【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及换热器，具体涉及一种换热器流量均分封头及其设计方法。
技术介绍
1、换热器是调配不同物流之间能量、完成热量输运的通用工艺设备，广泛应用于发电、化工、动力、冶金等大量行业中，尤其是在以超临界二氧化碳为工质的动力循环系统中，换热器对于传递、调配工质之间的能量有着重要作用。
2、随着科技水平的不断提升，人们对核电站、火电站、航空发动机所涉及的动力系统的特殊应用场景越来越重视，缩小设备体积、提高效率、降低设备制造运行成本和自然资源消耗是换热器未来发展的方向之一。
3、目前在常规工业领域在用的换热器主要包括管壳式换热器、套管式换热器、板式换热器、板翅式换热器等，它们不能同时满足换热比表面积大、焊接强度高、体积小的要求。近年来，随着工业制造水平的提升，以高精度化学蚀刻和真空扩散焊为工艺核心的微通道换热器逐渐走向应用阶段，其微通道尺寸小、紧凑程度高，焊接方式无焊渣、连接处强度接近母材强度，具有明显优势。但是在实际测试微通道换热器的过程中发现，微通道换热器在使用一段时间后，传热性能会降低，因此为了保证正常工作，需要经常对微通道换热器进行维修或更换。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是微通道换热器使用寿命较短，目的在于提供一种换热器流量均分封头及其设计方法，提升了微通道散热器内的流量均匀性，减少了微通道散热器的堵塞和磨损，延长了使用寿命。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、一种换热器流量均分封头，包括：外包件和内构件
4、所述外包件包括：接管和管箱，所述接管的一端连接外部管路，所述管箱上设置有连接孔，所述接管的另一端与所述管箱固定连接，且通过所述连接孔与所述管箱的内部连通；
5、所述内构件设置在所述管箱内，且与所述管箱的内侧固定连接。
6、可选地，所述连接孔的直径与所述接管的内径相等，所述连接孔的中轴线与所述接管的中轴线重合。
7、具体地，所述内构件包括：一次分配筒和二次分配组件，所述一次分配筒的上端与所述连接孔连接，所述一次分配筒的下端设置在所述管箱内，所述一次分配筒的上端内径大于所述一次分配筒的下端内径，所述一次分配筒的侧壁设置有多个联通孔；
8、所述二次分配组件与所述一次分配筒的外侧面固定连接，且所述二次分配组件内部设置有分配空腔，所述分配空腔通过所述联通孔与所述一次分配筒内部连通。
9、具体地，所述二次分配组件包括多个二次分配片，多个所述二次分配片沿所述一次分配筒的中轴线依次层叠设置，且相邻的两个所述二次分配片之间设置有间隙，所述间隙为所述分配空腔；
10、所述二次分配片与所述一次分配筒的外侧面固定连接。
11、可选地，所述二次分配片包括片体和设置在所述片体上的多个微孔，所述微孔为圆形孔、矩形孔、三角孔、条形孔中的一种或多种。
12、可选地，所述二次分配片的顶部设置有用于供所述一次分配筒穿过的安装孔，所述二次分配片的底面与所述管箱的底面位于同一平面。
13、优选地，所述管箱的侧面为几何曲线面，所述二次分配片也为与所述管箱的侧面平行的几何曲线面。
14、可选地，所述一次分配筒和所述二次分配片的厚度为0.1mm~0.2mm。
15、具体地，所述内构件通过3d打印一体成型，所述外包件通过焊接成型，所述内构件与所述外包件之间通过焊接技术固定连接。
16、一种换热器流量均分封头的设计方法，包括：
17、外包件设计、内构件设计和样品测试；
18、所述外包件的设计方法包括：
19、确定设计压力和设计温度，并根据gb150确定接管和管箱的尺寸；
20、机加工获得接管和管箱；
21、对接管和管箱进行焊接组装；
22、所述内构件的设计方法包括：
23、确定运行工质、运行参数、设计压降；
24、确定一次分配筒的外形、联通孔、尺寸；
25、根据工质物理范围确定二次分配片的微孔设计，根据设计压降确定二次分配片的数量和布置；
26、三维建模后进行内构件的3d打印；
27、所述样品测试的方法包括：
28、获取加工完成的外包件和内构件，并将其焊接连接获得样品；
29、对样品进行承压测试，若承压测试未通孔则重新进行外包件设计；
30、对样品进行流阻测试，若流阻测试未通过则重新进行内构件设计；
31、若承压测试和流阻测试均通过，则完成换热器流量均分封头的设计。
32、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
33、本专利技术针对微通道换热器内流道数量多、常规封头分配流量能力较弱的特点，设计了具有多层分配空腔的内构件，使得封头内部有用了复杂的导流结构，能够对进入封头的流体进行多次分配，提高了换热器内流体流量的均匀性，避免了换热器某一位置出现堵塞或过度磨损的情况，提升了换热器的换热效率。
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1.一种换热器流量均分封头，其特征在于，包括：外包件和内构件，所述内构件设置在所述外包件内；
2.根据权利要求1所述的一种换热器流量均分封头，其特征在于，所述连接孔的直径与所述接管（1）的内径相等，所述连接孔的中轴线与所述接管（1）的中轴线重合。
3.根据权利要求1所述的一种换热器流量均分封头，其特征在于，所述内构件包括：一次分配筒（3）和二次分配组件（4），所述一次分配筒（3）的上端与所述连接孔连接，所述一次分配筒（3）的下端设置在所述管箱（2）内，所述一次分配筒（3）的上端内径大于所述一次分配筒（3）的下端内径，所述一次分配筒（3）的侧壁设置有多个联通孔；
4.根据权利要求3所述的一种换热器流量均分封头，其特征在于，所述二次分配组件（4）包括多个二次分配片，多个所述二次分配片沿所述一次分配筒（3）的中轴线依次层叠设置，且相邻的两个所述二次分配片之间设置有间隙，所述间隙为所述分配空腔；
5.根据权利要求4所述的一种换热器流量均分封头，其特征在于，所述二次分配片包括片体和设置在所述片体上的多个微孔，所述微孔为圆形孔、矩形孔、三角孔、
6.根据权利要求4所述的一种换热器流量均分封头，其特征在于，所述二次分配片的顶部设置有用于供所述一次分配筒（3）穿过的安装孔，所述二次分配片的底面与所述管箱（2）的底面位于同一平面。
7.根据权利要求4所述的一种换热器流量均分封头，其特征在于，所述管箱（2）的侧面为几何曲线面，所述二次分配片也为与所述管箱（2）的侧面平行的几何曲线面。
8.根据权利要求4所述的一种换热器流量均分封头，其特征在于，所述一次分配筒（3）和所述二次分配片的厚度为0.1mm~0.2mm。
9.根据权利要求1所述的一种换热器流量均分封头，其特征在于，所述内构件通过3D打印一体成型，所述外包件通过焊接成型，所述内构件与所述外包件之间通过焊接技术固定连接。
10.一种换热器流量均分封头的设计方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种换热器流量均分封头，其特征在于，包括：外包件和内构件，所述内构件设置在所述外包件内；
2.根据权利要求1所述的一种换热器流量均分封头，其特征在于，所述连接孔的直径与所述接管（1）的内径相等，所述连接孔的中轴线与所述接管（1）的中轴线重合。
3.根据权利要求1所述的一种换热器流量均分封头，其特征在于，所述内构件包括：一次分配筒（3）和二次分配组件（4），所述一次分配筒（3）的上端与所述连接孔连接，所述一次分配筒（3）的下端设置在所述管箱（2）内，所述一次分配筒（3）的上端内径大于所述一次分配筒（3）的下端内径，所述一次分配筒（3）的侧壁设置有多个联通孔；
4.根据权利要求3所述的一种换热器流量均分封头，其特征在于，所述二次分配组件（4）包括多个二次分配片，多个所述二次分配片沿所述一次分配筒（3）的中轴线依次层叠设置，且相邻的两个所述二次分配片之间设置有间隙，所述间隙为所述分配空腔；
5.根据权利要求4所述的一种换热器流量...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘睿龙，黄彦平，臧金光，刘光旭，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：
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