專利名稱：整體擾流換熱板片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于供熱技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及的是一種整體擾流換熱板片。
背景技術(shù)：
70年代的世界能源危機(jī)有力地促進(jìn)了傳熱強(qiáng)化技術(shù)的發(fā)展。為了 節(jié)能降耗，提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益，要求開發(fā)適用于不同要求的高效能換 熱板片。這是因?yàn)?，隨著能源的短缺(從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，這是世界的總趨勢(shì)), 可利用熱源的溫度越來越低，換熱允許溫差將變得更小，當(dāng)然，對(duì)換 熱技術(shù)的發(fā)展和換熱板片性能的要求也就更高。近年來，隨著制造技 術(shù)的進(jìn)步，強(qiáng)化傳熱元件的開發(fā)，使得新型高效換熱器的研究有了較 大的發(fā)展，根據(jù)不同的工藝條件與換熱工況設(shè)計(jì)制造了不同結(jié)構(gòu)形式 的新型換熱板片，并已在很多行業(yè)得到應(yīng)用與推廣，取得了較大的經(jīng) 濟(jì)效益。所以，這些年來，換熱板片的開發(fā)與研究成為人們關(guān)注的課 題。由于現(xiàn)有的換熱板片為大多為溝槽結(jié)構(gòu)，流體在其內(nèi)部為層流換 熱，因此換熱效率較低；而密封多采用橡膠密封，其承壓能力和工作 溫度相對(duì)較低，易造成腐蝕、泄露等問題。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的即由此產(chǎn)生，提出一種整體擾流換熱板片。解決換 熱板片易腐蝕、易泄露的問題，提高換熱效率、承壓能力和工作溫度。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的采取的技術(shù)方案是其由換熱板片、進(jìn)汽管 及分汽管構(gòu)成，換熱板片為夾層結(jié)構(gòu)，在每塊單片板上分布有多個(gè)交 錯(cuò)排列的凹面，且兩塊單片板上的凹面對(duì)應(yīng)連接，兩塊單片板相對(duì)組 合后其凹面部位的流道均呈三維流動(dòng)方式；在換熱板片的一端設(shè)有進(jìn) 汽管，另一端設(shè)有出汽管。本發(fā)明是依據(jù)兩相流汽水混合換熱的理論，結(jié)合計(jì)算機(jī)、熱力學(xué)、 流體力學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的相關(guān)理論，應(yīng)用連續(xù)方程、能量 方程、動(dòng)量定理、熱力學(xué)第一二定律等物理定律推導(dǎo)出用于理論設(shè)計(jì)的一套基本關(guān)系式，在給定蒸汽壓力、冷水壓力、溫度、出水量、沖 擊力等設(shè)計(jì)參數(shù)下，確定熱交換器系統(tǒng)參數(shù)及工藝流程，并選定基本 元件的幾何形狀和尺寸研制的節(jié)能環(huán)保型具有多種用途的的產(chǎn)品。本發(fā)明設(shè)計(jì)的換熱板片采用金屬材料制作。換熱板片是周邊焊接 成型，表面用點(diǎn)焊機(jī)點(diǎn)壓成型，兩端用鋼管焊接，鋼管插入端應(yīng)使蒸 汽分布均勻，兩端鋼管與上下管板經(jīng)焊接連為一體。使用時(shí)，多塊換 熱板片組合應(yīng)用，這樣在換熱板片的夾層中構(gòu)成了一種介質(zhì)(熱媒) 的流道，相鄰兩塊換熱板片之間的間隙構(gòu)成了另一種介質(zhì)(冷媒)的 流道，由于這種特殊的流道結(jié)構(gòu)，兩種不同溫度的介質(zhì)在各自的流道 均呈三維方向脈沖式高速反向流動(dòng)，不僅換熱效果非常顯著，而且對(duì) 流道自我沖刷和清洗，不易結(jié)垢。為增大對(duì)數(shù)平均溫差和傳熱系數(shù)，可采用冷、熱媒逆流布置。熱媒介質(zhì)在換熱板片的夾層中流動(dòng)進(jìn)行換熱；冷媒介質(zhì)均勻地分配各個(gè)換熱板片之間的間隙中，與換熱板片夾層中的熱媒進(jìn)行換熱。 其具有以下特點(diǎn)-1、 換熱板片的設(shè)計(jì)承壓能力為0.6-l.OMPa。2、 熱交換效率高，綜合性能好。3、 抗結(jié)垢污垢的沉著與管壁附面層有關(guān)，三維擾流結(jié)構(gòu)徹底破 壞了附面層，因而污垢不易附著；原污垢在熱脹差和水流的沖擊下很 容易脫落，具有自潔作用。4、 抗腐蝕換熱板片的腐蝕主要是由于積垢而產(chǎn)生的垢下腐蝕， 抗垢特性使得垢下腐蝕減輕或不復(fù)存在，加之金屬材料具有良好的抗 腐蝕性能和耐沖蝕能力，因而抗腐蝕力大大提升。5、 生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟(jì)效益好。由于板片體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，制作方便，省時(shí)、省工、省料，生產(chǎn)成本低。6、 流動(dòng)截面的改變形成三維擾流方式，使其換熱效率增大。


圖1為本發(fā)明換熱板片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的側(cè)視圖。圖3為圖1的局部示意圖。圖4為本發(fā)明換熱板片的剖視圖。圖5為圖4 A-A的放大圖。 圖6為圖4 B-B的放大圖。 圖7為本發(fā)明換熱板片的分汽管結(jié)構(gòu)示意圖。 圖8為本發(fā)明換熱板片的進(jìn)汽管結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1、板片，2、分汽管，3、進(jìn)汽管，4、出汽管，5、凹面。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖，給出本發(fā)明的實(shí)施例如下如圖1-6所示該整體擾流換熱板片具體由換熱板片1，分汽管 2，進(jìn)汽管3及出汽管4組成。換熱板片1為夾層結(jié)構(gòu)，由兩塊單片 板相對(duì)組合而成，每塊單片板由金屬板片壓制成型，其上均分布有多 個(gè)交錯(cuò)排列的凹面5，且兩塊單片板上的凹面5對(duì)應(yīng)連接。由此，兩 塊單片板相對(duì)組合后每個(gè)凹面部位的流道均呈三維流動(dòng)方式。該凹面5可以是圓形、橢圓形或多邊形。將兩塊板片焊接成型后中間形成的 夾層即為介質(zhì)(熱媒)的流道。凹面5用點(diǎn)焊機(jī)點(diǎn)壓成型，點(diǎn)焊主要 是為了使兩板片通過焊接連成一體，其焊點(diǎn)對(duì)兩板片起到支撐作用， 增加了換熱板片的抗壓能力，通過換熱板片及電焊點(diǎn)使板片內(nèi)熱媒流 動(dòng)由直線流動(dòng)變?yōu)榍€擾動(dòng)，從而增大了熱媒擾動(dòng)系數(shù)，提高板片的 換熱效率。在換熱板片1的一端設(shè)有進(jìn)汽管3，另一端設(shè)有出汽管4; 進(jìn)汽管3的管徑漸縮(如圖8所示)，因?yàn)榉制?的管徑比進(jìn)汽管3 的管徑小，為了能很好的焊接一起，所以進(jìn)汽管的管徑要設(shè)計(jì)成漸縮 的。在換熱板片1內(nèi)位于進(jìn)汽管3—端設(shè)置分汽管2，該分汽管2具 有多個(gè)分汽孔(如圖7所示)，其進(jìn)氣孔與進(jìn)汽管連通、多個(gè)分汽孔 對(duì)應(yīng)換熱板片內(nèi)的各流道。分汽管2與換熱板片1焊接連接，進(jìn)汽管 3與分汽管2焊接為一體。熱媒通過進(jìn)汽管3，分汽管2均勻分布流 入換熱板的各流道內(nèi)，在換熱板片1內(nèi)的夾層中構(gòu)成介質(zhì)(熱媒)的 流道，而相鄰兩塊換熱板片之間的間隙就構(gòu)成了另一種介質(zhì)(冷媒) 的流道。換熱板片板間流速為0.5 1.0m/s(平均流速)，在不超過允許壓 力降的前提下應(yīng)適當(dāng)提高流體流速，以增大傳熱系數(shù)。為方便安裝、 維修，采用單流程或多流程，與管道接口采用法蘭聯(lián)接。為增大對(duì)數(shù) 平均溫差和傳熱系數(shù)，換熱板片采用冷、熱媒逆流布置。
權(quán)利要求
1、一種整體擾流換熱板片，包括換熱板片(1)，該換熱板片(1)為夾層結(jié)構(gòu)，在換熱板片(1)上設(shè)有進(jìn)汽管(3)和出汽管(4)，其特征在于在所述的每塊單片板上分布有多個(gè)交錯(cuò)排列的凹面(5)，且兩塊單片板上的凹面(5)對(duì)應(yīng)連接，兩塊單片板相對(duì)組合后其凹面部位的流道均呈三維流動(dòng)方式。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體擾流換熱板片，其特征在于在所述換熱板片(1)內(nèi)位于進(jìn)汽管(3) —端設(shè)置分汽管(2)，該分汽 管的進(jìn)氣孔與進(jìn)汽管(3)連通，其出汽孔為多個(gè)對(duì)應(yīng)換熱板片(1) 內(nèi)的各流道。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體擾流換熱板片，其特征在于所述兩塊單片板對(duì)應(yīng)連接的凹面(5)焊接連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體擾流換熱板片，其特征在于所 述的單片板上交錯(cuò)排列的凹面(5)是圓形或橢圓形或多邊形。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種整體擾流換熱板片由換熱板片(1)，進(jìn)汽管(3)和出汽管(4)構(gòu)成，由兩塊單片板相對(duì)組合而成，在每塊單片板上分布有多個(gè)交錯(cuò)排列的凹面(5)，且兩塊單片板上的凹面對(duì)應(yīng)連接，兩塊單片板相對(duì)組合后其凹面部位的流道均呈三維流動(dòng)方式；在換熱板片的一端設(shè)有進(jìn)汽管，另一端設(shè)有出汽管。本發(fā)明有效解決板片易腐蝕、易泄露的問題，進(jìn)一步提高了換熱效率、承壓能力和工作溫度。
文檔編號(hào)F28F3/00GK101251354SQ20081004944
公開日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2008年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者輝 曹, 王龍江 申請(qǐng)人:洛陽藍(lán)海實(shí)業(yè)有限公司