张明辉，徐哲，段天应，李晟，李秋龙，李培跃

(中国船舶重工集团公司第七二五研究所，河南 洛阳 471023)

0 引言

印刷板式换热器(printed circuit heat exchanger，PCHE)是一种新型高效紧凑换热器，可应用于高效火力发电、核电、氢能源、海洋工程、船舶等众多工业领域的工艺流程中，如超临界二氧化碳布雷顿发电系统的回热器/冷却器、第四代核电系统一回路二回路中间换热器、加氢站氢气冷却器、海洋油气平台干/湿气换热器、浮式存储与再气化装置(FSRU)的LNG气化器等。PCHE因其耐高温高压、换热效率高、结构紧凑等突出优势，已逐步在各应用领域投用，并成为国内外研究热点。

PCHE结构如图1所示。该换热器的芯体部分采用化学蚀刻等方式成型出换热板片流道，将换热板片按照流道介质冷热交替堆叠，采用扩散焊接技术将换热板片连接成不可拆卸的整体，形成换热芯体，并与管箱、接管、法兰等部件组成完整的PCHE设备。PCHE相比传统的管壳式换热器和板式换热器具有非常突出的优点：(1)单位体积换热面积大；(2)换热系数高；(3)承压能力、耐温能力高；(4)紧凑度高，在同等功率条件下，体积和重量仅是传统管壳式换热器的1/5。

图1 PCHE结构示意图

针对该型换热器，国内外学者已经开展了一些试验和数值研究。赖展程等[1]对Z型通道相变两相流进行了数值研究，对比分析了各流型下的换热效果。

Tsuzuki等[2]发现在连续Z字形通道的转折部位，流体会产生涡流和局部循环流，这种循环流会抑制传热，增加阻力，相对于Z字形通道，S形通道流动更加均匀，这种通道漩涡和回流现象都变少。……