【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热量交换设备,具体的一种超临界二氧化碳换热器,还是一种超临界二氧化碳换热器的设计方法,更是一种超临界二氧化碳换热器的多物理耦合试验系统,也是一种多物理耦合试验系统的试验方法。
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。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。
...【技术保护点】
1.一种超临界二氧化碳换热器,其特征在于,所述超临界二氧化碳换热器(1)包括换热芯体(11)、封头部(12)和接管部(13),换热芯体(11)内含有微通道(111),微通道(111)包括多条第一微通道(1111)和多条第二微通道(1112),封头部(12)包括第一入口封头(121)、第一出口封头(122)、第二入口封头(123)和第二出口封头(124),接管部(13)包括第一入口接管(131)、第一出口接管(132)、第二入口接管(133)和第二出口接管(134);第一入口接管(131)、第一入口封头(121)、第一微通道(1111)、第一出口封头(122)和第一出口
...【技术特征摘要】
1.一种超临界二氧化碳换热器,其特征在于,所述超临界二氧化碳换热器(1)包括换热芯体(11)、封头部(12)和接管部(13),换热芯体(11)内含有微通道(111),微通道(111)包括多条第一微通道(1111)和多条第二微通道(1112),封头部(12)包括第一入口封头(121)、第一出口封头(122)、第二入口封头(123)和第二出口封头(124),接管部(13)包括第一入口接管(131)、第一出口接管(132)、第二入口接管(133)和第二出口接管(134);第一入口接管(131)、第一入口封头(121)、第一微通道(1111)、第一出口封头(122)和第一出口接管(132)依次连通,第二入口接管(133)、第二入口封头(123)、第二微通道(1112)、第二出口封头(124)和第二出口接管(134)依次连通。
2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳换热器,其特征在于,换热芯体(11)含有多个层叠设置的换热板(112),换热板(112)之间焊接,所述焊接为扩散焊、钎焊或熔焊。
3.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳换热器,其特征在于,换热芯体(11)和封头部(12)之间焊接,封头部(12)和接管部(13)之间焊接,所述焊接为氩弧焊、钎焊或离子焊。
4.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳换热器,其特征在于,换热芯体(11)含有多个层叠设置的换热板(112),换热板(112)包括一次侧换热板(1121)和二次侧换热板(1122),第一微通道(1111)位于一次侧换热板(1121)内,第二微通道(1112)位于第二微通道(1112)内;换热芯体(11)中换热板(112)的层叠排列方式为:一个一次侧换热板(1121)和一个二次侧换热板(1122)交替设置,或者,一个一次侧换热板(1121)和两个二次侧换热板(1122)交替设置,或者,两个一次侧换热板(1121)和一个二次侧换热板(1122)交替设置。
5.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳换热器,其特征在于,换热芯体(11)含有多个层叠设置的换热板(112),换热板(112)的厚度为1mm-5mm,微通道(111)的横截面尺寸为1mm-10mm。
6.根据权利要求5所述的超临界二氧化碳换热器,其特征在于,微通道(111)为直线型或折线型,微通道(111)之间设置有肋壁(116),肋壁(116)的宽度为0.5mm-10mm。
7.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳换热器,其特征在于,微通道(111)的内表面为粗糙面、微通道(111)的内表面连接有附着物或者微通道(111)的内表面连接有涡发生器。
8.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳换热器,其特征在于,微通道(111)按照几字型排布回转流动,且微通道(111)发生180°转向的次数加一为回转数m,而微通道(111)分成了n组相互并列的微通道(111),其中m和n都为自然数,其中如果m为奇数,那么微通道(111)的入口和出口位置在所述超临界二氧化碳换热器的同侧,如果m为偶数,那么微通道(111)的入口和出口位置在所述超临界二氧化碳换热器的异侧。
9.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳换热器,其特征在于,微通道(111)的转向处设置有圆角过渡。
10.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳换热器,其特征在于,微通道(111)为几字形,微通道(111)之间设置有肋壁(116),肋壁(116)内设置有横向连通孔,所述横向连通孔的形状包括圆形、半圆形或方形。
11.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳换热器,其特征在于,微通道(111)还包括第三微通道,封头部(12)还包括第三入口封头和第三出口封头,接管部(13)还包括第三入口接管和第三出口接管;所述第三入口接管、所述第三入口封头、所述第三微通道、所述第三出口封头和所述第三出口接管依次连通。
12.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳换热器,其特征在于,换热板(112)的长度和宽度分别为lx和ly,换热板(112)内含有留白区(114...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄彦平,刘睿龙,宫厚军,唐佳,刘旻昀,费俊杰,刘秀婷,卓文彬,昝元锋,
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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