本發(fā)明涉及換熱設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種換熱設(shè)備。

背景技術(shù)：

換熱器是一種在不同溫度的兩種或兩種以上流體間實(shí)現(xiàn)物料之間熱量傳遞的節(jié)能設(shè)備，是使熱量由溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體，使流體溫度達(dá)到流程規(guī)定的指標(biāo)，以滿足工藝條件的需要，同時(shí)也是提高能源利用率的主要設(shè)備之一。

間壁式換熱器是溫度不同的兩種流體在被壁面分開的空間里流動(dòng)，通過壁面的導(dǎo)熱和流體在壁表面對(duì)流，兩種流體之間進(jìn)行換熱。間壁式換熱器有管殼式、套管式和其他型式的換熱器。間壁式換熱器是目前應(yīng)用最為廣泛的換熱器，現(xiàn)有的間壁式換熱器均是采用熱管引導(dǎo)液體的方式使得需要換熱液體進(jìn)行層流換熱的，現(xiàn)有技術(shù)存在兩個(gè)問題，第一，液體質(zhì)點(diǎn)作有條不紊的運(yùn)動(dòng)，處于層流通過分子間相互作用，傳熱效率差，流體分液不均，而且水路有死區(qū)。這種形式承壓比較低；第二，流體通過熱管運(yùn)輸，到達(dá)紊流狀態(tài)傳熱。但是這種方式是2次傳熱，流體熱量先傳給管子，然后有管子再傳熱給基板，這種熱值效率大大降低折扣。

又如公開號(hào)位cn105627634a的中國發(fā)明專利所公開的一種換熱器，具有第一腔體和第二腔體，其中，所述換熱器包括一個(gè)連通部件，所述連通部件至少包括相互連通的第一分支管和第二分支管，所述第一分支管和所述第二分支管分別插入所述第一腔體和所述第二腔體中，并且在所述第一分支管和所述第二分支管的插入部分上分別形成有多個(gè)微孔，用于使所述第一腔體和所述第二腔體相互流體連通。但是該發(fā)明的第一分支管、第二分支管、第一腔體、第二腔體均是采用熱管或熱管等同結(jié)構(gòu)實(shí)施的，所以該發(fā)明任然存在二次傳熱的問題，所以該發(fā)明的實(shí)際換熱效率依然不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種換熱設(shè)備，本發(fā)明取消了傳統(tǒng)換熱設(shè)備的熱管的層流方式而采用紊流阻隔點(diǎn)將換熱腔分隔為多個(gè)相連通的包體，進(jìn)行換熱板體的內(nèi)部換熱對(duì)象以及外部換熱介質(zhì)均紊流方案以提升換熱效率。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：一種換熱設(shè)備，包括外殼體，所述外殼體內(nèi)部設(shè)置有換熱腔，所述換熱腔內(nèi)設(shè)置有換熱器，所述換熱器由互相陣列排放的換熱板體級(jí)聯(lián)組成，相鄰所述換熱板體之間的換熱腔空間形成內(nèi)工作區(qū)，所述換熱腔在所述換熱器所占區(qū)域以外區(qū)域形成外工作區(qū)；

所述的換熱板體上設(shè)置有多個(gè)紊流阻隔點(diǎn)將所述換熱板體分隔為多個(gè)相連通的包體，相鄰兩個(gè)所述紊流阻隔點(diǎn)之間形成用于連接所述包體的流道；

相鄰所述換熱板體的上的所述紊流阻隔點(diǎn)將所述內(nèi)工作區(qū)分隔為多個(gè)互相聯(lián)通的紊流部，相鄰所述換熱板體的上的相近的所述紊流阻隔點(diǎn)的間隙將相鄰的所述紊流部、所述內(nèi)工作區(qū)與所述外工作區(qū)進(jìn)行聯(lián)通。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述的相鄰所述換熱板體的上的所述紊流阻隔點(diǎn)錯(cuò)位設(shè)置。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，換熱器的上方設(shè)置有介質(zhì)供給裝置。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述換熱板體上至少具有一個(gè)由至少三個(gè)互相等間距排布的相鄰所述紊流阻隔點(diǎn)所圍形成的紊流結(jié)構(gòu)，所述紊流結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有一所述包體。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述紊流阻隔點(diǎn)以錯(cuò)位陣列的方式分布在所述換熱板體上。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述的換熱板體包括兩塊結(jié)構(gòu)板，兩塊所述結(jié)構(gòu)板在所述換熱腔對(duì)應(yīng)位置至少通過所述紊流阻隔點(diǎn)進(jìn)行固接。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述包體的截面積大于所述流道的截面積。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述包體的每個(gè)正對(duì)方向上均設(shè)置有至少一個(gè)所述紊流阻隔點(diǎn)。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述的換熱板體上設(shè)置有用于阻擋液體沿當(dāng)前方向繼續(xù)流動(dòng)的阻隔壁，所述阻隔壁將所述換熱腔至少分割成兩個(gè)單向聯(lián)通的回流部。

綜上所述，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明具有換熱效率高的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的側(cè)視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的換熱板體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的換熱板體側(cè)視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的液體在換熱板體內(nèi)以及內(nèi)工作區(qū)內(nèi)流動(dòng)方向示意圖；

圖6是本發(fā)明的阻隔壁結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是現(xiàn)有技術(shù)的換熱板體的結(jié)構(gòu)及液體流動(dòng)方向示意圖；

圖中：

1、換熱板體，2、進(jìn)液口，3、出液口，4、紊流阻隔點(diǎn)，5、包體，6、流道，7、熱管，8、換熱殼體，9、阻隔壁,10、外殼體,11、內(nèi)工作區(qū),12、外工作區(qū),13、紊流部,14、介質(zhì)供給裝置。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例包括外殼體10，殼體外壁上設(shè)置有目標(biāo)物進(jìn)口、目標(biāo)物出口、冷卻介質(zhì)進(jìn)口、冷卻介質(zhì)出口，外殼體10內(nèi)部設(shè)置有換熱腔，換熱腔內(nèi)設(shè)置有換熱器，換熱器由互相陣列排放的具有用于容納需換熱物質(zhì)的內(nèi)腔的換熱板體1級(jí)聯(lián)組成，相鄰換熱板體1之間的換熱腔空間形成內(nèi)工作區(qū)11，換熱腔在換熱器所占區(qū)域以外區(qū)域形成外工作區(qū)12；換熱板體1上設(shè)置有與內(nèi)腔連通的進(jìn)液口2與出液口3，進(jìn)液口2與目標(biāo)物進(jìn)口連接，出液口3與目標(biāo)物出口連接，換熱板體1上設(shè)置有多個(gè)用于干擾液體進(jìn)行線性流動(dòng)的紊流阻隔點(diǎn)4將換熱板體1分隔為多個(gè)相連通的用于增加換熱板體11表面積，同時(shí)為紊流提供主要場(chǎng)所的包體5，相鄰兩個(gè)紊流阻隔點(diǎn)4之間形成用于連接包體5的流道6；相鄰換熱板體1的上的紊流阻隔點(diǎn)4將內(nèi)工作區(qū)11分隔為多個(gè)互相聯(lián)通的紊流部13，相鄰換熱板體1的上的相近的紊流阻隔點(diǎn)4的間隙將相鄰的紊流部13、內(nèi)工作區(qū)11與外工作區(qū)12進(jìn)行聯(lián)通。任意兩個(gè)包體5之間均通過至少一個(gè)流道6連接，該流道6成為了液體引流的主要通道。包體5的截面積大于流道6的截面積。包體5的每個(gè)正對(duì)方向上均設(shè)置有至少一個(gè)紊流阻隔點(diǎn)4，正對(duì)方向既是換熱板體1處于工作狀態(tài)時(shí)包體5在垂直方向上的兩個(gè)相對(duì)方向以及在平行方向上的兩個(gè)相對(duì)方向，這四個(gè)方向是液體流動(dòng)的主要方向，在這四個(gè)方向上設(shè)置紊流阻隔點(diǎn)4可以有效的阻礙液體的流動(dòng)，到達(dá)紊流的目的。如圖7所示，現(xiàn)有技術(shù)的換熱器方案為層流方案，既是液體流通的時(shí)候是沿著一個(gè)線性方向進(jìn)行的，該種方式傳熱效率差，流體分液不均，而且水路有死區(qū)。這種形式承壓比較低，同時(shí)這種方式需要借助熱管7進(jìn)行，而熱管7與外部的換熱殼體8之間又存在一次傳熱過程，這會(huì)嚴(yán)重影響實(shí)際換熱的效率，同時(shí)如果只是簡單的利用換熱板體1內(nèi)的處理對(duì)象的紊流狀態(tài)，而不考慮換熱介質(zhì)所在區(qū)域內(nèi)可能存在的層流狀態(tài)，同樣沒辦法發(fā)揮換熱板體1的實(shí)際工作最大的換熱效率。

本發(fā)明實(shí)施例的相鄰換熱板體1的上的紊流阻隔點(diǎn)4的另一種實(shí)施方式為錯(cuò)位設(shè)置，錯(cuò)位設(shè)置的紊流阻隔點(diǎn)4之間的內(nèi)工作區(qū)11會(huì)同樣形成與包體5結(jié)構(gòu)相似甚至相同的紊流部13，第一可以縮小換熱板體1之間的空間，使得內(nèi)工作內(nèi)的換熱介質(zhì)的平鋪面積更大，換熱效果更好；第二可以形成紊流效果更好的紊流部13以徹底消除換熱器內(nèi)可能存在層流的區(qū)域，進(jìn)一步提升換熱效率。換熱器的上方設(shè)置有用于向換熱器進(jìn)行換熱介質(zhì)輸入的介質(zhì)供給裝置14，介質(zhì)供給裝置14主要為輸送管道，介質(zhì)供給裝置14與冷卻介質(zhì)進(jìn)口連接，外工作區(qū)12與冷卻介質(zhì)出口連接，在輸送管道上設(shè)置有冷卻介質(zhì)的出料口，介質(zhì)供給裝置14將介質(zhì)從上方以噴淋、自然流動(dòng)等方式輸送至各個(gè)內(nèi)工作區(qū)11，液態(tài)換熱介質(zhì)在完成換熱后會(huì)轉(zhuǎn)換為氣態(tài)，氣態(tài)的介質(zhì)在從內(nèi)工作區(qū)11到外工作區(qū)12的路徑上仍然要經(jīng)過多個(gè)紊流部13，這個(gè)過程中氣態(tài)的換熱介質(zhì)會(huì)進(jìn)一步充分換熱，換熱介質(zhì)的實(shí)際工作效率，而設(shè)置在其他方向時(shí)需要用到其他動(dòng)力設(shè)備將換熱介質(zhì)供給到內(nèi)工作區(qū)11，這個(gè)過程或多或少會(huì)對(duì)換熱介質(zhì)提供一個(gè)額外的能量輸入，這個(gè)額外的能量輸入是會(huì)對(duì)換熱效率產(chǎn)生影響的。

換熱板體1上至少具有一個(gè)由至少三個(gè)互相等間距排布的相鄰紊流阻隔點(diǎn)4所圍形成的紊流結(jié)構(gòu)，紊流結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有一包體5。既是至少存在一組由三個(gè)互相等間距的紊流阻隔點(diǎn)4圍成的正交三角形的紊流結(jié)構(gòu)，同時(shí)紊流結(jié)構(gòu)的形成可以擴(kuò)展到由四個(gè)紊流阻隔點(diǎn)4合圍而成的正方形或長方形結(jié)構(gòu)、由五個(gè)紊流阻隔點(diǎn)4合圍而成的五角星形結(jié)構(gòu)等，但每個(gè)紊流結(jié)構(gòu)內(nèi)對(duì)應(yīng)只設(shè)置有一個(gè)包體5。進(jìn)一步優(yōu)化，紊流阻隔點(diǎn)4以錯(cuò)位陣列的方式分布在換熱板體1上。既如圖3所示，同一列以及同一行上紊流阻隔點(diǎn)4是均是間隔排布的。該設(shè)置使得紊流阻隔點(diǎn)4在換熱板體1上形成了正交三角形交錯(cuò)排列，如圖5所示，當(dāng)液體從方向進(jìn)入包體5后繼續(xù)往線性方向流動(dòng)的時(shí)候，液體會(huì)被紊流阻隔點(diǎn)4阻擋，導(dǎo)致液體如圖4中標(biāo)識(shí)的一樣圍著紊流阻隔點(diǎn)4為中心進(jìn)行紊流狀態(tài)傳熱，此時(shí)液體在包體5內(nèi)作出不規(guī)則運(yùn)動(dòng)、互相混摻、軌跡曲折混亂的形態(tài)及形式傳熱，由于紊流傳遞熱量的速率遠(yuǎn)大與層流方式，這使得本發(fā)明的實(shí)際傳熱效果被大幅提升，且由于本發(fā)明中紊流阻隔點(diǎn)4是正交三角形交錯(cuò)排列的、陣列的，所以在換熱板體1上紊流是處處存在的，所以本發(fā)明的換熱板體1的整體換熱效果得的大幅度提升。相對(duì)本發(fā)明的無引導(dǎo)紊流式的換熱，現(xiàn)有技術(shù)采用的線性流動(dòng)的引導(dǎo)方式的換熱效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足的。換熱板體1包括兩塊結(jié)構(gòu)板，兩塊結(jié)構(gòu)板在換熱腔對(duì)應(yīng)位置至少通過紊流阻隔點(diǎn)4進(jìn)行固接。包體5的每個(gè)正對(duì)方向上均設(shè)置有至少一個(gè)紊流阻隔點(diǎn)4。

如圖6所示，當(dāng)換熱器板體的平鋪面積過大的時(shí)候，液體進(jìn)入到換熱腔后流向過于混雜導(dǎo)致?lián)Q熱裝置整體的循環(huán)效率過低的時(shí)候，本發(fā)明在換熱板體1上設(shè)置有用于阻擋液體沿當(dāng)前方向繼續(xù)流動(dòng)的阻隔壁9，阻隔壁9將換熱腔至少分割成兩個(gè)單向聯(lián)通的回流部。這樣就使得液體具有更加好的流動(dòng)趨勢(shì)，從而提升平鋪面積過大的換熱板體1的循環(huán)效率。

本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋，其并不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。