一種承壓增強的波紋板片的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種換熱設備的傳熱元件設計開發(fā)和加工制造領域，具體指可拆板式 換熱器的一種承壓增強的波紋板片。
【背景技術】
[0002] 可拆板式換熱器具有傳熱效率高、占地面積小、拆洗安裝方便、經(jīng)濟節(jié)能等優(yōu)點， 廣泛應用于石油化工，輕工食品，冶金能源以及節(jié)能環(huán)保等領域，但是可拆板式換熱器的缺 點也很明顯，工作壓力低于2. 5MPa，且壓力波動小。
[0003]目前國內(nèi)在用的大部分板型只能用于2. OMPa以下的工況，板片的承壓能力差，嚴 重限制了可拆式板式換熱器的應用。為了提高整機的承壓性能，防止泄漏，通常的做法是減 小壓緊尺寸，這會造成板片及波紋嚴重變形、板片不能重復使用、縮短設備的使用壽命、傳 熱性能和通過性能達不到設計指標等問題；或者增加板片的厚度，這樣會顯著提高了生產(chǎn) 成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種承壓增強的波紋板片，具有高傳熱、低流阻和高流通性能，并顯著 提高了板片的承壓能力，適用于3. OMPa以下，或有較大壓力波動的工況下。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術方案為： 一種承壓增強的波紋板片，該波紋板片為矩形結構，該矩形結構的長寬比L/W=2. 8~ 3. 0〇
[0006] 所述波紋板片由邊緣支撐區(qū)、處于邊緣支撐區(qū)內(nèi)側的密封區(qū)、中部的傳熱區(qū)、傳熱 區(qū)兩端的導流區(qū)、導流區(qū)一側的管口區(qū)五大部分組成。
[0007] 所述波紋板片采用人字型波紋板片，該波紋板片的邊緣支撐區(qū)密布雙梯臺邊泡， 兩個梯臺為一組，梯臺的四面角度相同，兩個梯臺的中間是三角形截面的凹痕，凹痕深度為 梯臺高度的1/2 ;梯臺中間截面寬度、深度與傳熱區(qū)波紋的波節(jié)、波深相同，每組雙梯臺邊 泡的間距與傳熱區(qū)波紋的波節(jié)距相同。
[0008] 所述密封區(qū)由一道密封槽和二道密封槽組成；一道密封槽位于邊緣支撐區(qū)內(nèi)側的 波紋板片的周邊；二道密封槽位于導流區(qū)的中間部位；所述一道密封槽和二道密封槽為梯 形結構，傾角γ彡13°。
[0009] 所述一道密封槽由幾字形凸楞或開口梯形凸楞或開口三角形凸楞分成兩部分；該 幾字形凸楞或開口梯形凸楞或開口三角形凸楞的高度為一道密封槽深度的1/2,寬度為一 道密封槽寬度的1/2,傾角0°彡β彡20°。
[0010] 所述傳熱區(qū)人字形的波紋角度為83° < α <98°，整機組裝后兩張波紋板片的 夾角 83° < f < 98°。
[0011] 所述波紋板片的波紋深度H為3. 6~4. 0mm，深度波節(jié)比為0. 5~0. 6。
[0012] 本發(fā)明具有高傳熱、低流阻和高流通性能的同時，顯著提高了承壓能力，適用于 3. OMPa以下，或有較大壓力波動的工況下。而且波紋板片一體成型，單模單座，結構簡單，具 有標準化、模塊化、通用化特點，適合批量生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明的結構圖； 圖2為本發(fā)明板片長寬比與整機承壓關系圖； 圖3為圖1傳熱區(qū)的波紋型式； 圖4為圖1中I區(qū)的放大圖； 圖5為圖4中A-A剖面圖； 圖6為圖4中B-B剖面圖； 圖6a為圖4中B-B剖面圖的一種變形結構； 圖6b為圖4中B-B剖面圖的另一種變形結構； 圖7為推薦的一種膠墊橫截面結構； 圖8為板片組裝后傳熱區(qū)的波紋夾角； 圖9為圖4中C-C剖面圖。
【具體實施方式】
[0014] 所述波紋板片是可拆板式換熱器板片的一種，整機組裝時板片粘貼密封膠墊正反 顛倒懸掛在壓緊板之間的橫梁上，通過夾緊螺栓將板片壓緊，介質在板片的同側進出，通過 密封膠墊形成冷熱介質通道。膠墊貼附在墊片槽內(nèi)，板片通過泡點支撐，形成內(nèi)腔，所以膠 墊密封槽結構、泡點的密度和支撐強度、整體板束的剛度對整機的承壓具有至關重要的作 用。
[0015] 下面結合附圖對本發(fā)明及其效果做進一步的說明。
[0016] 圖1為本發(fā)明的平面布局示意圖，波紋板片為矩形結構，其長寬比為L/W=2. 8~ 3. 0,這樣的長寬比使得整機組裝后承壓能力更強（圖2所示為板片長寬比與整機承壓關系 圖)。由圖2可以看出長寬比增加整機的承壓能力也會增加，當L/W=2. 8~3. 0時承受的壓 力最強，可以達到3. OMPa，之后會有一定的減弱。這是因為板片的縱向剛度通過壓緊螺栓來 保證，橫向的剛度會受到介質的壓力、密封墊的拉力及觸點的變形等多種因素的影響，而合 適長寬比可以抵消上述因素的影響。
[0017] -種承壓增強的波紋板片，該波紋板片由邊緣支撐區(qū)1、處于邊緣支撐區(qū)1內(nèi)側的 密封區(qū)2、密封區(qū)2內(nèi)側且板片中部的傳熱區(qū)3、傳熱區(qū)3兩端的導流區(qū)4、導流區(qū)4 一側的 管口區(qū)5五大部分組成，四角為R圓弧。
[0018] 圖3為圖1中傳熱區(qū)3的結構簡圖，該傳熱區(qū)3及導流區(qū)4均采用人字型波紋， 以保證較高的傳熱效率。人字型波紋可以是單人字，雙人字等型式，板片的波紋角度為 83° < α <98°，人字型波紋的傳熱效率較高，兩張板片的夾角大小和軟硬熱混合板的夾 角相近，這樣的的波紋夾角可以增強傳熱和減小流動阻力而保證波紋板片具有高傳熱和低 流阻的特性；同時，板片熱脹冷縮的形變在縱向和橫向上的延伸比例相同，減小墊片槽板片 的應力，有助于提尚整體的剛性密封性能，從而提尚整機的承壓能力。
[0019] 圖4為圖1中I部分放大圖，可以看到邊緣支撐區(qū)梯臺泡點的俯視圖，人字形波紋 的結構，同時更方便查看A-A剖面、B-B剖面和C-C剖面的位置，以及波紋角度α。
[0020] 圖5為圖4中A-A剖面圖，也即邊緣支撐區(qū)1的雙梯臺邊泡的截面示意圖。該雙 梯臺邊泡種兩個梯臺為一組邊泡，梯臺的四面角度相同，兩個梯臺的中間為三角形截面的 凹痕用于加強剛度，凹痕深度為梯臺高度的1/2。梯臺上表面為正方形，梯臺中間截面寬度、 深度與傳熱區(qū)波紋的波節(jié)、波深相同，每組邊泡的間距與傳熱區(qū)波紋的波節(jié)距相同。組裝后 邊緣支撐區(qū)有兩個泡點相互支撐，邊緣區(qū)的剛度比單點支