CN105135920A

CN105135920A - 一种板式换热器

Info

Publication number: CN105135920A
Application number: CN201510677795.4A
Authority: CN
Inventors: 杨文强
Original assignee: CHONGQING SIMOWEINI THERMAL EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: CHONGQING SIMOWEINI THERMAL EQUIPMENT Co Ltd
Priority date: 2015-10-16
Filing date: 2015-10-16
Publication date: 2015-12-09

Abstract

本发明公开一种板式换热器，包括固定夹紧板、活动夹紧板、后支杆、上导杆和下导杆，固定夹紧板和活动夹紧板之间顺序安放有若干矩形波纹状的换热板片，相邻换热板片之间贴有橡胶密封垫片，上导杆穿过活动夹紧板上的上导孔后两端分别与固定夹紧板和后支杆上的上导孔穿设固定，下导杆穿过活动夹紧板上的下导孔后两端分别与固定夹紧板和后支杆上的下导孔穿设固定，固定夹紧板上设有便于介质进出的进口和出口，换热板片的角落开设有便于介质流通的角孔，每个换热板片面积与该换热板片上的每个角孔的横截面积之比为25.4～44.6，角孔中介质流通的流速为2.5～3.5米/秒。本发明将单板面积与角孔尺寸设成特定关系，可以使介质通过角孔流通时不致于损失过多压力。

Description

一种板式换热器

技术领域

本发明属于换热器领域，具体涉及一种板式换热器。

背景技术

板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠加组装而成的一种新型高效换热器，各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。板式换热器是液-液、液-汽之间进行热交换的理想设备，它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下，其传热系数比管式换热器高3-5倍，而占地面积仅为管式换热器的三分之一，热回收率可高达90％以上。

在换热器的波纹形状的金属换热板片上，开设有便于介质流通的角孔，当这些换热板片叠加组装在一起时，这些角孔将在板式换热器内形成换热介质的角孔通道，当介质在板间流动时，处于充分的湍流状态。但是，本发明的发明人经过研究发现，在现有板式换热器的结构中，如何设置单个换热板片面积即单板面积和角孔尺寸之间的关系等技术参数，以使介质通过角孔流通时不致于损失过多的压力，还未曾见有相关的技术方案公开。

发明内容

针对现有技术存在的如何设置单个换热板片面积即单板面积和角孔尺寸之间的关系等技术参数，以使介质通过角孔流通时不致于损失过多压力的技术问题，本发明提供一种新型的板式换热器。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种板式换热器，包括固定夹紧板、活动夹紧板、后支杆、上导杆和下导杆，所述固定夹紧板和活动夹紧板之间顺序安放有若干矩形波纹状的换热板片，相邻换热板片之间贴有橡胶密封垫片，所述固定夹紧板、活动夹紧板和后支杆上均设有上导孔和下导孔，且所述固定夹紧板和活动夹紧板上还设有若干螺栓孔，所述上导杆穿过活动夹紧板上的上导孔后两端分别与固定夹紧板和后支杆上的上导孔穿设固定，所述下导杆穿过活动夹紧板上的下导孔后两端分别与固定夹紧板和后支杆上的下导孔穿设固定，每个所述螺栓孔内穿设固定有螺栓，所述固定夹紧板上设有便于介质进出的进口和出口，所述换热板片的角落开设有与所述进口和出口相对的便于介质流通的角孔，每个换热板片的面积与设于该换热板片上的每个角孔的横截面积之比为25.4～44.6，且角孔中介质流通的流速为2.5～3.5米/秒。

本发明提供的板式换热器，包括顺序安放在固定夹紧板和活动夹紧板之间的若干矩形波纹状的换热板片，换热板片的角落开设有便于介质流通的角孔，每个换热板片的面积即单板面积与设于该换热板片上的每个角孔的横截面积之比为25.4～44.6，且角孔中介质流通的流速为2.5～3.5米/秒，采用前述单板面积与角孔尺寸的内在联系，可以使介质通过角孔流通时不致于损失过多压力，保证换热后介质使用的可靠性和稳定性。

进一步，所述每个换热板片的厚度为0.5～0.8毫米。

进一步，所述换热板片的材料选自奥氏体不锈钢、工业纯钛、镍、钛钯合金和哈氏合金中的任意一种。

进一步，所述换热板片上的波纹状为人字形波纹，该人字形波纹所呈的夹角为70～120度。

进一步，所述橡胶密封垫片的材料选自三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶和硅橡胶中的任意一种。

进一步，所述每个换热板片的面积为0.2～0.35平方米，设于该换热板片上的每个角孔的直径为0.1米，且角孔中介质流通的流速为2.5米/秒。

进一步，所述每个换热板片的面积为0.36～0.5平方米，设于该换热板片上的每个角孔的直径为0.125米，且角孔中介质流通的流速为3米/秒。

进一步，所述每个换热板片的面积为0.51～0.7平方米，设于该换热板片上的每个角孔的直径为0.15米，且角孔中介质流通的流速为3.5米/秒。

进一步，所述固定夹紧板上设有便于介质进出的第一介质进口、第一介质出口、第二介质进口和第二介质出口。

附图说明

图1是本发明提供的板式换热器的基本结构示意图。

图2是本发明提供的板式换热器的换热板片结构示意图。

图3是本发明提供的板式换热器的流程组合结构示意图。

图中，1、固定夹紧板；11、进口；111、第一介质进口；112、第二介质进口；12、出口；121、第一介质出口；122、第二介质出口；2、活动夹紧板；3、后支杆；4、上导杆；41、上导孔；5、下导杆；51、下导孔；6、换热板片；61、角孔；62、人字形波纹；7、螺栓；71、螺栓孔。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参考图1所示，本发明公开一种板式换热器，包括固定夹紧板1、活动夹紧板2、后支杆3、上导杆4和下导杆5，所述固定夹紧板1和活动夹紧板2之间顺序安放有若干矩形波纹状的换热板片6，所述换热板片6由金属板压制形成，换热板片6按设计的数量和顺序安放后固定夹紧，在相邻换热板片6之间贴有橡胶密封垫片，所述固定夹紧板1、活动夹紧板2和后支杆3上均设有上导孔41和下导孔51，且所述固定夹紧板1和活动夹紧板2上还设有若干螺栓孔71，所述上导杆4穿过活动夹紧板2上的上导孔41后两端分别与固定夹紧板1和后支杆3上的上导孔41穿设固定，所述下导杆5穿过活动夹紧板2上的下导孔51后两端分别与固定夹紧板1和后支杆3上的下导孔51穿设固定，所述上导杆4和下导杆5起着定位和导向的作用，每个所述螺栓孔71内穿设固定有螺栓7，由此构成螺栓组，所述固定夹紧板1上设有便于介质进出的进口11和出口12，所述换热板片6的角落开设有与所述进口11和出口12相对的便于介质流通的角孔61，每个换热板片6的面积与设于该换热板片上的每个角孔61的横截面积之比为25.4～44.6，且角孔61中介质流通的流速为2.5～3.5米/秒。

作为具体实施例，所述每个换热板片6的厚度为0.5～0.8毫米，采用该数值范围内厚度的换热板片，可以保证换热板片的成型好，且换热效果好；反之，换热板片的成本会升高，且换热效果不好。

作为具体实施例，所述换热板片6的材料选用要适当，一定要选用耐腐蚀的材料；作为一种实施方式，所述换热板片6的材料可以选用奥氏体不锈钢、工业纯钛、镍、钛钯合金和哈氏合金中的任意一种。具体地，所述奥氏体不锈钢材料适用于汽、水一般弱腐蚀性的场合，且不含腐蚀性和氯离子介质；所述工业纯钛材料适用于制碱、制盐、地热水、海水、有氯离子的场合；所述镍材料适用于耐腐蚀、耐热浓碱液、耐中性和微酸溶液的场合；所述钛钯合金材料适用于氯化铝、氢氧化镁、氯化钠和磷酸钠；所述哈氏合金适用于氧化性酸，如硫酸、混酸等。

请参考图2所示，作为具体实施例，所述换热板片6上的波纹状为人字形波纹62，该人字形波纹62所呈的夹角α为70～120度。具体地，所述换热板片6为矩形，该矩形换热板片的四个角落分别开设有便于介质流通的角孔61，在四个角孔61之间的换热板片6上设有人字形波纹，该人字形波纹所形成的夹角为70～120度。其中，大人字形的板片(如夹角为120度)适用于允许压降较大，传热效率高的场合；小人字形的板片(如夹角为70度)适用于阻力损失限制极为严的场合。

作为具体实施例，所述橡胶密封垫片的材料选择既要耐温又要耐腐蚀；作为一种实施方式，所述橡胶密封垫片的材料选自三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶和硅橡胶中的任意一种。具体地，所述三元乙丙橡胶材料适用于各种浓度无机氯化物、氨、氧水、弱硫酸、盐酸、磷酸、碳酸；所述丁腈橡胶材料适用于矿物质、油类、氢类、醛类、热空气、水、食物油脂；所述氟橡胶材料适用于浓硝酸、浓硫酸、盐酸、氯化剂、酸性电镀液、纯碱、高温汽、水、油类；所述硅橡胶材料适用于酒精、原油、酒、磷酸、烃气。

作为一种具体实施例，所述每个换热板片6的面积为0.2～0.35平方米，设于该换热板片上的每个角孔61的直径为0.1米，且角孔中介质流通的流速为2.5米/秒；即每个角孔61的横截面积约为0.0078539815平方米，因此每个换热板片的面积与设于该换热板片上的每个角孔的横截面积之比约为25.46～44.56。

作为另一种具体实施例，所述每个换热板片6的面积为0.36～0.5平方米，设于该换热板片上的每个角孔61的直径为0.125米，且角孔中介质流通的流速为3米/秒；即每个角孔61的横截面积约为0.01227184609375平方米，因此每个换热板片的面积与设于该换热板片上的每个角孔的横截面积之比约为29.34～40.74。

作为又一种具体实施例，所述每个换热板片6的面积为0.51～0.7平方米，设于该换热板片上的每个角孔61的直径为0.15米，且角孔中介质流通的流速为3.5米/秒；即每个角孔61的横截面积约为0.017671458375平方米，因此每个换热板片的面积与设于该换热板片上的每个角孔的横截面积之比约为28.86～39.61。

另外，在上述三种换热板片面积与角孔横截面积的具体实施例中，设置好恰当的单板面积，还可以得到较好的流程结合，使流程变少、流体阻力小。

请参考图3所示，作为具体实施例，所述固定夹紧板1上设有便于介质进出的第一介质进口111、第一介质出口121、第二介质进口112和第二介质出口122；在本实施例中，所述进出口设置在固定夹紧板的同侧形成并联流程组合，该种板式换热器可用于两种换热介质共同换热。当然，本领域技术人员在前述实施例的基础之上，还可以在所述固定夹紧板1上设置第三介质进口和第三介质出口，由此可用于三种换热介质共同换热。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明的专利保护范围之内。

Claims

1.一种板式换热器，其特征在于，包括固定夹紧板、活动夹紧板、后支杆、上导杆和下导杆，所述固定夹紧板和活动夹紧板之间顺序安放有若干矩形波纹状的换热板片，相邻换热板片之间贴有橡胶密封垫片，所述固定夹紧板、活动夹紧板和后支杆上均设有上导孔和下导孔，且所述固定夹紧板和活动夹紧板上还设有若干螺栓孔，所述上导杆穿过活动夹紧板上的上导孔后两端分别与固定夹紧板和后支杆上的上导孔穿设固定，所述下导杆穿过活动夹紧板上的下导孔后两端分别与固定夹紧板和后支杆上的下导孔穿设固定，每个所述螺栓孔内穿设固定有螺栓，所述固定夹紧板上设有便于介质进出的进口和出口，所述换热板片的角落开设有与所述进口和出口相对的便于介质流通的角孔，每个换热板片的面积与设于该换热板片上的每个角孔的横截面积之比为25.4～44.6，且角孔中介质流通的流速为2.5～3.5米/秒。

2.根据权利要求1所述的板式换热器，其特征在于，所述每个换热板片的厚度为0.5～0.8毫米。

3.根据权利要求1所述的板式换热器，其特征在于，所述换热板片的材料选自奥氏体不锈钢、工业纯钛、镍、钛钯合金和哈氏合金中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的板式换热器，其特征在于，所述换热板片上的波纹状为人字形波纹，该人字形波纹所呈的夹角为70～120度。

5.根据权利要求1所述的板式换热器，其特征在于，所述橡胶密封垫片的材料选自三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶和硅橡胶中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的板式换热器，其特征在于，所述每个换热板片的面积为0.2～0.35平方米，设于该换热板片上的每个角孔的直径为0.1米，且角孔中介质流通的流速为2.5米/秒。

7.根据权利要求1所述的板式换热器，其特征在于，所述每个换热板片的面积为0.36～0.5平方米，设于该换热板片上的每个角孔的直径为0.125米，且角孔中介质流通的流速为3米/秒。

8.根据权利要求1所述的板式换热器，其特征在于，所述每个换热板片的面积为0.51～0.7平方米，设于该换热板片上的每个角孔的直径为0.15米，且角孔中介质流通的流速为3.5米/秒。

9.根据权利要求1所述的板式换热器，其特征在于，所述固定夹紧板上设有便于介质进出的第一介质进口、第一介质出口、第二介质进口和第二介质出口。