CN106767049A - 板式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板式换热器，包括：外壳、板式换热芯体和分配器；所述板式换热芯体设在所述外壳内，所述板式换热芯体内形成有间隔设置的第一流道和第二流道，所述第一流道具有第一流体进口和第一流体出口，所述第二流道具有第二流体进口和第二流体出口；所述分配器设在所述第一流体进口处，所述分配器上设有连通所述第一流道和所述第一流体进口的多个分配口，以使从所述第一流体进口流入的液态流体可经过所述分配器流向所述第一流道，每个所述分配口的最大径向尺寸D满足：0mm＜D≤2mm。根据本发明实施例的板式换热器，能够提高换热介质流体的分配均匀性，从而可以降低换热介质出口处的温度震荡，提高换热性能。

Description

板式换热器

技术领域

本发明涉及热交换器技术领域，更具体地，涉及一种板式换热器。

背景技术

板式换热器是一种新型高效、紧凑的热交换器，主要应用于冶金、矿山、石油、化工、电力、医药、食品、化纤、造纸、轻纺、船舶、供热等领域,近几十年来得到发展和广泛应用。

相关技术中的板式换热器，由一系列相互平行的薄金属板相叠而成，各传热的板片按照一定的顺序相叠，即形成板片间的流道，冷热流体在板片两侧各自的流道内流动，通过传热板片进行热交换。

但是，当板片的层数较多时，板式换热器的换热效果不理想。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

发明人发现，当板式换热器中板片的层数较多时，各换热介质流道内的换热介质流体极易出现不均匀的现象，导致换热介质流道出口处的温度震荡严重，从而制约了板式换热器的换热性能，导致板式换热器的换热性能不佳，换热效果不好。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出了一种板式换热器，所述板式换热器能够提高换热介质在换热介质流道内的分配均匀性，从而可以降低冷媒出口的温度震荡，提高换热性能，优化换热效果。

根据本发明实施例的板式换热器，包括：外壳、板式换热芯体和分配器；所述板式换热芯体设在所述外壳内，所述板式换热芯体内形成有间隔设置的第一流道和第二流道，所述第一流道具有第一流体进口和第一流体出口，所述第二流道具有第二流体进口和第二流体出口；所述分配器设在所述第一流体进口处，所述分配器上设有连通所述第一流道和所述第一流体进口的多个分配口，以使从所述第一流体进口流入的液态流体可经过所述分配口流向所述第一流道，每个所述分配口的最大径向尺寸D满足：0mm＜D≤2mm。

根据本发明实施例的板式换热器，能够提高换热介质在换热介质流道内的分配均匀性，从而可以降低冷媒出口的温度震荡，提高换热性能，优化换热效果。

另外，根据本发明上述实施例的板式换热器还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，至少一个所述分配口形成为圆形孔。

根据本发明的一些实施例，所述第一流道包括多个子通道，每个所述子通道通过至少一个所述分配口与所述第一流体进口连通。

可选地，与同一个所述子通道连通的多个所述分配口连通形成为长条形孔。

可选地，与不同的子通道连通的多个所述分配口相连形成为长条形孔，所述长条形孔与至少两个子通道连通。

可选地，所述板式换热芯体包括多个层叠设置的波纹板，所述第一流道和所述第二流道由多个所述波纹板限定出且每个所述子通道由相邻两个所述波纹板限定出，所述板式换热芯体内设有连通每个所述子通道和所述第一流体进口的安装通道，所述分配器形成为一端与所述第一流体进口连通且另一端封闭的分配管，所述分配口设在所述分配管的侧壁上。

进一步地，所述安装通道沿所述波纹板的层叠方向延伸，所述分配管形成为直管。

可选地，多个所述分配口相连形成为沿所述分配管的轴向延伸的长条形孔，所述长条形孔与每个所述子通道连通。

可选地，所述长条形孔形成为矩形孔。

根据本发明的一些实施例，所述板式换热器还包括：第一连接管头，所述第一连接管头与所述第一流体进口连通且伸出所述外壳；第二连接管头，所述第二连接管头与所述第二流体出口连通且伸出所述外壳。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明一些实施例的板式换热器的剖视示意图；

图2是根据本发明另一些实施例的板式换热器的剖视示意图。

附图标记：

100：板式换热器；

1：外壳；

2：板式换热芯体；21：波纹板；

201：第一流道；20：子通道；202：第二流道；203：安装通道；

210：第一流体进口；220：第二流道出口；

3：分配器；30：分配口；

4：第一连接管头；

5：第二连接管头。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

下面结合附图详细描述根据本发明实施例的板式换热器100。

参照图1和图2所示，根据本发明实施例的板式换热器100包括：外壳1、板式换热芯体2和分配器3。

具体而言，外壳1内可以限定有安装腔，板式换热芯体2可以设在外壳1内，板式换热芯体2内可以形成有间隔设置的第一流道201和第二流道202，第一流道201可具有第一流体进口210和第一流体出口(图中未示出)，第二流道202可具有第二流体进口(图中未示出)和第二流体出口220，其中，第一流体进口210处的流体压力可以小于第二流体进口处的流体压力。

这样，换热介质流体可以从第一流体进口210进入第一流道201，并在第一流道201内流动，待换热流体可以从第二流体进口进入第二流道202，并在第二流道202内流动，流动过程中，换热介质流体和待换热流体通过板式换热芯体2的板片进行热传导，实现换热，完成换热后的换热介质流体可以从第一流体出口流出，完成换热后的待换热流体可以动第二流体出口220流出。

如图1和图2所示，分配器3可以设在第一流体进口210处，分配器3上可以设有连通第一流道201和第一流体进口210的多个分配口30，从第一流体进口210进入的换热介质流体可以流入分配器3，然后经过多个分配口30流入第一流道201，以使从第一流体进口210流入的液态流体可经过分配口30流向第一流道201。

由此，分配器3上的分配口30可以对换热介质流体起到分流作用，使流体更均匀地分配到第一流道201内，并且分配口30的尺寸相对较小，可以提高流体进入第一流道201的速度，流体在第一流道201内的流动性更好，从而提高了第一流道201内的换热介质的均匀性，可以降低第一流体出口处换热接介质的温度震荡，在一定程度上提高换热效果。

如图1所示，每个分配口30的最大径向尺寸D满足0mm＜D≤2mm。也就是说，每个分配口30的最大径向尺寸小于等于2mm。例如，每个分配口30的最大径向尺寸可以是0.2mm。当然，每个分配口30的最大径向尺寸不限于此，还可以是其他尺寸，例如，0.5mm、1mm、1.6mm等。

通过将每个分配口30的径向尺寸设置在小于等于2mm的范围内，可以提高换热介质流体在第一流道201内的分配均匀性，提高第一流道201内的换热介质流体的温度均匀性，进而可以降低第一流体出口的温度震荡，提高板式换热器100的换热效果。

根据本发明实施例的板式换热器100，将板式化热芯体2设在外壳1内，并在板式换热芯体2内形成间隔设置的第一流道201和第二流道202，通过将分配器3设在第一流体进口210处，并在分配器3上设有连通第一流道201和第一流体进口210的多个分配口30，可以使换热介质流体较均匀地流入第一流道201内，在一定程度上降低第一流体出口处的温度震荡，提高换热效果。

并且，通过将每个分配口30的最大径向尺寸设置为小于等于2mm，可以提高换热介质流体的分配均匀性，尤其在板片层数较多的板式换热器100中，可以有效提高换热介质在第一流道201内的分配均匀性，从而提高第一流道201内的温度均匀性，进而可以避免第一流体出口处的温度震荡，提高换热性能，优化板式换热器100的换热效果。

根据本发明的一些实施例，如图1所示，至少一个分配口30可以形成为圆形孔，分配效果好，并且结构简单，方便加工。

如图1和图2所示，第一流道201可以包括多个子通道20，每个子通道20通过至少一个分配口30与第一流体进口210连通。换言之，第一流道201包括多个子通道20，分配器3上具有至少一个分配口30与每个第一子通道20和第一流体进口210连通。由此，可以利用分配口30将换热介质流体均匀分配至各个子通道20，进一步提高每个子通道20内的换热介质的均匀性，从而利于提高板式换热器100的换热效果。

例如，在如图1所示的示例中，每个子通道20通过两个分配口30与第一流体进口210连通，利用两个分配口30将换热介质流体分配至每个子通道20内，可以较均匀地分配换热介质流体，避免第一出口处的温度震荡。

可选地，与同一个子通道20连通的多个分配口30可以连通形成为长条形孔，从而可简化分配口30的结构，降低加工制造难度，在一定程度上节约成本，同时，可以进一步提高换热介质流体的分配均匀性。

可选地，与不同的子通道20连通的多个分配口30可以相连形成为长条形孔，并且长条形孔可与至少两个子通道20连通。由此，可以将部分分配口30构造为缝形，将换热介质流体均匀地分配入各个子通道20，可以有效提高换热性能。

根据本发明的一些实施例，如图1和图2所示，板式换热芯体2可以包括多个层叠设置的波纹板21，第一流道201和第二流道202可由多个波纹板21限定出，也就是说，第一流道201和第二流道202由多个波纹板21构造为板间流道，待换热流体和换热介质流体可分别在波纹板21两侧的第一流道201和第二流道202内流动，从而可以利用波纹板21进行换热，并且每个子通道20可以由相邻的两个波纹板21限定出，以使板式换热芯体2的结构简单紧凑。

如图1和图2所示，板式换热芯体2内可以设有连通每个子通道20和第一流体进口210的安装通道203，以适于安装分配器3，分配器3可以形成为一端与第一流体进口210连通且另一端封闭的分配管，分配口30可以设在分配管的侧壁上，不仅结构简单紧凑，方便加工装配，而且换热介质流体分配均匀，换热效果好。

如图1和图2所示，安装通道203可沿波纹板21的层叠方向延伸，也就是说，安装通道203可沿板式换热芯体2的厚度方向延伸，以方便装配分配管，分配管可以形成为直管，直管的设计不仅方便拆装，而且可以降低换热介质流体在分配管内流动时的阻力，使得分配口30对换热介质流体的均匀分配作用更优，进而提高换热介质流体分配的均匀性，有效提高板式换热器100的换热效果。

在一些实施例中，如图2所示，多个分配口30可以相连形成沿分配管的轴向延伸的长条形孔，长条形孔可与每个子通道20连通。换言之，多个分配口30相连形成长条形孔，长条形孔沿分配管的轴向延伸，并且长条形孔与每个子通道20连通。由此，可以利用长缝形的分配口30将换热介质流体分配入每个子通道20内，一方面可以进一步简化分配管的结构，方便加工，节约成本，另一方面，长缝形的分配口30可以有效提高对换热介质流体的均匀分配作用，将换热介质流体均匀地分配至各个子通道20，使得各个子通道20内换热介质流体的温度均匀性较优，进而优化板式换热器100的换热性能，提高换热效果。

可选地，如图2所示，长条形孔可以形成为矩形孔，矩形孔可以将每个子通道20与第一流道201进口连通，通过将长条形孔构造为矩形，可以使分配口30的结构简单紧凑，同时可以使长条形孔与每个子通道20的连通面积相等，保证换热介质的分配均匀性，使板式换热器100的换热效果更佳。

根据本发明的一些实施例，如图1和图2所示，板式换热器100还可以包括：第一连接管头4和第二连接管头5，其中，第一连接管头4可与第一流体进口210连通，并且第一连接管头4可延伸出外壳1，第一连接管头4可以和换热介质流体供给机构相连，以向第一流体进口210提供换热介质流体。第二连接管头5可与第二流体出口220连通，并且第二连接管头5可以延伸处外壳1，第二连接管头5可将完成换热的待换热流体排出第二流道202。

可选地，如图1和图2所示，分配管的一端可与第一连接管头4连通，另一端可以止抵在外壳1的内壁面上，从而可以提高分配管的安装稳定性，进而提高板式换热器100的换热可靠性。

根据本发明实施例的板式换热器100的其他构成以及操作对于本领域的普通技术人员来说是可知的，在此不再详细描述。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

Claims (10)

1.一种板式换热器，其特征在于，包括：

外壳；

板式换热芯体，所述板式换热芯体设在所述外壳内，所述板式换热芯体内形成有间隔设置的第一流道和第二流道，所述第一流道具有第一流体进口和流体出口，所述第二流道具有第二流体进口和第二流体出口；

分配器，所述分配器设在所述第一流体进口处，所述分配器上设有连通所述第一流道和所述第一流体进口的多个分配口，以使从所述第一流体进口流入的液态流体可经过所述分配口流向所述第一流道，每个所述分配口的最大径向尺寸D满足：0mm＜D≤2mm。

2.根据权利要求1所述的板式换热器，其特征在于，至少一个所述分配口形成为圆形孔。

3.根据权利要求1所述的板式换热器，其特征在于，所述第一流道包括多个子通道，每个所述子通道通过至少一个所述分配口与所述第一流体进口连通。

4.根据权利要求3所述的板式换热器，其特征在于，与同一个所述子通道连通的多个所述分配口连通形成为长条形孔。

5.根据权利要求3所述的板式换热器，其特征在于，与不同的子通道连通的多个所述分配口相连形成为长条形孔，所述长条形孔与至少两个子通道连通。

6.根据权利要求3所述的板式换热器，其特征在于，所述板式换热芯体包括多个层叠设置的波纹板，所述第一流道和所述第二流道由多个所述波纹板限定出且每个所述子通道由相邻两个所述波纹板限定出，所述板式换热芯体内设有连通每个所述子通道和所述第一流体进口的安装通道，所述分配器形成为一端与所述第一流体进口连通且另一端封闭的分配管，所述分配口设在所述分配管的侧壁上。

7.根据权利要求6所述的板式换热器，其特征在于，所述安装通道沿所述波纹板的层叠方向延伸，所述分配管形成为直管。

8.根据权利要求6所述的板式换热器，其特征在于，多个所述分配口相连形成为沿所述分配管的轴向延伸的长条形孔，所述长条形孔与每个所述子通道连通。

9.根据权利要求8所述的板式换热器，其特征在于，所述长条形孔形成为矩形孔。

10.根据权利要求1所述的板式换热器，其特征在于，还包括：

第一连接管头，所述第一连接管头与所述第一流体进口连通且伸出所述外壳；

第二连接管头，所述第二连接管头与所述第二流体出口连通且伸出所述外壳。