CN100592019C

CN100592019C - 用一种板型组装出的具有对角流及同边流的板式换热器

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Publication number: CN100592019C
Application number: CN200510125995A
Authority: CN
Inventors: 缪志先
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-12-02
Filing date: 2005-12-02
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2025-12-02
Also published as: CN1979074A

Abstract

用一种板型组装出具有对角流及同边流的板式换热器证明了仅用一付液压模具以及较少的制造成本同样可以制造出具有对角流换热方式的板式换热器，其特征在于：在每片换热板片上的换热结构两端与角孔和角孔二次密封结构之间有以换热板片中线左右对称并呈V型和W型分布的分流结构，在这些分流结构中其导流形式构成的换热介质流通凹槽将直接与换热板片上的角孔二次密封结构相连通，无论换热介质采用同边流和对角流中的哪一种流动方式，可以使换热介质很顺利的在角孔、角孔二次密封结构、分流结构和换热结构之间均匀的流动。

Description

用一种板型组装出的具有对角流及同边流的板式换热器

技术领域

本发明涉及一种板式换热器，尤其涉及一种用密封垫片进行密封的可拆板式换热器。

背景技术

可拆板式换热器按换热介质在换热板片之间的流动换热方式可分为具有同边流换热方式或具有对角流换热方式两种。

在一台具有同边流换热方式的可拆板式换热器中，所有换热板片可以用一付液压模具压制出来，通过将各换热板片相互旋转180°并在每片换热板片上放置密封垫片，然后被叠装在一起并被前后挡板和紧固螺栓夹紧。

按板式换热器的流体换热原理，具有对角流换热方式的可拆板式换热器将具有更均匀的流体分布形式和更好的换热效率，但是一般的具有对角流换热方式的可拆板式换热器需要用两种不同形式的换热板片组装在一起，这就要求在一台具有对角流换热方式的可拆板式换热器中，需要两付外形和角孔尺寸相同但波纹形式不同的换热板片液压模具并液压出两种外形和角孔尺寸相同但波纹形式不同的换热板片。显而易见这种具有对角流换热方式但需要两种不同形式换热板片的可拆板式换热器其制造成本较大，所以目前常用的都是具有同边流换热方式的可拆板式换热器。

目前市场上也有一种用一付液压模具压制出的同一板型的换热板片可以组装出具有对角流换热方式的可拆板式换热器，这种可拆板式换热器的不足之处在于；组装成这种具有对角流换热方式的可拆板式换热器其换热板片上承托密封垫片的凹槽底部平面位于波纹高度的中间层面上，密封垫片这样的固定和密封方式将限制密封垫片的厚度，由此将限制换热板片上的波纹高度，具有较小波纹高度的换热板片虽然具有较高的换热效率但是在换热板片之间将构成具有较小的流体截面积，如果将这种在换热板片之间具有较小流体截面积的、具有对角流换热方式的可拆板式换热器应用在具有较大流量的换热环境当中，当换热面积已满足换热效率的条件下，为了同时满足换热介质流体阻力的要求，不得不采用加大换热面积增加换热板片数量的方法增加流体的通道数量和流通截面积，这样一来将加大了该产品的制造成本，使其不能适应市场的需求。

发明内容

本发明的目的是提供这样一种可拆板式换热器；用一付液压模具液压出来的换热板片在用对角流密封垫片以及用同边流密封垫片的组装配合下，既可以组装出具有对角流换热方式的可拆板式换热器，也可以组装出具有同边流换热方式的可拆板式换热器以及在一台可拆板式换热器的不同区段中同时具有同边流和对角流两种换热方式，同时这种可拆板式换热器中的换热板片还不会限制换热板片上密封垫片的厚度和波纹高度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用一种板型组装出的具有对角流及同边流的板式换热器，在每片换热板片上，换热结构和角孔二次密封结构围成的空间内设有换热介质的分流结构，其特征在于：分流结构及内在的导流形式是以换热板片中线左右对称并呈V型和W型分布的，在这些左右对称并呈V型和W型分布的分流结构中其导流形式构成的换热介质流通凹槽将直接与换热板片上的角孔二次密封结构相连通。该凹槽的底部层位与角孔二次密封结构承托密封垫片的底部层位相一致并与波谷的底部层位相一致，无论换热介质采用同边流和对角流中的哪一种流动方式，可以使换热介质很顺利的在角孔、角孔二次密封结构、分流结构和换热结构之间均匀的流动。

在左右对称并呈V型和W型分布的分流结构中，呈V型和W型分布的分流结构可以被扩展出其他任何适宜的、具有左右对称的分布形式。

在左右对称的分流结构中，各导流形式之间构成了换热介质的流通凹槽，除直接与角孔二次密封结构相连通的那部分流通凹槽之外，其他部位的流通凹槽的底部层位还可以被设计成与波纹高度中间层面的层位相一致。

分流结构中的导流形式可以是连续的波纹形式和分段的波纹形式以及各种有序的凹凸结构。

在同一换热板片上，在换热结构上下两端的分流结构当中，各导流形式相对的位置在上下两端的分流结构当中是相互错位并不相同的，当各换热板片被相互旋转180°并叠装在一起时，下一层换热板片上导流形式的波顶和波顶脊线正好与上一层换热板片上导流形式的波谷背面和波谷背面脊线相接触并相互支撑，在各层换热板片之间以及在分流结构内部形成换热介质的流道。

为了便于换热介质尽量被均匀分配到换热结构中，在分流结构中及导流形式内部，以及在分流结构与换热结构之间有平底导流槽，该平底导流槽的底部平面层位与波纹谷底的层位相同，也可以使该平底导流槽的底部平面层位与位于波纹高度中间层面的层位相同，这些平底导流槽虽然可能会加大了换热介质流经此处的流体阻力，但该平底导流槽可以起到重新分配换热流体的流向并使换热流体在换热结构中达到均布的目的。

平底导流槽是以换热板片中线左右对称的，可以是具有一定宽度的任何适宜的形状，例如横条状、波纹状、圆缺状、梯形以及在分流结构中呈夹角形状等任何可以使换热介质通过分流结构被均匀分布在换热结构中的形状。

在分流结构中及导流形式内部以及在分流结构与换热结构之间也可以设有多个以及没有平底导流槽。

在各换热板片上承托各种密封垫片的凹槽的底部层位与波纹谷底的层位相同。这样的凹槽底部层位与一般常规的具有同边流换热形式的换热板片承托密封垫片的凹槽底部层位一样，这样的凹槽底部层位将不会限制密封垫片的厚度由此也不会限制换热板片上的波纹高度。

在各换热板片中可以采用不同形式的密封垫片使换热介质具有同边流换热方式或具有对角流换热方式以及在一台可拆板式换热器的不同区段中可以分别具有同边流和对角流两种换热方式，这样的可拆板式换热器可以是单流程和多流程的。

本发明有以下优点和积极效果：

1、可以投入较少的模具费用。

2、可以用一种板型组装出具有多种换热方式和换热介质流动方式的可拆板式换热器。

3、可以满足密封垫片各种不同的截面要求和厚度要求。

4、可以满足密封垫片各种不同的密封和固定形式。

附图说明

图1、具有左右对称V型分流结构并具有平底导流槽的换热板片示意图。

图2、用具有左右对称V型分流结构的换热板片按同边流换热方式组装在一起的可拆板式换热器示意图。

图3、具有左右对称W型分流结构的换热板片示意图。

图4、用具有左右对称W型分流结构的换热板片按对角流换热方式组装在一起的可拆板式换热器示意图。

在以上图中；

1、1a、1b和7、7a、7b都表示角孔的二次密封结构。

2、2a表示在分流结构中及导流形式内的平底导流槽。

3、3a表示在分流结构内由导流形式构成的凹槽。

4、4a表示在分流结构与换热结构之间的平底导流槽。

5、5a、5b表示换热板片中的换热结构。

6表示分段波纹的导流形式。

8、8a表示换热板片上承托密封垫片的凹槽。

9、9a、9b表示角孔。

10、10a、10b、10c表示换热板片。

11、11a表示有序凹凸结构的导流形式。

12表示V型左右对称分布的分流结构。

13表示同边流换热方式的密封垫片。

14表示W型左右对称分布的分流结构。

15表示连续波纹的导流形式。

16表示对角流换热方式的密封垫片。

具体实施方法

图1表示了具有左右对称V型分流结构并具有平底导流槽的换热板片示意图。

在每片换热板片10上，换热结构5和两端的角孔二次密封结构1、7之间有换热介质的分流结构12，分流结构12及内在的导流形式6、11是以换热板片10中线左右对称并呈V型分布的，在这些左右对称并呈V型分布的分流结构12中其导流形式6、11构成的换热介质流通凹槽3将直接与换热板片10上的角孔二次密封结构1、7相连通，该凹槽3的底部层位与两端角孔二次密封结构1、7承托密封垫片13、16的底部层位相一致，同时该凹槽3的底部层位与换热板片10上承托密封垫片13、16的凹槽8底部层位相一致，角孔二次密封结构1、7承托密封垫片13、16的底部层位和凹槽3的底部层位以及换热板片10上承托密封垫片13、16的凹槽8底部层位均与波谷的底部层位相一致，无论换热介质采用同边流和对角流中的哪一种流动方式，可以使换热介质很顺利的在角孔9、角孔二次密封结构1、7、分流结构12和换热结构5之间均匀流动。

在左右对称的分流结构12中，各导流形式6、11与导流形式6、11之间构成了换热介质的流通凹槽3，除直接与角孔二次密封结构1、7相连通的那部分流通凹槽3之外，其他部位的流通凹槽3的底部层位还可以被设计成与波纹高度中间层面的层位相一致。

分流结构12中的导流形式6、11可以是分段的波纹形式(6)以及各种有序的凹凸结构11。

在同一换热板片10上，在换热结构5上下两端的分流结构12当中，各导流形式6、11相对的位置在上下两端的分流结构12当中是相互错位并不相同的，当各换热板片10被相互旋转180°并叠装在一起时，下一层换热板片10上导流形式6、11的波顶正好与上一层换热板片10上导流形式6、11的波谷背面相接触并相互支撑，在各层换热板片10之间以及在分流结构12内部形成换热介质的流道。

为了便于换热介质尽量被均匀分配到换热结构5中，在分流结构12中及导流形式6、1)内部，以及在分流结构12与换热结构5之间有平底导流槽2、4，该平底导流槽2、4的底部平面层位与波纹谷底的层位相同，也可以使该平底导流槽2、4的底部平面层位与位于波纹高度中间层面的层位相同，这些平底导流槽2、4虽然可能加大了换热介质流经此处的流体阻力，但该平底导流槽2、4可以起到重新分配换热流体的流向并使换热流体在换热结构5中达到均布的目的。

平底导流槽2、4是以换热板片10中线左右对称的、可以是具有一定宽度的任何适宜的形状，例如横条状、波纹状、圆缺状、梯形以及在分流结构12中呈夹角形状等任何可以使换热介质通过分流结构12被均匀分布在换热结构中的形状。

在各换热板片10上承托密封垫片13的凹槽8的底部层位与波纹谷底的层位相同，这样的凹槽8底部层位与一般常规的具有同边流换热形式的换热板片承托密封垫片的凹槽底部层位相同，这样的凹槽8底部层位将不会限制密封垫片13的厚度也不会限制换热板片10上的波纹高度。

图2表示了用具有左右对称V型分流结构的换热板片按同边流换热方式组装在一起的可拆板式换热器示意图。

在各换热板片10a中组装具有同边流换热方式的密封垫片13并将各换热板片10a相互平面旋转180°叠装在一起，可以明显看到平底导流槽2a、4a存在于分流结构12之内以及存在于分流结构12与换热结构5a之间，还可以明显看到没有密封垫片13的角孔二次密封结构1a、7a与分流结构12内部的导流形式6、11相互直接连接的形式，换热介质从角孔9a中流过换热板片10a上的角孔二次密封结构1a、7a和分流结构12，换热介质通过分流结构12及导流形式6、11和平底导流槽2a、4a的导流作用将均匀的流入换热结构5a当中。

由于分流结构12具有V型的左右对称形式，可以将具有同边流换热方式的密封垫片13随意确定放置在以密封换热板片10a的左侧或右侧角孔为目的的位置上，不会由此影响换热介质在分流结构12内的流动性能和换热效率以及流体阻力，同样，在换热板片10a上也可以组装具有对角流换热方式的密封垫片16。

图3表示了具有左右对称W型分流结构的换热板片示意图。

图3与图1不同之处在于；分流结构14是左右对称的W型分布，在这些左右对称并呈W型分布的分流结构14中其导流形式11a、15构成的换热介质流通凹槽3a将直接与换热板片10b上的角孔二次密封结构1b、7b相连通，该凹槽3a的底部层位与角孔二次密封结构1b、7b承托密封垫片13、16的底部层位相一致，同时该凹槽3a的底部层位与换热板片10b上承托密封垫片13、16的凹槽8a底部层位相一致，角孔二次密封结构1b、7b承托密封垫片13、16的底部层位和凹槽3a的底部层位以及换热板片10b上承托密封垫片13、16的凹槽8a底部层位均与波谷的底部层位相一致，无论换热介质采用同边流和对角流中的哪一种流动方式，可以使换热介质很顺利的在角孔9b、角孔二次密封结构1b、7b、分流结构14及导流形式11a、15构成的换热介质流通凹槽3a和换热结构5b之间均匀流动。

图3与图1不同之处还在于；在分流结构14内的导流形式11a、15中，以及在分流结构14与换热结构5a之间没有任何平底导流槽。

图4表示了用具有左右对称W型分流结构的换热板片按对角流换热方式组装在一起的可拆板式换热器示意图。

图4与图2的不同之处在于；在各换热板片10c中组装具有对角流换热方式的密封垫片16。

图4与图2的不同之处还在于；由于分流结构14具有W型的左右对称形式，可以将具有对角流换热方式的密封垫片(16)随意确定放置在以密封换热板片10c从左侧到右侧角孔或从右侧到左侧角孔为目的的位置上，不会由此影响换热介质在分流结构14内的流动性能和换热效率以及流体阻力，同样，在换热板片10c上也可以组装具有同边流换热方式的密封垫片16。

由于换热板片10c上下两端分流结构14中具有相互错位的W型排列形式以及导流形式11a相互错位的分布位置，所以当各换热板片10c在相互平面旋转180°叠装在一起后，下一层换热板片10c上的导流形式11a、15的波顶和波顶脊线正好与上一层换热板片10c上的导流形式11a、15的波谷背面和波谷背面的脊线相接触并相互支撑，形成换热介质在各层换热板片10c之间以及在分流结构之中的换热流道。

在上述实施例中；

在每片换热板片10、10a、10b、10c上，换热结构5、5a、5b和角孔二次密封结构1、1a、1b、7、7a、7b)围成的空间内设有换热介质的分流结构12、14，分流结构12、14及内在的导流形式6、11、11a、15是以换热板片(0、10a、10b、10)中线左右对称并呈V型和W型分布的，在这些左右对称并呈V型和W型分布的分流结构12、14中其导流形式6、11、11a、15与导流形式6、11、11a、15之间构成的换热介质流通凹槽3、3a将直接与换热板片10、10a、10b、10c上的角孔二次密封结构1、1a、1b、7、7a、7b相连通。

在具有左右对称并呈V型和W型分布的分流结构12、14中，呈V型和W型分布的分流结构12、14可以被扩展出其他任何适宜的、具有左右对称的分布形式。

在左右对称的分流结构12、14中，各导流形式6、11、11a、15与6、11、11a、15之间构成了换热介质的流通凹槽3、3a，该凹槽3、3a的底部层位与角孔二次密封结构1、1a、1b、7、7a、7b)承托密封垫片13、16的底部层位以及与在各换热板片10、10a、10b、10c上承托各种密封垫片13、16的凹槽(8、8a)的底部层位相一致并与各换热板片10、10a、10b、10c上波纹的波谷底部层位相同。

在具有左右对称的分流结构12、14中，各导流形式6、11、11a、15与6、11、11a、15之间构成了换热介质的流通凹槽3、3a，除直接与角孔二次密封结构1、1a、1b、7、7a、7b相连通的那部分流通凹槽3、3a之外，其他部位的流通凹槽3、3a的底部层位与各换热板片10、10a、10b、10c上波纹高度中间层面的层位相一致。

分流结构12、14中的导流形式6、11、11a、15可以是连续的波纹形式15和分段的波纹形式6以及各种有序的凹凸结构11、11a。

在同一换热板片10、10a、10b、10c上，在换热结构5、5a、5b上下两端的分流结构12、14当中，各导流形式6、11、11a、15相对的位置在上下两端的分流结构12、14当中是相互错位并不相同的，当各换热板片10、10a、10b、10c被相互旋转180°并叠装在一起时，下一层换热板片10、10a、10b、10c上的导流形式6、11、11a、15的波顶和波顶脊线正好与上一层换热板片10、10a、10b、10c上的导流形式6、11、11a、15的波谷背面和波谷背面脊线相接触并相互支撑，在各层换热板片10、10a、10b、10c之间以及在分流结构12、14内部形成换热介质的流道。

在分流结构12、14中及导流形式6、11、11a、15内部，以及在分流结构12、14与换热结构5、5a、5b之间有平底导流槽2、2a、4、4a，该平底导流槽2、2a、4、4a的底部平面层位与波纹谷底的层位相同。

在分流结构12、14中及导流形式6、11、11a、15内部，以及在分流结构12、14与换热结构5、5a、5b之间有平底导流槽2、2a、4、4a，该平底导流槽2、2a、4、4a的底部平面层位与位于波纹高度中间层面的层位相同。

平底导流槽2、2a、4、4a是以换热板片10、10a、10b、10c中线左右对称的，可以是具有一定宽度的任何适宜的形状。

在分流结构12、14中及导流形式6、11、11a、15内部以及在分流结构12、14与换热结构5、5a、5b之间可以设有多个以及不设有平底导流槽2、2a、4、4a。

Claims

1、用一种板型组装出的具有对角流及同边流的板式换热器，在每片换热板片(10、10a、10b、10c)上，换热结构(5、5a、5b)和角孔二次密封结构(1、1a、1b、7、7a、7b)围成的空间内设有换热介质的分流结构(12、14)，其特征在于：分流结构(12、14)及内在的导流形式(6、11、11a、15)是以换热板片(10、10a、10b、10c)中线左右对称并呈V型和W型分布的，在这些左右对称并呈V型和W型分布的分流结构(12、14)中其导流形式(6、11、11a、15)与导流形式(6、11、11a、15)之间构成的换热介质流通凹槽(3、3a)将直接与换热板片(10、10a、10b、10c)上的角孔二次密封结构(1、1a、1b、7、7a、7b)相连通。

2、根据权利要求1所述的板式换热器其特征是：在左右对称并呈V型和W型分布的分流结构(12、14)中，呈V型和W型分布的分流结构(12、14)被扩展出其他任何适宜的、具有左右对称的分布形式。

3、根据权利要求1所述的板式换热器其特征是：在左右对称的分流结构(12、14)中，各导流形式(6、11、11a、15)与导流形式(6、11、11a、15)之间构成了换热介质的流通凹槽(3、3a)，该凹槽(3、3a)的底部层位与角孔二次密封结构(1、1a、1b、7、7a、7b)承托密封垫片(13、16)的底部层位以及与在各换热板片(10、10a、10b、10c)上承托各种密封垫片(13、16)的凹槽(8、8a)的底部层位相一致并与各换热板片(10、10a、10b、10c)上波纹的波谷底部层位相同。

4、根据权利要求1所述的板式换热器其特征是：在左右对称的分流结构(12、14)中，各导流形式(6、11、11a、15)与导流形式(6、11、11a、15)之间构成了换热介质的流通凹槽(3、3a)，除直接与角孔二次密封结构(1、1a、1b、7、7a、7b)相连通的那部分流通凹槽(3、3a)之外，其他部位的流通凹槽(3、3a)的底部层位与各换热板片(10、10a、10b、10c)上波纹高度中间层面的层位相一致。

5、根据权利要求1所述的板式换热器其特征是：分流结构(12、14)中的导流形式(6、11、11a、15)是连续的波纹形式(15)和分段的波纹形式(6)以及各种有序的凹凸结构(11、11a)。

6、根据权利要求1所述的板式换热器其特征是：在同一换热板片(10、10a、10b、10c)上，在换热结构(5、5a、5b)上下两端的分流结构(12、14)当中，各导流形式(6、11、11a、15)相对的位置在上下两端的分流结构(12、14)当中是相互错位并不相同的，当各换热板片(10、10a、10b、10c)被相互旋转180。并叠装在一起时，下一层换热板片(10、10a、10b、10c)上的导流形式(6、11、11a、15)的波顶和波顶脊线正好与上一层换热板片(10、10a、10b、10c)上的导流形式(6、11、11a、15)的波谷背面和波谷背面脊线相接触并相互支撑，在各层换热板片(10、10a、10b、10c)之间以及在分流结构(12、14)内部形成换热介质的流道。

7、根据权利要求1所述的板式换热器其特征是：在分流结构(12、14)中及导流形式(6、11、11a、15)内部，以及在分流结构(12、14)与换热结构(5、5a、5b)之间有平底导流槽(2、2a、4、4a)，该平底导流槽(2、2a、4、4a)的底部平面层位与波纹谷底的层位相同。

8、根据权利要求1所述的板式换热器其特征是：在分流结构(12、14)中及导流形式(6、11、11a、15)内部，以及在分流结构(12、14)与换热结构(5、5a、5b)之间有平底导流槽(2、2a、4、4a)，该平底导流槽(2、2a、4、4a)的底部平面层位与位于波纹高度中间层面的层位相同。

9、根据权利要求7或权利要求8所述的板式换热器其特征是：平底导流槽(2、2a、4、4a)是以换热板片(10、10a、10b、10c)中线左右对称的、具有一定宽度的任何适宜的形状。

10、根据权利要求1所述的板式换热器其特征是：在分流结构(12、14)中及导流形式(6、11、11a、15)内部以及在分流结构(12、14)与换热结构(5、5a、5b)之间可以设有多个以及没有平底导流槽(2、2a、4、4a)。