印刷电路板换热器，其特征在于，所述前置封头（1）还包括：
4.根据权利要求3所述的多集管分流的环形印刷电路板换热器，其特征在于，所述前置封头（1）内嵌设有上盖板（12）；
5.根据权利要求4所述的多集管分流的环形印刷电路板换热器，其特征在于，所述壳体（4）内设有若干肋（41），所述壳体（4）通过所述肋（41）与所述芯体（3）无弯曲热流道的外壁连接。
6.根据权利要求5所述的多集管分流的环形印刷电路板换热器，其特征在于，所述芯体（3）远离前置封头（1）的一端与所述下盖板（5）连接，所述芯体（3）通过所述下盖板（5）封堵所述热流体进口腔体（2）。
7.根据权利要求6所述的多集管分流的环形印刷电路板换热器，其特征在于，所述后置封头（6）上设有多个热流体出口集管（61）。
【技术特征摘要】
1.一种多集管分流的环形印刷电路板换热器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多集管分流的环形印刷电路板换热器，其特征在于，所述前置封头（1）包括：
3.根据权利要求2所述的多集管分流的环形印刷电路板换热器，其特征在于，所述前置封头（1）还包括：
4.根据权利要求3所述的多集管分流的环形印刷电路板换热器，其特征在于，所述前置封头（1）内嵌设有上盖板（12）；
5.根据权利要求4所述的多集管分流的环形印刷电路板换热...
【专利技术属性】
技术研发人员：马挺，马启远，何松，程阳，王秋旺，王超，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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