本發(fā)明涉及板式熱交換器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單側(cè)無(wú)觸點(diǎn)直通流道的波紋板束。

背景技術(shù)：

隨著板式熱交換器技術(shù)的發(fā)展，板式熱交換器應(yīng)用的范圍在不斷的擴(kuò)大。目前，研究人員正試圖將板式熱交換器推廣到易結(jié)垢、易堵塞工況。

對(duì)于易結(jié)垢、易堵塞應(yīng)用工況，現(xiàn)有板束結(jié)構(gòu)主要有：

1.半焊式板束結(jié)構(gòu)。板片兩兩通過(guò)焊接方式組成板對(duì)，板對(duì)與板對(duì)之間通過(guò)墊片實(shí)現(xiàn)密封，需要時(shí)可將板束拆解成單個(gè)板對(duì)進(jìn)行清洗。

2.寬流道板束結(jié)構(gòu)。通過(guò)加大板間距來(lái)提高流道寬度。

3.帶除污結(jié)構(gòu)的板束結(jié)構(gòu)。通過(guò)在板間設(shè)置除污結(jié)構(gòu)，清除板間流道內(nèi)的積垢問(wèn)題。

板式熱交換器板間流道堵塞和結(jié)垢很大原因上因?yàn)榱鞯纼?nèi)流動(dòng)場(chǎng)不均勻，尤其是存在滯留區(qū)的結(jié)果，板間流道的觸點(diǎn)則進(jìn)一步加劇了流動(dòng)場(chǎng)的不均勻，從這個(gè)角度說(shuō)，上述板束結(jié)構(gòu)，僅僅是改善了堵塞或者結(jié)垢問(wèn)題，并沒(méi)有實(shí)質(zhì)性解決流動(dòng)場(chǎng)均勻性和觸點(diǎn)的問(wèn)題，所以無(wú)法從徹底解決堵塞或者結(jié)垢的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)易于發(fā)生堵塞的含顆粒介質(zhì)或易于結(jié)垢的介質(zhì)，提供一種有效解決板間流道堵塞、積垢腐蝕等問(wèn)題且在不用多臺(tái)設(shè)備串聯(lián)的前提下解決普遍存在的溫位交叉換熱問(wèn)題的單側(cè)無(wú)觸點(diǎn)直通流道的波紋板束。

基于板間流道堵塞和結(jié)垢的機(jī)理分析，本發(fā)明獨(dú)創(chuàng)性地提出了單側(cè)無(wú)觸點(diǎn)直通流道波紋板束結(jié)構(gòu)，在板束中，板片一側(cè)流道無(wú)波紋觸點(diǎn)，流道為直通結(jié)構(gòu)，流道沿介質(zhì)流通方向基本保持不變，因而從介質(zhì)入口到出口，流動(dòng)場(chǎng)基本保持一致，消除了顆粒物堵塞和積垢的前提條件，也就可以徹底地解決顆粒物堵塞和積垢問(wèn)題。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種單側(cè)無(wú)觸點(diǎn)直通流道的波紋板束，包括多個(gè)板片，所述板片包括主傳熱面、均勻分布于主傳熱面的擾流波紋、承壓波紋及沿板片長(zhǎng)度方向由一端向另一端延伸的分程波紋，其特征在于：所述承壓波紋與分程波紋相對(duì)于主傳熱面為凹波紋，多張所述板片組疊后，在板片兩側(cè)形成沿板片長(zhǎng)度方向的縱向通道與沿板片寬度方向的橫向通道，所述擾流波紋的高度小于橫向通道的流道間距的1/2，所述承壓波紋與分程波紋的高度等于縱向通道的流道間距的1/2，所述縱向通道內(nèi)，承壓波紋與承壓波紋相對(duì)且形成觸點(diǎn)、分程波紋與分程波紋相對(duì)且形成觸點(diǎn)，在所述橫向通道內(nèi)，擾流波紋與擾流波紋相對(duì)且不形成觸點(diǎn)。

所述板片四周通過(guò)折彎形成進(jìn)口與出口，所述板片兩兩對(duì)扣形成板對(duì)，所述波紋板束包括相互組疊的多個(gè)板對(duì)。

所述板片四周與所述主傳熱面在同一個(gè)平面，通過(guò)設(shè)置在板片四周的鑲條，依次通過(guò)板片-鑲條-板片的順序組疊成板束。

所述分程波紋為沿板片長(zhǎng)度方向貫通的或一端間斷的平直波紋或近似平直波紋，所述分程波紋的間斷處設(shè)有呈半圓弧形或折線形排列的折程波紋，所述折程波紋為連續(xù)的或者間斷的波紋且相對(duì)于主傳熱面為凹波紋。

所述板片上設(shè)有一定間隔的沿板片寬度方向的連續(xù)的或者間斷的支撐波紋或支撐條，所述支撐波紋相對(duì)于主傳熱面為凸波紋，所述支撐條相對(duì)于主傳熱面為凸臺(tái)，所述支撐波紋的深度與支撐條的高度等于所述橫向 通道的流道間距的1/2。

一種單側(cè)無(wú)觸點(diǎn)直通流道的波紋板束，其特征在于，包括多個(gè)板片，所述板片兩兩對(duì)扣形成板對(duì)，所述波紋板束包括相互組疊的多個(gè)板對(duì)，板片包括主傳熱面、均勻分布于主傳熱面的擾流波紋與承壓波紋及設(shè)于傳熱面一端并向另一端延伸的分程波紋，所述承壓波紋相對(duì)于主傳熱面為凸波紋，所述分程波紋相對(duì)于主傳熱面為凹波紋，多張所述板片組疊后，在板片兩側(cè)形成沿板片長(zhǎng)度方向的縱向通道與沿板片寬度方向的橫向通道，所述擾流波紋的高度小于縱向通道的流道間距的1/2，所述承壓波紋高度等于橫向通道的流道間距的1/2，分程波紋的高度等于縱向通道的流道間距的1/2，所述分程波紋為沿板片長(zhǎng)度方向貫通的平直波紋，所述板片上設(shè)有一定間隔的沿板片寬度方向的連續(xù)的或者間斷的支撐波紋或支撐條，所述支撐波紋相對(duì)于主傳熱面為凸波紋，所述支撐條相對(duì)于主傳熱面為凸臺(tái)，所述支撐波紋的深度與支撐條的高度等于橫向通道的流道間距的1/2。

一種單側(cè)無(wú)觸點(diǎn)直通流道的波紋板束，其特征在于：包括多個(gè)板片，所述板片包括主傳熱面、均勻分布于主傳熱面的承壓波紋及設(shè)于傳熱面一端并向另一端延伸的分程波紋，所述承壓波紋與分程波紋相對(duì)于主傳熱面為凹波紋，多張所述板片組疊后，在板片兩側(cè)形成沿板片長(zhǎng)度方向的縱向通道與沿板片寬度方向的橫向通道，所述承壓波紋與分程波紋的高度等于縱向通道的流道間距的1/2，所述分程波紋為沿板片長(zhǎng)度方向貫通的或一端間斷的平直波紋，所述板片上設(shè)有一定間隔的沿板片寬度方向的連續(xù)的或者間斷的支撐波紋或支撐條，所述支撐波紋相對(duì)于主傳熱面為凸波紋，所述支撐條相對(duì)于主傳熱面為凸臺(tái)，所述支撐波紋的深度與支撐條的高度等于橫向通道的流道間距的1/2，所述一端間斷的分程波紋在波紋間斷處設(shè)置有呈半圓弧形或折線形排列的折程波紋，所述折程波紋為連續(xù)的或者間斷的波紋且相對(duì)于主傳熱面為凹波紋。

所述板片四周通過(guò)折彎形成進(jìn)口與出口，所述板片兩兩對(duì)扣形成板對(duì)，所述波紋板束包括相互組疊的多個(gè)板對(duì)。

所述板片四周與所述主傳熱面在同一個(gè)平面，通過(guò)設(shè)置在板片四周的鑲條，依次通過(guò)板片-鑲條-板片的順序組疊成板束。

一種單側(cè)無(wú)觸點(diǎn)直通流道的波紋板束，其特征在于，包括多個(gè)板片，所述板片兩兩對(duì)扣形成板對(duì)，所述波紋板束包括相互組疊的多個(gè)板對(duì)，板片包括主傳熱面、均勻分布于主傳熱面的承壓波紋及設(shè)于傳熱面一端并向另一端延伸的分程波紋，所述承壓波紋相對(duì)于主傳熱面為凸波紋，所述分程波紋相對(duì)于主傳熱面為凹波紋，多張所述板片組疊后，在板片兩側(cè)形成沿板片長(zhǎng)度方向的縱向通道與沿板片寬度方向的橫向通道，所述承壓波紋高度等于橫向通道的板間流道間距的1/2，所述分程波紋高度等于縱向通道的板間流道間距的1/2，所述分程波紋為沿板片長(zhǎng)度方向貫通的平直波紋，所述板片上設(shè)有一定間隔的沿板片寬度方向的連續(xù)的或者間斷的支撐波紋或支撐條，所述支撐波紋的深度與支撐條的高度等于板間流道間距的1/2，所述支撐波紋相對(duì)于主傳熱面為凸波紋，所述支撐條相對(duì)于主傳熱面為凸臺(tái)。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)多個(gè)板對(duì)組疊成板束后，在板片一側(cè)形成無(wú)觸點(diǎn)的直通流道，該直通流道橫截面沿介質(zhì)流動(dòng)方向上基本保持不變且沒(méi)有觸點(diǎn)，介質(zhì)流過(guò)該流道過(guò)程中流動(dòng)場(chǎng)十分均勻，該流道作為用于處理含顆?；蛞捉Y(jié)垢介質(zhì)的通道，徹底解決了現(xiàn)有板式熱交換器中的堵塞和結(jié)垢問(wèn)題。

(2)由于板片上設(shè)置了縱向的分程波紋，多張板片組疊后，在板片一側(cè)形成縱向折程流道，橫向穿過(guò)板片的介質(zhì)a與沿縱向折程流道流動(dòng)的介質(zhì)b呈錯(cuò)逆流方式換熱，用于存在溫位交叉的介質(zhì)換熱，解決了現(xiàn)有板式熱交換器必須多臺(tái)串聯(lián)才能解決溫位交叉的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是構(gòu)成本發(fā)明的板片結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2是圖1所示板片的c-c向剖視圖，

圖3是圖1所示板片的d-d向剖視圖，

圖4是構(gòu)成本發(fā)明的板對(duì)結(jié)構(gòu)示意圖

圖5本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖

圖6是本發(fā)明板束沿板寬橫向流道c-c向剖視圖，

圖7是本發(fā)明板束沿板長(zhǎng)縱向流道d-d向剖視圖，

圖8是構(gòu)成本發(fā)明的帶折程波紋的板片結(jié)構(gòu)示意圖，

圖9是構(gòu)成本發(fā)明的帶支撐波紋或支撐條的板片結(jié)構(gòu)示意圖，

圖10是圖9所示板片組疊板束后沿板寬橫向流道e-e向剖視圖。

圖中：1.板對(duì)，2.板片，201主傳熱面，202.擾流波紋，203.承壓波紋，204.分程波紋，205.折程波紋，206.支撐波紋，7.支撐條，a.介質(zhì)a，b.介質(zhì)b。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

參閱圖1所示，構(gòu)成本發(fā)明板片2包括主傳熱面201、擾流波紋202、承壓波紋203及分程波紋204。結(jié)合圖2與圖3所示，擾流波紋202相對(duì)于主傳熱面201為凸波紋，承壓波紋203與分程波紋204相對(duì)于主傳熱面為凹波紋。

參閱圖4所示，構(gòu)成本發(fā)明波紋板對(duì)2由兩張板片對(duì)扣而成，板片與板片之間可以通過(guò)板片四周的折彎組焊成板對(duì)，也可以是板片四周無(wú)折彎通過(guò)增加密封邊條的方式組焊成板對(duì)，或者是通過(guò)增加密封邊條的方式組成板對(duì)。

參閱圖5所示并結(jié)合圖6、圖7所示，多個(gè)板對(duì)組疊在一起構(gòu)成板束，沿板長(zhǎng)方向的縱向流道在分程波紋的作用下，板片沿寬度方向被分割成了多個(gè)折程流道，流經(jīng)該折程流道的介質(zhì)b與橫穿板片寬度方向的介質(zhì)a形成錯(cuò)逆流換熱，不需多臺(tái)設(shè)備串聯(lián)即可解決介質(zhì)a與介質(zhì)b溫位交叉的問(wèn) 題。在板片一側(cè)介質(zhì)b的縱向流道內(nèi)，承壓波紋203與承壓波紋203相對(duì)，分程波紋204與分程波紋204相對(duì)，當(dāng)承壓波紋203與分程波紋204的高度等于該側(cè)流道間距的1/2時(shí)，承壓波紋203頂部相接觸而形成觸點(diǎn)，可通過(guò)焊接觸點(diǎn)的方式提高板對(duì)的承壓能力，通過(guò)焊接分程波紋的接觸面以防止折流程的流體短路，在板片另一側(cè)介質(zhì)a的橫向流道內(nèi)，擾流波紋202與擾流波紋202相對(duì)，擾流波紋202高度小于該側(cè)流道間距的1/2，組疊后不會(huì)形成觸點(diǎn)。綜上，在板束中沿板片寬度方向的橫向流道為無(wú)觸點(diǎn)的直通流道，沿板片長(zhǎng)度方向的縱向流道為帶觸點(diǎn)的折程流道。

很顯然地，當(dāng)改變承壓波紋203與擾流波紋202相對(duì)于主傳熱面201的方向時(shí)，即，承壓波紋203相對(duì)于主傳熱面201調(diào)整為凸波紋、擾流波紋202相對(duì)于主傳熱面201調(diào)整為凹波紋時(shí)，且當(dāng)承壓波紋603高度為橫向流道間距的1/2，分程波紋204高度為縱向流道間距的1/2，擾流波紋高度小于縱向流道間距的1/2，在板束中，沿板長(zhǎng)方向的縱向流道成為無(wú)觸點(diǎn)的直通流道，沿板寬方向的橫向流道成為帶觸點(diǎn)的橫向直通流道。

參閱圖8所示，構(gòu)成本發(fā)明的板片上設(shè)置有與分程波紋同向的折程波紋5。當(dāng)板片上分程波紋數(shù)量為m，對(duì)應(yīng)板片縱向流道程數(shù)m+1，此時(shí)在第n程的出口與第n+1程的入口設(shè)置折流波紋，介質(zhì)b可直接在板束內(nèi)實(shí)現(xiàn)多程折流而無(wú)需設(shè)置折程管箱，大大增加了板束結(jié)構(gòu)緊湊度。

結(jié)合圖9、圖10所示，構(gòu)成本發(fā)明的板片上增設(shè)支撐波紋6或支撐條7，將板束中原有介質(zhì)a的橫向流道分隔成了若干個(gè)小的橫向流道，橫向流道的高度和原有特性不受任何影響，原有的均勻流動(dòng)場(chǎng)也不受任何影響。

進(jìn)一步地，構(gòu)成本發(fā)明的承壓波紋、擾流波紋、分程波紋、折程波紋均可以被柱、筋等結(jié)構(gòu)件替代，由此衍生出的板片組成的板束，具有與本發(fā)明相同的創(chuàng)新性與新穎性，也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

更進(jìn)一步的，在保持構(gòu)成本發(fā)明板片波紋形式不變的前提下，通過(guò)在板片與板片之間增加支撐件或者在板片四周增加支撐件的方式，無(wú)需將板 片兩兩對(duì)扣形成板對(duì)，直接將多張相同的板片組疊成板束，該板束具有與本發(fā)明相同流道結(jié)構(gòu)與流程組合的波紋板束，即該板束具有與本發(fā)明相同的創(chuàng)新性與新穎性，該結(jié)構(gòu)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。