CN102288054B - 等流量高效板式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种等流量高效板式换热器，包括换热板叠层（2），构成换热板叠层（2）的换热板上压制有波浪形花纹，以下称为波纹，所述板式换热器具有两种换热介质流体的第一和第二进口通道（5A、7A），以及第一和第二出口通道（6A、8A），在所述换热板上设有四个角孔（5、6、7、8），它们分别对应第一进口通道（5A）、第一出口通道（6A）以及第二进口通道（7A）和第二出口通道（8A），在与所述第一出口通道（6A）相对应的换热板角孔（6）周围的下凹波纹上设置上凸的凸槽；在与所述第二出口通道（8A）相对应的换热板角孔（8）周围的上凸波纹上设置下凹的凹槽。本发明通过改善换热板的波纹结构来改善换热介质流体在换热板表面均布，从而提高换热面积的利用效率。

Description

等流量高效板式换热器

技术领域

本发明涉及一种板式换热器。属于热交换设备技术领域。

板式换热器是最高效的换交换装置，每块换热器间隔板的相邻侧一般是不同换热介质的流道，用于将制冷换热介质工作时热量或冷量交换出来。如DE4422178和WO/94/14021/均是板式换热器的典型结构。又如中国专利CN1888805和CN101261057提出的方案，它解决了换热介质在进口通道进入换热流道时的均匀分配问题，但是，在换热流道内，换热介质是否在换热板表面均匀分布却没有提及。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能使换热介质在换热板表面均匀分布的等流量高效板式换热器。

本发明的目的是这样实现的：一种等流量高效板式换热器，包括换热板叠层，构成换热板叠层的换热板上压制有波浪形花纹，以下称为波纹，所述板式换热器具有两种换热介质流体的第一和第二进口通道，以及第一和第二出口通道，其中第一进口通道、第一出口通道或第二进口通道、第二出口通道是相通的，分别用于两种换热介质流体的进出，在所述换热板上设有四个角孔，它们分别对应第一进口通道、第一出口通道以及第二进口通道和第二出口通道，其特点是：在与所述第一出口通道相对应的换热板角孔周围的下凹波纹上设置上凸的凸槽；在与所述第二出口通道相对应的换热板角孔周围的上凸波纹上设置下凹的凹槽。

本发明的有益效果是：能使换热介质流体在换热板表面均匀分布。

当流体从第一进口通道进入，通过板片间所形成的流道，从第一出口通道流出换热器。此过程中，换热介质流体在换热板表面流过，同时与换热板另一侧的另一流体进行换热，完成其换热过程。由于换热板有一定的宽度，而流道的进出口相对较小，流体流过传统的换热板片时，进出口间距离短的阻力小，距离越长，阻力越大。由于流体流动时的阻力不同，流量就会在板片表面分配不均，流道距离短、阻力小的流量偏多，长距离、阻力大的流量偏少，使得板换的换热效率降低。经过本发明改进后的换热器，流道的体积发生了变化，进出口之间距离短的流道间隙减小了，使得此处的流动阻力与距离长的流动阻力相近或相等。流体在流过换热板表面时能均匀分布。

综上，本发明通过改善换热板的波纹结构来改善换热介质流体在换热板表面均布，使换热器的换热面积被更好地利用，从而提高换热面积的利用效率。

附图说明

图1为本发明等流量高效板式换热器的立体图。

图2表示换热介质流体流过换热板表面时的流动距离与阻力大小示意图。

图3表示本发明实施例的换热板的结构示意图。

图4是按照本发明的实施例中换热板叠加后触点位置示意图。

图5是图3所示的换热板结构的右端局部放大图。

图6是图3所示的换热板结构的左端局部放大图。

图中附图标记：

换热板叠层2、上端板3、下端板4、角孔5、6、7、8；第一进口通道5A、第一出口通道6A、第二进口通道7A、第二出口通道8A。

具体实施方式

图1为本发明等流量高效板式换热器的立体图。由图1可以看出，本发明等流量高效板式换热器，包括一换热板叠层2和两个分别培植在所述换热板叠层底部和顶部的上端板3和下端板4。构成换热板叠层的换热板上压制有波浪形花纹（以下称为波纹）。所述板式换热器具有两种换热介质流体的第一和第二进口通道5A和7A，以及第一和第二出口通道6A和8A，其中第一进口通道5A、第一出口通道6A或第二进口通道7A、第二出口通道8A是相通的，分别用于两种换热介质流体的进出。两种换热介质流体的第一和第二进口通道5A和7A以及第一和第二出口通道6A和8A的进口和出口处设有连接管道的接管。在每片换热板上设有角孔5、6、7、8，它们分别对应第一进口通道5A、第一出口通道6A；第二进口通道7A和第二出口通道8A。在与所述第一出口通道6A相对应的换热板角孔6周围的下凹波纹上设置上凸的凸槽；在与所述第二出口通道8A相对应的换热板角孔8周围的上凸波纹上设置下凹的凹槽，如图3、图5和图6；所述凹、凸槽的深度和数量可按板片的大小计算而得，当然，深度一般为换热板波纹深度的一半。

图2表示换热介质流体流过换热板表面时的流动距离与阻力大小示意图。当流体从第一进口通道5A进入，通过板片间所形成的流道，从第一出口通道6A流出换热器。此过程中，换热介质流体在换热板表面流过，同时与换热板另一侧的另一流体进行换热，完成其换热过程。由于换热板有一定的宽度，而流道的进出口相对较小，流体流过传统的换热板片时，进出口间距离短，流动阻力小，离进出口远的流动距离长，流动阻力就大。流体的流动特性告诉我们，相同的驱动力下，流动阻力越大，流量越小，如此，在传统换热板上，进出口相对直线间的流量最大，远离进出口的板片边角处流量最小。

图3表示本发明实施例的换热板的结构示意图。在换热板的角孔8周围波纹的上凸面（波峰）上设置下凹的凹槽，同时，在换热板的角孔6的周围波纹下凹面（波谷）上设置上凸的凸槽，使得流体更容易的从此处通过，同时又不减少板片的换热面积。

图4是按照本发明的实施例中换热板叠加后触点位置示意图。换热板设置的凹、凸槽应避免与多张换热板叠加时钎焊触点重叠，从而影响换热器的强度要求。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子，显然，本发明的技术方案并不限于上述实施例，还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种等流量高效板式换热器，包括换热板叠层（2），构成换热板叠层（2）的换热板上压制有波浪形花纹，以下称为波纹，所述板式换热器具有两种换热介质流体的第一和第二进口通道（5A、7A），以及第一和第二出口通道（6A、8A），其中第一进口通道（5A）与第一出口通道（6A）是相通的，第二进口通道（7A）与第二出口通道（8A）是相通的，在所述换热板上设有四个角孔（5、6、7、8），它们分别对应第一进口通道（5A）、第一出口通道（6A）以及第二进口通道（7A）和第二出口通道（8A），其特征在于：在与所述第一出口通道（6A）相对应的换热板角孔（6）周围的下凹波纹上设置上凸的凸槽；在与所述第二出口通道（8A）相对应的换热板角孔（8）周围的上凸波纹上设置下凹的凹槽。

2.根据权利要求1所述的一种等流量高效板式换热器，其特征在于：所述凹、凸槽的深度为换热板波纹深度的一半。

3.根据权利要求1或2所述的一种等流量高效板式换热器，其特征在于：所述凹、凸槽的设置位置避开多张换热板叠加时的触点位置。

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