等流量高效板式換熱器的製作方法

2023-04-23 11:36:56

專利名稱：等流量高效板式換熱器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種板式換熱器。屬於熱交換設備技術領域。板式換熱器是最高效的換交換裝置，每塊換熱器間隔板的相鄰側一般是不同換熱介質的流道，用於將製冷換熱介質工作時熱量或冷量交換出來。如DE4422178和 TO/94/14021/均是板式換熱器的典型結構。又如中國專利CN1888805和CN101261057提出的方案，它解決了換熱介質在進口通道進入換熱流道時的均勻分配問題，但是，在換熱流道內，換熱介質是否在換熱板表面均勻分布卻沒有提及。

發明內容
本發明的目的在於克服上述不足，提供一種能使換熱介質在換熱板表面均勻分布的等流量高效板式換熱器。本發明的目的是這樣實現的一種等流量高效板式換熱器，包括換熱板疊層，構成換熱板疊層的換熱板上壓制有波浪形花紋，以下稱為波紋，所述板式換熱器具有兩種換熱介質流體的第一和第二進口通道，以及第一和第二出口通道，其中第一進口通道、第一出口通道或第二進口通道、第二出口通道是相通的，分別用於兩種換熱介質流體的進出，在所述換熱板上設有四個角孔，它們分別對應第一進口通道、第一出口通道以及第二進口通道和第二出口通道，其特點是在與所述第一出口通道相對應的換熱板角孔周圍的下凹波紋上設置上凸的凸槽；在與所述第二出口通道相對應的換熱板角孔周圍的上凸波紋上設置下凹的凹槽。本發明的有益效果是能使換熱介質流體在換熱板表面均勻分布。當流體從第一進口通道進入，通過板片間所形成的流道，從第一出口通道流出換熱器。此過程中，換熱介質流體在換熱板表面流過，同時與換熱板另一側的另一流體進行換熱，完成其換熱過程。由於換熱板有一定的寬度，而流道的進出口相對較小，流體流過傳統的換熱板片時，進出口間距離短的阻力小，距離越長，阻力越大。由於流體流動時的阻力不同，流量就會在板片表面分配不均，流道距離短、阻力小的流量偏多，長距離、阻力大的流量偏少，使得板換的換熱效率降低。經過本發明改進後的換熱器，流道的體積發生了變化， 進出口之間距離短的流道間隙減小了，使得此處的流動阻力與距離長的流動阻力相近或相等。流體在流過換熱板表面時能均勻分布。綜上，本發明通過改善換熱板的波紋結構來改善換熱介質流體在換熱板表面均布，使換熱器的換熱面積被更好地利用，從而提高換熱面積的利用效率。


圖1為本發明等流量高效板式換熱器的立體圖。圖2表示換熱介質流體流過換熱板表面時的流動距離與阻力大小示意圖。圖3表示本發明實施例的換熱板的結構示意圖。圖4是按照本發明的實施例中換熱板疊加後觸點位置示意圖。
圖5是圖3所示的換熱板結構的右端局部放大圖。圖6是圖3所示的換熱板結構的左端局部放大圖。圖中附圖標記
換熱板疊層2、上端板3、下端板4、角孔5、6、7、8 ；第一進口通道5A、第一出口通道6A、 第二進口通道7A、第二出口通道8A。
具體實施例方式圖1為本發明等流量高效板式換熱器的立體圖。由圖1可以看出，本發明等流量高效板式換熱器，包括一換熱板疊層2和兩個分別培植在所述換熱板疊層底部和頂部的上端板3和下端板4。構成換熱板疊層的換熱板上壓制有波浪形花紋(以下稱為波紋)。所述板式換熱器具有兩種換熱介質流體的第一和第二進口通道5A和7A，以及第一和第二出口通道6A和8A，其中第一進口通道5A、第一出口通道6A或第二進口通道7A、第二出口通道 8A是相通的，分別用於兩種換熱介質流體的進出。兩種換熱介質流體的第一和第二進口通道5A和7A以及第一和第二出口通道6A和8A的進口和出口處設有連接管道的接管。在每片換熱板上設有角孔5、6、7、8，它們分別對應第一進口通道5A、第一出口通道6A;第二進口通道7A和第二出口通道8A。在與所述第一出口通道6A相對應的換熱板角孔6周圍的下凹波紋上設置上凸的凸槽；在與所述第二出口通道8A相對應的換熱板角孔8周圍的上凸波紋上設置下凹的凹槽，如圖3、圖5和圖6 ；所述凹、凸槽的深度和數量可按板片的大小計算而得，當然，深度一般為換熱板波紋深度的一半。圖2表示換熱介質流體流過換熱板表面時的流動距離與阻力大小示意圖。當流體從第一進口通道5A進入，通過板片間所形成的流道，從第一出口通道6A流出換熱器。此過程中，換熱介質流體在換熱板表面流過，同時與換熱板另一側的另一流體進行換熱，完成其換熱過程。由於換熱板有一定的寬度，而流道的進出口相對較小，流體流過傳統的換熱板片時，進出口間距離短，流動阻力小，離進出口遠的流動距離長，流動阻力就大。流體的流動特性告訴我們，相同的驅動力下，流動阻力越大，流量越小，如此，在傳統換熱板上，進出口相對直線間的流量最大，遠離進出口的板片邊角處流量最小。圖3表示本發明實施例的換熱板的結構示意圖。在換熱板的角孔8周圍波紋的上凸面(波峰)上設置下凹的凹槽，同時，在換熱板的角孔6的周圍波紋下凹面(波谷)上設置上凸的凸槽，使得流體更容易的從此處通過，同時又不減少板片的換熱面積。圖4是按照本發明的實施例中換熱板疊加後觸點位置示意圖。換熱板設置的凹、 凸槽應避免與多張換熱板疊加時釺焊觸點重疊，從而影響換熱器的強度要求。最後，應當指出，以上實施例僅是本發明較有代表性的例子，顯然，本發明的技術方案並不限於上述實施例，還可以有許多變形，本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種等流量高效板式換熱器，包括換熱板疊層(2)，構成換熱板疊層(2)的換熱板上壓制有波浪形花紋，以下稱為波紋，所述板式換熱器具有兩種換熱介質流體的第一和第二進口通道(5A、7A)，以及第一和第二出口通道(6A、8A)，其中第一進口通道(5A)、第一出口通道(6A)或第二進口通道(7A)、第二出口通道(8A)是相通的，在所述換熱板上設有四個角孔(5、6、7、8)，它們分別對應第一進口通道(5A)、第一出口通道(6A)以及第二進口通道 (7A)和第二出口通道(8A)，其特徵在於在與所述第一出口通道(6A)相對應的換熱板角孔 (6)周圍的下凹波紋上設置上凸的凸槽；在與所述第二出口通道(8A)相對應的換熱板角孔 (8)周圍的上凸波紋上設置下凹的凹槽。
2.根據權利要求1所述的一種等流量高效板式換熱器，其特徵在於所述凹、凸槽的深度為換熱板波紋深度的一半。
3.根據權利要求1或2所述的一種等流量高效板式換熱器，其特徵在於所述凹、凸槽的設置位置避開多張換熱板疊加時的觸點位置。
全文摘要
本發明涉及一種等流量高效板式換熱器，包括換熱板疊層(2)，構成換熱板疊層(2)的換熱板上壓制有波浪形花紋，以下稱為波紋，所述板式換熱器具有兩種換熱介質流體的第一和第二進口通道(5A、7A)，以及第一和第二出口通道(6A、8A)，在所述換熱板上設有四個角孔(5、6、7、8)，它們分別對應第一進口通道(5A)、第一出口通道(6A)以及第二進口通道(7A)和第二出口通道(8A)，在與所述第一出口通道(6A)相對應的換熱板角孔(6)周圍的下凹波紋上設置上凸的凸槽；在與所述第二出口通道(8A)相對應的換熱板角孔(8)周圍的上凸波紋上設置下凹的凹槽。本發明通過改善換熱板的波紋結構來改善換熱介質流體在換熱板表面均布，從而提高換熱面積的利用效率。
文檔編號F28D9/00GK102288054SQ20111017494
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月27日 優先權日2011年6月27日
發明者周浩軍, 繆君明 申請人:江蘇寶得換熱設備有限公司