一種換熱板片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于換熱器領(lǐng)域，尤其涉及一種板式換熱器，屬于F28D的換熱器領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]一般情況下，板式換熱器板片兩側(cè)冷、熱流體通道的橫截面積是相等的(圖1a)。在此種情況下，如果兩種流體的流量(指體積流量)相差不大，此時同一種流體的流道可以采取互相平行并聯(lián)的方式，如圖la，此時板式換熱器兩側(cè)流體的換熱系數(shù)相差不大，整個換熱器換熱系數(shù)很高，而且這樣設(shè)置還可以使得兩種流體的進(jìn)出口都在一個端板5上，如圖1b所示，有利于板式換熱器的拆解檢修和板片清洗。但是如果兩種流量相差較大的流體進(jìn)行換熱時，如果兩種流體都采取并聯(lián)的流體通道，則會出現(xiàn)較小流量的流速太低，從而導(dǎo)致更低的換熱系數(shù)。因此通常將低流量流體通道設(shè)置成串聯(lián)的形式，如圖2a所示，這樣就無法將冷熱流體的四個進(jìn)出口全部設(shè)置在一個端板上，只能設(shè)置在兩個端板5、6上，如圖2b所示，在兩個端板上都設(shè)置流體進(jìn)出接口，在換熱器跟管路處于連接狀態(tài)時，板式換熱器將拆卸困難，需要兩端拆卸，造成檢修不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明僅用同一種板片改變密封結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)冷、熱側(cè)流體流通截面積不相等的需求，而且這些板片組裝而成的板式換熱器采用單側(cè)接管的組裝形式，可以節(jié)省很大的安裝和維修費(fèi)用。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]一種板式換熱器中使用的換熱板片，所述換熱板片中設(shè)置至少一個分流部件，所述分流部件將流經(jīng)換熱板片的換熱流體的流動路徑分成至少兩個分流流道，分流部件設(shè)置開口，使得所述的換熱板片中的分程流道為串聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而使換熱流體在換熱板片上形成S形流道。
[0006]優(yōu)選的，分流部件的開口長度LI，分流部件的長度為L2，分流流道寬度W，則滿足如下關(guān)系式:
[0007]Ll/L = a-b*Ln(Ll/W)_c*(Ll/W)；
[0008]其中L = L1+L2 ；
[0009]400<L<800mm, 80<Ll<140mm, 130<ff<150mm ；Ln 是對數(shù)函數(shù)
[0010]0.17〈L1/L〈0.22，0.5<L1/W<1.1
[0011]0.18〈a〈0.21，0.014〈b〈0.016，0.0035〈c〈0.004。
[0012]優(yōu)選的，分流部件是通過密封槽和密封墊實現(xiàn)的，所述密封槽設(shè)置在換熱板片上，通過將密封墊插入到密封槽內(nèi)，從而形成分流部件。
[0013]優(yōu)選的，密封墊采用橡膠材料。所述橡膠材料由以下重量份數(shù)的原料制成:三元乙丙橡膠7-9份，丁苯膠3-6份，氧化鋅6-8份，白炭黑13-15份，促進(jìn)劑4_5份，發(fā)泡劑2_8份，環(huán)烷油5-6份，鈦白粉20份，天然橡膠50-55份，萊茵散10-13份，硅橡膠15-17份，碳化硅2份，三聚腈胺2份，防老劑0.6份至1.5份，軟化劑4份至6份，硫化劑2.2份至4份。
[0014]優(yōu)選的，沿著流體流動的方向，不同的分流流道的寬度W不斷的減少。
[0015]優(yōu)選的，所述的換熱板片采用銅合金材料，所述銅合金由銅、鐵、錳、鈰、鎂、錫、銀、鉻及其他輔材加工而成，所述銅合金中各成分所占重量百分比分別為:銅71.2%?82.5%、鐵 3.3%?4.5%、錳 1.1 %?2.5%、鈰 0.35%?0.45%、鎂 0.77%?1.3%、錫0.028%?0.14%、銀 0.06%?0.09%、絡(luò) 0.3%~ 0.9%，剩余為輔材。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的板式換熱器及其換熱板片具有如下的優(yōu)點(diǎn):
[0017]I)本發(fā)明僅用同一種板片改變密封結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)冷、熱側(cè)流體流通截面積不相等的需求，而且這些板片組裝而成的板式換熱器采用單側(cè)接管的組裝形式，可以節(jié)省很大的安裝和維修費(fèi)用。
[0018]2)本發(fā)明在傳統(tǒng)板片結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上設(shè)計了將板片換熱區(qū)域分割成幾部分的流程分割密封槽，以與相應(yīng)形狀的密封橡膠墊片配合，實現(xiàn)將整個板片的流通截面分割成幾小部分，流體在一個板片通道內(nèi)的流動長度由在分割前的一個流程變成分割后的多個流程，從而提高流速。方便板式換熱器設(shè)計時，流量相差較大兩種流體換熱情況下?lián)Q熱面積和流通面積的匹配。
[0019]3)本發(fā)明通過多次試驗，得到一個最優(yōu)的換熱板片優(yōu)化結(jié)果，并且通過試驗進(jìn)行了驗證，從而證明了結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0020]4)開發(fā)了新的換熱板片的材料。
[0021]5)開發(fā)了新的密封墊片的材料。
[0022]6)通過通道寬度的變化設(shè)置，提高了換熱系數(shù)。
【附圖說明】
[0023]圖1是一個流道并聯(lián)的現(xiàn)有技術(shù)板式換熱器示意圖；
[0024]圖2是流道串聯(lián)的現(xiàn)有技術(shù)板式換熱器的示意圖；
[0025]圖3是本發(fā)明分程板片結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0026]圖4是本發(fā)明分程墊片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5是本發(fā)明的流量大的流體的板片結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6是本發(fā)明分程板片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖7是圖3的分程板片的尺寸示意圖。
[0030]附圖標(biāo)記如下:
[0031]I第一流體進(jìn)口，2第一流體出口，3第二流體進(jìn)口，4第二流體出口，5端板，6端板，7分流流道，8分流密封槽，9分流密封墊，10換熱板片，11分流流道，12分流流道。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細(xì)的說明。
[0033]本文中，如果沒有特殊說明，涉及公式的，“/”表示除法，“ X 表示乘法。
[0034]一種板式換熱器中使用的換熱板片10，所述換熱板片10中設(shè)置至少一個分流部件，所述分流部件將流經(jīng)換熱板片的換熱流體的流動路徑分成至少兩個分程流道7，所述的換熱板片10中的分程流道7為串聯(lián)結(jié)構(gòu)。通過上述的分程流道7的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，使得流體因此經(jīng)過所有的分程流道7，如圖6所示，從而使換熱流體在換熱板片10上形成S形流道。
[0035]通過設(shè)置分流部件，使得流量小的流體可以充滿整個換熱板片，從而避免了出現(xiàn)一些流體短路的換熱區(qū)域，從而增加了換熱系數(shù)，提高了整個換熱器的換熱系數(shù)；此外，通過設(shè)置分流部件，使得小流量的流體也能夠?qū)崿F(xiàn)在多個板片中的流體通道的并聯(lián)，如圖1a所示，避免了為了提高換熱系數(shù)而將小流體通道設(shè)置為圖2a所示的串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，從而可以使得流體的四個進(jìn)出口 1-4都設(shè)置在同一個端板上，從而使得維護(hù)方便。
[0036]大流量流體的體積流量是小流量流體的體積流量的2倍以上。
[0037]作為優(yōu)選，分流部件是通過密封槽8和密封墊9實現(xiàn)的，所述密封槽8設(shè)置在換熱板片上，通過將密封墊9插入到密封槽8內(nèi)，從而形成分流部件。
[0038]作為優(yōu)選，分流部件是通過在換熱板片上直接設(shè)置密封條來實現(xiàn)。作為優(yōu)選，密封條和換熱板片一體化制造。
[0039]在換熱板片的流體進(jìn)口和出口的上下兩端上，即圖3的上下兩端，分流部件在一端是封閉的，在另一端是設(shè)置開口的，其中沿著左右方向，開口位置是交替設(shè)置在上下兩端，這樣保證流體通道形成S形。
[0040]請注意，前面以及后面所提到的上下左右方向并不限定于使用狀態(tài)中的是上下左右方向，此處僅僅是為了表述圖3中的板片的結(jié)構(gòu)。
[0041]圖3、6所述的板片因為設(shè)置了兩個分流部件，因此流體的進(jìn)出口設(shè)置在上端和下端。當(dāng)然也可以設(shè)置I個或者奇數(shù)個分流部件，此時的流體的進(jìn)出口位置就位于同一端上，即同時位于上端或下端。
[0042]如前所述的S形流道可以是半個S形，例如只設(shè)置一個分流部件的情況，也可以是整個S形，例如圖3、6的形式，也可以是多個一個S形和/或半個S形的組合，例如設(shè)置大于2個分流部件的情況，例如3個分流部件就是I 一個S形和半個S形的組合，4個分流部件就是2個S形，等等以此類推。
[0043]對于采用密封墊的形式，作為優(yōu)選，密封墊與板式換熱器換熱板片之間的設(shè)置的墊片一體化設(shè)計，因此本發(fā)明也提供了一中板式換熱器中在換熱板片之間使用的墊片。所述墊片中設(shè)