System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 低温液化换热器、低温液化换热系统和控制方法技术方案_技高网
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低温液化换热器、低温液化换热系统和控制方法技术方案

技术编号:41314554 阅读:9 留言:0更新日期:2024-05-13 14:56
本发明专利技术公开了一种低温液化换热器、低温液化换热系统和控制方法,低温液化换热器包括:多个换热板片和多个分隔板片,多个换热板片和多个分隔板片层叠布置且沿层叠方向交替布置,换热板片在层叠方向上的一侧与分隔板片之间限定出流通通道,多个流通通道包括用于流通冷侧介质的冷侧流道和用于流通热侧介质的热侧流道,冷侧流道内的冷侧介质用于与热侧流道内的热侧介质换热以实现热侧介质液化,其中,换热板片在层叠方向上的另一侧与分隔板片之间设有蓄热缓冲层。根据本发明专利技术实施例的低温液化换热器,通过蓄热缓冲层吸收并存储冷侧介质的冷量,能够对热侧介质的制冷进行缓冲,减小热侧介质结冰而堵塞流通通道的可能,提高热侧介质液化的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及换热器,更具体地,涉及一种低温液化换热器、低温液化换热系统和控制方法


技术介绍

1、随着世界各军事强国对海洋军事战略装备的需求不断升级,牵引水下潜艇等装备的续航能力提升、下潜深度增加、可靠性以及隐蔽性增强等技术正在强劲发展。

2、受制于下潜深度,潜艇的尾气排放影响潜艇的隐身性能,同时也成为衡量各国军备水平的一项重要指标。采用潜艇自身携带的低温液氧对燃烧生成的尾气(成分主要是二氧化碳)进行冷却,实现尾气的液化增压排放,是提高潜艇下潜深度、隐身性能的重要技术途径之一。

3、相关技术中,液氧温度较低(一般低于-183℃),尾气极易在液化时发生结冰,堵塞流通通道,不利于尾气的持续排放。


技术实现思路

1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本专利技术的一个目的在于提出一种低温液化换热器,所述低温液化换热器能够对尾气进行液化,且能够减小尾气在液化时发生结冰现象的可能,不易发生堵塞,利于尾气的持续排放。

2、本专利技术的另一个目的在于提出一种具有上述低温液化换热器的低温液化换热系统。

3、本专利技术的另一个目的在于提出一种上述低温液化换热系统的控制方法。

4、根据本专利技术实施例的低温液化换热器,包括:多个换热板片和多个分隔板片,多个所述换热板片和多个所述分隔板片层叠布置且沿所述层叠方向交替布置,所述换热板片在层叠方向上的一侧与所述分隔板片之间限定出流通通道,多个所述流通通道包括用于流通冷侧介质的冷侧流道和用于流通热侧介质的热侧流道,所述冷侧流道内的冷侧介质用于与所述热侧流道内的热侧介质换热以实现所述热侧介质液化,其中,所述换热板片在层叠方向上的另一侧与所述分隔板片之间设有蓄热缓冲层。

5、根据本专利技术实施例的低温液化换热器,通过将多个换热板片和多个分隔板片层叠且交替布置,能够实现热侧介质和冷侧介质的换热以使热侧介质液化,且通过蓄热缓冲层吸收并存储冷侧介质的冷量,能够对热侧介质的制冷进行缓冲,减小热侧介质吸收过多冷量而发生结冰进而堵塞流通通道的可能,提高热侧介质液化的可靠性。

6、另外,根据本专利技术上述实施例的低温液化换热器还可以具有如下附加的技术特征:

7、根据本专利技术的一些实施例,所述蓄热缓冲层的导热系数小于所述换热板片的导热系数,所述蓄热缓冲层的导热系数小于所述分隔板片的导热系数。

8、根据本专利技术的一些实施例,所述换热板片在层叠方向上的另一侧设有多个凹槽,多个所述凹槽沿第一方向间隔布置,所述蓄热缓冲层嵌设于所述凹槽内。

9、根据本专利技术的一些实施例,所述凹槽沿第二方向贯穿所述换热板片,所述低温液化换热器还包括封板,所述换热板片沿所述第二方向的两端分别设有所述封板,且所述封板密封多个所述换热板片的所述凹槽的端部开口,所述第二方向与所述第一方向垂直。

10、根据本专利技术的一些实施例,所述凹槽垂直于延伸方向截面的等效直径为5mm~10mm。

11、根据本专利技术的一些实施例,所述低温液化换热器包括沿层叠方向延伸的冷侧进口、冷侧出口、热侧进口和热侧出口,所述换热板片在层叠方向上的一侧设有间隔布置的多个通道槽,所述分隔板片密封所述通道槽沿层叠方向一侧的侧部开口,所述热侧流道对应的所述通道槽连通所述热侧进口和所述热侧出口,所述冷侧流道对应的所述通道槽连通所述冷侧进口和所述冷侧出口。

12、根据本专利技术的一些实施例,所述冷侧进口和所述冷侧出口分别设于所述换热板片在第一方向上的两侧,所述热侧进口和所述热侧出口分别设于所述换热板在所述第一方向上的两侧,所述热侧进口和所述冷侧进口分别设于所述换热板在第二方向上的两侧,所述第二方向与所述第一方向垂直,所述通道槽包括第一槽段和两个第二槽段,所述第一槽段沿所述第二方向延伸,所述第二槽段沿所述第一方向延伸,所述第一槽段连接在两个所述第二槽段之间;和/或,所述通道槽垂直于延伸方向的截面的等效直径为0.1mm~1.0mm。

13、根据本专利技术实施例的低温液化换热系统,包括根据根据本专利技术实施例的低温液化换热器、冷侧低温流路和热侧高温流路,所述低温液化换热器的所述冷侧流道串联于所述冷侧低温流路且所述热侧流道串联于所述热侧高温流路,所述热侧高温流路用于通入深水潜艇排出的高温气体,所述热侧高温流路的出口端为排海端。

14、根据本专利技术的一些实施例,所述低温液化换热系统包括温度传感器,所述温度传感器设于所述热侧流道的出口下游且用于检测由所述热侧流道流出的介质温度;控制阀,所述控制阀与所述温度传感器连接,所述控制阀设于所述冷侧流道的进口上游且用于根据所述温度传感器的检测结果控制所述冷侧流道的进口的通断。

15、根据本专利技术实施例的低温液化换热系统的控制方法,包括:在所述热侧流道的出口下游的介质温度大于第一设定温度时,控制所述冷侧流道的进口导通;在所述热侧流道的出口下游的介质温度处于设定温度范围大于等于第二设定温度且小于等于所述第一设定温度时,保持所述冷侧流道的进口导通;在所述热侧流道的出口下游的介质温度小于所述第二设定温度时,控制所述冷侧流道的进口阻断;其中,所述第一设定温度为tl-δ,所述第二设定温度为ts+δ,ts为所述高温气体的凝固点温度,tl为所述高温气体的液化温度,0.5℃≤δ≤5℃。

16、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本专利技术的实践了解到。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低温液化换热器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的低温液化换热器,其特征在于,所述蓄热缓冲层的导热系数小于所述换热板片的导热系数,所述蓄热缓冲层的导热系数小于所述分隔板片的导热系数。

3.根据权利要求1所述的低温液化换热器,其特征在于,所述换热板片在层叠方向上的另一侧设有多个凹槽,多个所述凹槽沿第一方向间隔布置,所述蓄热缓冲层嵌设于所述凹槽内。

4.根据权利要求3所述的低温液化换热器,其特征在于,所述凹槽沿第二方向贯穿所述换热板片,所述低温液化换热器还包括封板,所述换热板片沿所述第二方向的两端分别设有所述封板,且所述封板密封多个所述换热板片的所述凹槽的端部开口,所述第二方向与所述第一方向垂直。

5.根据权利要求3所述的低温液化换热器,其特征在于,所述凹槽垂直于延伸方向的截面的等效直径为5mm~10mm。

6.根据权利要求1所述的低温液化换热器,其特征在于,所述低温液化换热器包括沿层叠方向延伸的冷侧进口、冷侧出口、热侧进口和热侧出口,所述换热板片在层叠方向上的一侧设有间隔布置的多个通道槽,所述分隔板片密封所述通道槽沿层叠方向一侧的侧部开口,所述热侧流道对应的所述通道槽连通所述热侧进口和所述热侧出口,所述冷侧流道对应的所述通道槽连通所述冷侧进口和所述冷侧出口。

7.根据权利要求6所述的低温液化换热器,其特征在于,所述冷侧进口和所述冷侧出口分别设于所述换热板片在第一方向上的两侧,所述热侧进口和所述热侧出口分别设于所述换热板在所述第一方向上的两侧,所述热侧进口和所述冷侧进口分别设于所述换热板在第二方向上的两侧,所述第二方向与所述第一方向垂直,所述通道槽包括第一槽段和两个第二槽段,所述第一槽段沿所述第二方向延伸,所述第二槽段沿所述第一方向延伸,所述第一槽段连接在两个所述第二槽段之间;和/或,

8.一种低温液化换热系统,其特征在于,包括根据权利要求1-2中任一项所述的低温液化换热器、冷侧低温流路和热侧高温流路,所述低温液化换热器的所述冷侧流道串联于所述冷侧低温流路且所述热侧流道串联于所述热侧高温流路,所述热侧高温流路用于通入深水潜艇排出的高温气体,所述热侧高温流路的出口端为排海端。

9.根据权利要求8所述的低温液化换热系统,其特征在于,包括:

10.根据权利要求8或9所述的低温液化换热系统的控制方法,其特征在于,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种低温液化换热器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的低温液化换热器,其特征在于,所述蓄热缓冲层的导热系数小于所述换热板片的导热系数,所述蓄热缓冲层的导热系数小于所述分隔板片的导热系数。

3.根据权利要求1所述的低温液化换热器,其特征在于,所述换热板片在层叠方向上的另一侧设有多个凹槽,多个所述凹槽沿第一方向间隔布置,所述蓄热缓冲层嵌设于所述凹槽内。

4.根据权利要求3所述的低温液化换热器,其特征在于,所述凹槽沿第二方向贯穿所述换热板片,所述低温液化换热器还包括封板,所述换热板片沿所述第二方向的两端分别设有所述封板,且所述封板密封多个所述换热板片的所述凹槽的端部开口,所述第二方向与所述第一方向垂直。

5.根据权利要求3所述的低温液化换热器,其特征在于,所述凹槽垂直于延伸方向的截面的等效直径为5mm~10mm。

6.根据权利要求1所述的低温液化换热器,其特征在于,所述低温液化换热器包括沿层叠方向延伸的冷侧进口、冷侧出口、热侧进口和热侧出口,所述换热板片在层叠方向上的一侧设有间隔布置的多个通道槽,所述分隔板片密封所述通道槽沿层叠方向一侧的侧部开口,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:王超胥蕊娜姜培学
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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