紧凑式相变换热器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种紧凑式相变换热器。它包括有相变传热元件，它至少由一个换热单元组成，一个换热单元由一片传热板块、多个相变传热元件、二块隔板及四块封条构成，在每片传热板块上焊有多个相变传热元件，相变传热元件穿过传热板块分割成热侧和冷侧；在每片传热板块的两侧，相变传热元件的热侧和冷侧端均设有隔板，在传热板块的各侧二端各设有一块封条，每一个换热单元有一个冷流体通道和热流体通道。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种紧凑式换热器，特别为一种紧凑式相变换热器。目前，现有的紧凑式换热器又称板翅式换热器，它是在二板之间设置许多各种形状的翅片，其目的之一是增大换热面积，另一方面也增加了换热流体的搅动程度，从而提高了换热系数。紧凑式换热器大多是由板翅通过钎焊连接成板翅再组装而成。这就带来了二个先天缺陷，一是不能承受高温，二是不能承受高压。因之限制了它在许多场合的应用。另一方面其主要的传热面翅片都是实心的固体，在热流传导方向上具有较大的导热热阻，因而翅片不能100％地发挥作用。本技术的目的就是为了解决现有技术的上述缺陷而提供一种紧凑式相变换热器。本技术的目的是通过以下技术解决方案来实现的一种紧凑式相变换热器，它包括有相变传热元件，它至少由一个换热单元组成，一个换热单元由一片传热板块、多个相变传热元件、二块隔板及四块封条构成，在每片传热板块上焊有多个相变传热元件，相变传热元件穿过传热板块分割成热侧和冷侧；在每片传热板块的两侧，相变传热元件的热侧和冷侧端均设有隔板，在传热板块的各侧二端各设有一块封条，每一个换热单元有一个冷流体通道和热流体通道。本技术的目的还可通过以下技术解决措施来进一步实现前述的一种紧凑式相变换热器，其中所述的每一个换热单元都是一个独立的换热器，各换热单元可串连、或者并连连接，多个换热单元组合成为一个大换热器。前述的一种紧凑式相变换热器，其中所述的在每一片传热板块上均开有许多孔，相变传热元件穿过小孔与传热板块焊接、或者是可拆式的密封连接。前述的一种紧凑式相变换热器，其中所述的相变传热元件的外表可附加二次传热面，二次传热面可加在传热板块的一侧相变传热元件上，或者在传热板块的两侧相变传热元件上。前述的一种紧凑式相变换热器，其中所述的冷热流体的传热方式是逆流、并流、错流、或者是它们的混流形式。前述的一种紧凑式相变换热器，其中所述的相变传热元件与传热板块是垂直方向、或者是带任意倾斜角度的。前述的一种紧凑式相变换热器，其中所述传热板块可为圆筒状。前述的一种紧凑式相变换热器，其中所述的在二侧的封条上开有清灰孔。本技术的优点在于利用小管径的传热元件来提高换热系数并达到紧凑性；利用相变传热原理减少板壁和翅片的导热热阻；利用相变传热管来扩展基板的传热表面；由于元件和基板之间采用电弧焙焊，因之可承受高温；换热流体的温度可高达1000℃，当采用同心圆结构可承受高压。同时由于它的相变传热元件都是用相容性良好的工作液体和金属材料制成的；传热元件的直径很小，因之可承受很高的内压力，同时由于是板块集装成的，非常容易检修和更换；在处理具有灰尘的气体时也容易清灰。以下结合附图对本技术作进一步的描述附图说明图1为本技术结构示意图。图2为本技术换热板结构示意图。图3为本技术换热原理结构示意图。图4为本技术错流换热结构示意图。图5为本技术逆流换热结构示意图。图6为本技术错流换热结构示意图。如图1、2、3所示，本技术它包括有相变传热元件2，它至少由一个换热单元组成，一个换热单元由一片传热板块6、多个相变传热元件2、二块隔板5、7或者是5、4及四块封条4构成，在每片传热板块6上焊有多个相变传热元件2，相变传热元件2穿过传热板块6分割成热侧16和冷侧15；在每片传热板块6的两侧，相变传热元件2的热侧16和冷侧15端均设有隔板4、5、7，在传热板块6的各侧二端各设有一块封条4，每一个换热单元有一个冷流体通道和热流体通道。每一个换热单元都是一个独立的换热器，根据传热负荷的大小，可以将换热单元并联或串联使用，可以达到很大的传热量；多个换热单元组合成为一个大换热器。在每一片传热板块6上均开有许多孔10，相变传热元件2穿过小孔10与传热板块6焊接、或者是可拆式的密封连接。传热元件2与传热板块6可以是垂直方向(90度)也可以是带任意倾斜角度的；冷热流体的传热方式可以是逆流的，也可以是并流的，也可是错流的，或者是以上几种方式的混流形式。相变传热元件2传热内阻极小，与板翅式翅片的热阻相比可以小1至2个数每个换热单元传热板块上的相变传热元件在不同的温度范围内其内部的工作液体和壳体材料是不同的，例如在高温区(600-1000)相变传热元件的壳体是耐热合金钢，内部的工作液体是液态碱金属(钾、钠或锂)，中温区(250-650)相变元件的工作液体是有机工质(萘、联苯醚)，壳体是碳钢。或者工作液体是水，壳体是钢铜复合管。低温区(-20-100)，相变传热元件内部的工作液体是酒精、丙酮、甲醇、液氮、F113等低温介质，而壳体则可能是碳钢、铝或铜中的任何一种，总之它们应有很好的相容性匹配，因之可使相变传热元件具有至少6-10年以上的寿命。换热流体的种类可以同是气体、或同是液体，或气体-蒸汽，或气体-液体；传热板块6可以做成圆筒形的，可承受较高的压力，每一个换热体都是一个小压力容器，可以用于有压力流体的换热。如图2所示，传热板块6是一块平金属板，在板上开有若干固定相变传热元件的孔10，相变传热元件2穿过孔10，分成热端和冷端二个部分，在传热板块6的二侧有隔板5及封条4，封条4与传热板块6及二侧的隔板5和7形成一个换热单元，每一换热单元具有热流和冷流通道，图1中的紧凑式相变换热单元是由二个换热单元并联而成的。流体的换热成逆流形式，图中1为冷流体，8为热流体，当热流体8流过传热板块6上的传热元件2传至冷流体1，相变传热元件2的传热原理如图1(b)所示。在相变传热元件壳壁11的内壁面有许多细的沟槽12，在沟槽12中有一层薄的工作液体14，当外界热流8将热量传给相变传热元件2，使其内部的工作液体14汽化成为蒸汽13，蒸汽13流向冷端15将热量传给外界冷流体1，蒸汽自身冷凝成液体14，在沟槽毛细力的推动下返回到热端16，重新接受热流体8的热量再次汽化并流向冷端放出热量。如此返复循环达到输送热量的目的。为了强化相变传热元件外部的传热，可以在相变传热元件的外部增加二次传热面3(翅片或钉头小杆)，二侧增加的传热面积可以相等也可以不等。相变传热元件的外表可附加二次传热面，二次传热面可加在传热板块的一侧相变传热元件上，或者在传热板块的两侧相变传热元件上，可以利用二侧附加不等的传热面积调节元件内部的工作温度，使其达到最佳工作状态，另一方面在流体可能产生露点腐蚀的条件下，可以利用附加二次传热面积的不相等来调节内部的蒸汽温度从而控制壁面温度使其保持在流体的露点温度以上；当换热流流体带有灰尘或其它不洁物时，可在二端封条上开有清灰孔或快开门定期用压缩空气或热水清洗流道，或以避免传热元件表面的结垢或发生灰堵现象。图4、图5、图6分别是逆流、错流换热。其工作过程同上，在此不在赘述。权利要求1．一种紧凑式相变换热器，它包括有相变传热元件，其特征在它至少由一个换热单元组成，一个换热单元由一片传热板块、多个相变传热元件、二块隔板及四块封条构成，在每片传热板块上焊有多个相变传热元件，相变传热元件穿过传热板块分割成热侧和冷侧；在每片传热板块的两侧，相变传热元件的热侧和冷侧端均设有隔板，在传热板块的各侧二端各设有一块封条，每一个换热单元有一个冷流体通道和热流体通道。2．根据权利要求1所述的一种紧凑式相变换热器，其特征在于所述的每一个换热单元都是一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紧凑式相变换热器，它包括有相变传热元件，其特征在它至少由一个换热单元组成，一个换热单元由一片传热板块、多个相变传热元件、二块隔板及四块封条构成，在每片传热板块上焊有多个相变传热元件，相变传热元件穿过传热板块分割成热侧和冷侧；在每片传热板块的两侧，相变传热元件的热侧和冷侧端均设有隔板，在传热板块的各侧二端各设有一块封条，每一个换热单元有一个冷流体通道和热流体通道。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：庄骏，沈骏，
申请(专利权)人：南京赫特节能环保有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]