專利名稱：非對(duì)稱網(wǎng)狀導(dǎo)流板式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種非對(duì)稱網(wǎng)狀導(dǎo)流板式換熱器，屬于熱交換設(shè)備。主要用于處理兩種介質(zhì)的流量比或溫差比均比較大的場(chǎng)合，也可用于汽一液冷凝或有較小尺寸的顆粒狀、纖維狀等雜質(zhì)流體之間的傳熱。
常規(guī)板式換熱器的兩種介質(zhì)進(jìn)出口，角孔直徑相等、波紋的幾何結(jié)構(gòu)完全一樣，當(dāng)兩種介質(zhì)的流量相等時(shí)性能最佳。而流量相差較大時(shí)，兩種介質(zhì)的板間流速將相差較大。由于壓力降與流速的平方成正比，因而兩流體的壓力降相差更懸殊，致使傳熱板片兩側(cè)允許的壓力降不能同時(shí)得到充分利用，板間流速低的一側(cè)，極易結(jié)垢，影響傳熱，而另一側(cè)的壓力降往往過(guò)大。也就是說(shuō)，板片兩側(cè)流體的傳熱不能處于最佳狀態(tài)。為解決這個(gè)問題，可在小流量的一側(cè)采用多流程布置，以使兩流體的板間流速接近，但這樣一來(lái)，一是傳熱性能降低，傳熱面積將增大許多，造成成本過(guò)高；二是兩個(gè)壓緊板上均布置有接管，給操作維修帶來(lái)不便。專利CN 2119632U曾提出一種非對(duì)稱型板式換熱器，但只是傳熱區(qū)采用非對(duì)稱波紋結(jié)構(gòu)，根本未涉及接管和導(dǎo)流區(qū)的幾何結(jié)構(gòu)，故上述問題仍未得到徹底解決。
本實(shí)用新型的目的是進(jìn)一步均衡換熱器板片兩側(cè)的壓力降，改善兩種流量不等時(shí)的傳熱效果；同時(shí)針對(duì)非對(duì)稱性較大的流體工況，提供一種接管直徑、傳熱板片上的導(dǎo)流區(qū)及傳熱區(qū)均具有非對(duì)稱性，并且非對(duì)稱流道截面比能達(dá)到1.5∶1～3∶1的非對(duì)稱網(wǎng)狀導(dǎo)流板式換熱器，使其在接管、導(dǎo)流區(qū)及傳熱區(qū)的壓力降均減小，流體分布更均勻。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種用螺柱(10)將大接管(5c、5d)、小接管(4c、4d)，傳熱板片(1)，活動(dòng)壓緊板(2)，固定壓緊板(3)及墊片組裝成的非對(duì)稱網(wǎng)狀導(dǎo)流板式換熱器，其特征是傳熱板片(1)上設(shè)置傳熱區(qū)(9)、導(dǎo)流區(qū)(6a、6b)及大角孔(5a、5b)、小角孔(4a、4b)，傳熱板片(1)之間的密封連接可用墊片加螺柱或釬焊、激光焊進(jìn)行連接。其中，傳熱區(qū)(9)由截面積不等，幾何形狀不同的人字形波紋構(gòu)成，并且人字型的夾角α可為銳角或鈍角；導(dǎo)流區(qū)(6a、6b)呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并且小流體的流動(dòng)通道比大流體的流動(dòng)通道更窄、更淺、更長(zhǎng)；兩個(gè)大(小)角孔的直徑相等，即兩個(gè)大角孔(5a、5b)的直徑相等，兩個(gè)小角孔(4a、4b)的直徑相等。它們可以設(shè)在傳熱板片的同一側(cè)，即5a、5b在傳熱板片的同一側(cè)，形成“單邊流”結(jié)構(gòu)，如圖2；也可設(shè)在傳熱板片的對(duì)角上，即5a、5b在傳熱板片的對(duì)角上，形成“對(duì)角流”結(jié)構(gòu)，如圖3；而大小角孔、非對(duì)稱的網(wǎng)狀導(dǎo)流區(qū)(6a、6b)及波紋式傳熱區(qū)組成的非對(duì)稱通道截面比為1.5∶1～3∶1，以提供不同工況下選用。
本實(shí)用新型可使板式換熱器整體結(jié)構(gòu)的非對(duì)稱性更大、更匹配、更為合理，并且壓力降更小。使其在同等非對(duì)稱傳熱工況下，可比常規(guī)板式換熱器節(jié)省換熱面積20～30％。同時(shí)，因其流體通道截面積比值范圍的提高，使其應(yīng)用范圍也得到擴(kuò)大。此外，對(duì)其“單邊流”結(jié)構(gòu)而言，因其只需要一種傳熱板片就可組成非對(duì)稱網(wǎng)狀導(dǎo)流板式換熱器，故還可節(jié)省一套加工傳熱板片的模具，使加工成本大幅下降。


圖1是非對(duì)稱網(wǎng)狀導(dǎo)流板式換熱器示意圖。
圖2是單邊流式傳熱板片。
圖3是對(duì)角流式傳熱板片。
圖4是傳熱板片網(wǎng)狀導(dǎo)流區(qū)上與大流體通道垂直的A-A剖面。
圖5是傳熱板片網(wǎng)狀導(dǎo)流區(qū)上與小流體通道垂直的B-B剖面。
圖中1.傳熱板片 2.活動(dòng)壓緊板 3.固定壓緊板 4a、4b.小角孔 4c、4d.小接管 5a、5b.大角孔 5c、5d.大接管 6a、6b.導(dǎo)流區(qū) 7.網(wǎng)狀導(dǎo)流區(qū)大流體通道的凸棱 8.網(wǎng)狀導(dǎo)流區(qū)小流體通道的凹棱 9.傳熱區(qū) 10.螺柱。
實(shí)例一，圖1是本實(shí)用型的一臺(tái)換熱器，它用螺柱(10)將大接管(5C、5d)、小接管(4C、4d)、傳熱板片(1)、活動(dòng)壓緊板(2)、固定壓緊板(3)及密封墊片按圖所示組裝而成。其中，傳熱板片選用的是如圖3所示對(duì)角流結(jié)構(gòu)；小接管(4C、4d)用于小流量的流體，大接管(5C、5d)用于大流量的流體；傳熱板片之間的密封連接是用密封墊片加螺栓壓緊完成的。當(dāng)然也可采用釬焊或激光焊的方法，將傳熱板片之間密封的聯(lián)接起來(lái)。
實(shí)例二，與實(shí)例一的主要不同之處，是傳熱板片選用的是如圖2所示的單邊流結(jié)構(gòu)。它只需同一種板片，在組裝時(shí)將相鄰板片，沿著水平軸線旋轉(zhuǎn)180°與未旋轉(zhuǎn)的板片進(jìn)行組裝，就可實(shí)現(xiàn)非對(duì)稱網(wǎng)狀導(dǎo)流板式換熱器。從而減少了一套加工傳熱板片用的模具，使生產(chǎn)成本大大降低。
權(quán)利要求1.一種用螺柱(10)將大接管(5c、5d)、小接管(4c、4d)、傳熱板片(1)、活動(dòng)壓緊板(2)、固定壓緊板(3)及墊片組裝成的非對(duì)稱網(wǎng)狀導(dǎo)流板式換熱器，其特征是傳熱板片(1)上沒有傳熱區(qū)(9)、導(dǎo)流區(qū)(6a、6b)及大角孔(5a、5b)、小角孔(4a、4b)；傳熱板片(1)之間的密封連接可用墊片加螺柱或釬焊、激光焊進(jìn)行連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的非對(duì)稱網(wǎng)狀導(dǎo)流板式換熱器，其特征是傳熱區(qū)(9)由截面積不等，幾何形狀不同的人字形波紋構(gòu)成，并且人字型的夾角α可為銳角或鈍角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的非對(duì)稱網(wǎng)狀導(dǎo)流板式換熱器，其特征是導(dǎo)流區(qū)(6a、6b)呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并且小流體的流動(dòng)通道比大流體的流動(dòng)通道更窄、更淺、更長(zhǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的非對(duì)稱網(wǎng)狀導(dǎo)流板式換熱器，其特征是兩個(gè)大(小)角孔的直徑相等，它們可以設(shè)在傳熱板片(1)的同一側(cè)，形成“單邊流”結(jié)構(gòu)；也可設(shè)在傳熱板片(1)的對(duì)角上，形成“對(duì)角流”結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的非對(duì)稱網(wǎng)狀導(dǎo)流板式換熱器，其特征是大小角孔、非對(duì)稱的網(wǎng)狀導(dǎo)流區(qū)(6a、6b)及波紋式傳熱區(qū)組成的非對(duì)稱通道截面比為1.5∶1～3∶1。
專利摘要非對(duì)稱網(wǎng)狀導(dǎo)流板式換熱器屬于熱交換設(shè)備。為了提高換熱器對(duì)兩種介質(zhì)流量不等時(shí)的傳熱效果。本實(shí)用新型提供了一種大小接管、大小角孔的通道斷面不等,導(dǎo)流區(qū)為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),并且小流體的流動(dòng)通道比大流體的流動(dòng)通道更窄、更淺、更長(zhǎng),傳熱區(qū)的通道斷面也不等的非對(duì)稱網(wǎng)狀導(dǎo)流板式換熱器,它的非對(duì)稱性為1.5∶1～3∶1。使其在同等工況下,可比常規(guī)板式換熱器節(jié)省換熱面積,簡(jiǎn)化流程。主要用于處理兩種介質(zhì)的流量比或溫差比均比較大的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)F28D7/00GK2370371SQ99201850
公開日2000年3月22日 申請(qǐng)日期1999年1月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月7日
發(fā)明者常春梅 申請(qǐng)人:機(jī)械工業(yè)部蘭州石油機(jī)械研究所