[发明专利]一种具有组合换热板片的扩散焊紧凑式换热器

说明书

本发明涉及一种具有组合换热板片的扩散焊紧凑式换热器，换热器芯体部分由蚀刻板片和带肋板片组成，蚀刻板片通过化学蚀刻制备微型流道适用于清洁度高的工质，带肋板片上通过机加工制备较大尺寸流道适用于清洁度低的工质，两种流道组合使用降低了对工质清洁度的要求；两种板片交替堆叠并通过扩散焊接方式连接形成换热芯体，保证了换热器的耐高温耐高压性能；换热芯体无需隔板保证了换热器的紧凑性；带肋板片能够加工成具有足够的肋宽，以满足扩散焊接要求。

技术领域

本发明涉及换热设备技术领域，具体涉及一种具有组合换热板片的扩散焊紧凑式换热器。

背景技术

换热器是进行热量交换的通用设备，应用领域广泛。常规的管壳式换热器存在换热效率低、体积重量大等问题，传统的板式换热器和板翅式换热器存在耐温耐压能力低等问题，难以适应对换热器紧凑度、耐高温高压能力要求较高的使用环境。

印刷电路板式换热器（PCHE）是一种新型紧凑高效换热器，该换热器采用化学刻蚀方法在换热板片上制备微型流道，具有不同流道的换热板片相互叠加，通过扩散焊接方法构成换热器芯体。该换热器具有传热效率高、耐高温耐高压能力强、体积小重量轻等优点，应用效果较好。现有技术针对该型换热器已有较详细介绍，尤其在换热器流道形式、流道布置方式、流道组合方式、流道内加强化换热结构等已有较多技术方案公开。但受限于化学蚀刻的加工工艺，该换热器的流道尺寸较小，对工质的清洁度要求非常高，对于海水、烟气等清洁度较低的工质容易造成大颗粒物堵塞流道，影响换热并带来安全隐患，限制了印刷电路板式换热器的应用范围。

中国专利文献CN107782181A和CN106403688A公开了一种蚀刻板片+成型板片+隔板的换热芯体结构，该结构中成型板片截面呈多个“几”字形连续排列，流道尺寸较大，可以通过清洁度不高的工质。但是该技术尚存在以下不足：1）所采用的成型板片厚度较薄，耐压能力较低，对成型板片侧的工质压力要求不能过高；2）在扩散焊接制备整个芯体时，成型板片“几”字形结构刚度较差，竖直方向翅片易被压塌，因此扩散焊接时压头压力不能设置过大，这将影响蚀刻板片侧的扩散连接效果，进而影响了蚀刻板片侧的耐压能力；3）该项技术增加了换热器芯体的复杂程度，提高了制造难度，并且需要设置较多隔板用来隔开蚀刻板和成型板，增加了设备重量，降低了紧凑度。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种具有组合换热板片的扩散焊紧凑式换热器，换热器芯体部分由蚀刻板片和带肋板片组成，蚀刻板片通过蚀刻制备微型流道适用于清洁度高的工质，带肋板片上通过机加工形成较大尺寸流道适用于清洁度低的工质，两种流道组合使用降低了对工质清洁度的要求，蚀刻板片与带肋板片通过扩散焊接方式连接，保证了换热器的耐高温耐高压性能。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种具有组合换热板片的扩散焊紧凑式换热器，包括换热芯体、冷侧封头、冷侧接管、热侧封头和热侧接管，所述换热器芯体由蚀刻板片和带肋板片组成，所述蚀刻板片采用化学刻蚀方法制备流体通道，所述带肋板片采用机加工方法在平板上通过去除材料的方式制备流体通道，两种板片交替堆叠，并通过扩散焊接方法形成所述换热芯体。

具体地，所述蚀刻板片为单面蚀刻流体通道，所述带肋板片单面加工流体通道，所述蚀刻板片和带肋板片以平面覆盖流道开口面的形式交替堆叠，中间无需隔板。

所述蚀刻板片上的流体通道构成热侧或冷侧流体通道，所述带肋板片上的流体通道构成冷侧或热侧流体通道，热流体和冷流体呈逆流换热。

所述蚀刻板片上的流体通道进出口和所述带肋板片上的流体通道进出口相互错开，热侧流体通道的进出口分别连接热侧封头及热侧接管，冷侧流体通道的进出口分别连接冷侧封头和冷侧接管。

所述蚀刻板片上的流体通道的进口段和出口段均与所述带肋板片上的流体通道的进口段和出口段垂直，所述蚀刻板片上的流体通道的中间段与所述带肋板片上的流体通道的中间段平行。