一种换热器及模块式换热系统的制作方法

本申请涉及热交换设备，尤其涉及一种换热器及模块式换热系统。

背景技术：

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。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，但它们都不能同时满足换热比表面积大、焊接强度高、体积小的要求。

2、现有传统换热器存在出口方向固定的问题，容易受环境限制，难以满足换热设备在系统中的自由布置和高效换热。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种换热器及模块式换热系统，旨在解决现有换热器出口方向固定而容易受环境限制的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请提供一种换热器，包括散热芯、进口接管和出口接管，散热芯外壁沿散热芯周向开设有出口通道，进口接管贯穿出口通道并伸入散热芯内部，进口接管用于通入热流体，出口接管与出口通道连通，且出口接管沿出口通道周向位置可调，出口接管用于排出热交换后的流体，可改变出口接管出口方向，提高了换热器的使用灵活性，可根据不同应用需求进行调节优化，具有较强的适用性。

3、可选地，散热芯表面设置有包覆出口通道的密封带，密封带用于将出口通道围成密闭的空间，进口接管贯穿密封带，出口接管连接于密封带一侧，密封带具有弹性，即保证了密封作用，又可适应出口接管位置变化，满足使用要求。

4、可选地，密封带包括多个密封片，密封片两侧端均连接有导滑杆，出口通道两侧壁开设有与对应导滑杆配合的密封滑槽，相邻密封片的部分部位互相堆叠，且相邻密封片互相堆叠的部位之间连接有弹簧，出口接管连接于对应的两密封片之间，从而实现密封带既具有密封作用，又具有弹性伸缩作用，以适应出口接管位置的变化。

5、可选地，密封片的材质为金属材料或非金属材料。

6、可选地，进口接管位于散热芯外侧的一端开口，进口接管伸入散热芯内部的一端开设有多个通孔。

7、可选地，进口接管伸入散热芯内部的一端为球形端，多个通孔开设于球形端上。

8、可选地，散热芯的结构为三周期极小曲面结构，使得换热器具有散热能力强、流动方向自由的特点，相比于传统的换热器固定冷却工质流向，能够减少沿程阻力损失，拥有明显的成本优势和广泛的应用前景。

9、可选地，散热芯和进口接管的材质均为3d打印材料，且散热芯和进口接管一体成型。

10、可选地，散热芯的外形为球形、多棱柱和多棱锥中的至少一种。

11、一种模块式换热系统，包括多个上述的一种换热器，相邻换热器之间通过进口接管和出口接管以预设角度连接。

12、本申请所能实现的有益效果如下：

13、本申请的换热器，包括散热芯、进口接管和出口接管，散热芯外壁沿散热芯周向开设有出口通道，进口接管贯穿出口通道并伸入散热芯内部，进口接管用于通入热流体，出口接管与出口通道连通，且出口接管沿出口通道周向位置可调，出口接管用于排出热交换后的流体。在使用本申请的换热器时，可以通过进口接管通入热流体后，热流体经散热芯内部散发至出口通道的过程中，从而进行流动换热，热交换后的流体顺着出口通道最后再从出口接管排出，完成热交换过程，而出口接管沿出口通道周向位置可调，从而根据使用环境可适应性地调节出口接管位置，从而改变出口方向，大大提高了换热器的使用灵活性，可根据不同应用需求进行调节优化，具有较强的适用性。

技术特征：

1.一种换热器，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种换热器，其特征在于，所述散热芯表面设置有包覆所述出口通道的密封带，所述密封带用于将所述出口通道围成密闭的空间，所述进口接管贯穿所述密封带，所述出口接管连接于所述密封带一侧，所述密封带具有弹性。

3.如权利要求2所述的一种换热器，其特征在于，所述密封带包括多个密封片，所述密封片两侧端均连接有导滑杆，所述出口通道两侧壁开设有与对应所述导滑杆配合的密封滑槽，相邻所述密封片的部分部位互相堆叠，且相邻所述密封片互相堆叠的部位之间连接有弹簧，所述出口接管连接于对应的两所述密封片之间。

4.如权利要求3所述的一种换热器，其特征在于，所述密封片的材质为金属材料或非金属材料。

5.如权利要求1-4中任一项所述的一种换热器，其特征在于，所述进口接管位于所述散热芯外侧的一端开口，所述进口接管伸入所述散热芯内部的一端开设有多个通孔。

6.如权利要求5所述的一种换热器，其特征在于，所述进口接管伸入所述散热芯内部的一端为球形端，多个所述通孔开设于所述球形端上。

7.如权利要求1-4中任一项所述的一种换热器，其特征在于，所述散热芯的结构为三周期极小曲面结构。

8.如权利要求7所述的一种换热器，其特征在于，所述散热芯和所述进口接管的材质均为3d打印材料，且所述散热芯和所述进口接管一体成型。

9.如权利要求1所述的一种换热器，其特征在于，所述散热芯的外形为球形、多棱柱和多棱锥中的至少一种。

10.一种模块式换热系统，其特征在于，包括多个如权利要求1-9中任一项所述的一种换热器，相邻所述换热器之间通过所述进口接管和所述出口接管以预设角度连接。

技术总结
本申请公开了一种换热器及模块式换热系统，包括散热芯、进口接管和出口接管，散热芯外壁沿散热芯周向开设有出口通道，进口接管贯穿出口通道并伸入散热芯内部，进口接管用于通入热流体，出口接管与出口通道连通，且出口接管沿出口通道周向位置可调，出口接管用于排出热交换后的流体，本申请具有换热能力强、紧凑程度高、工质流动传热方向可调、可适应各种使用环境、使用灵活的优点。

技术研发人员：刘睿龙,刘旻昀,费俊杰,唐佳,赵学斌,黄彦平,昝元锋,卓文彬,王广义
受保护的技术使用者：中国核动力研究设计院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15