CN110057220A - 一种板翅式换热器 - Google Patents

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CN110057220A CN201910381343.XA CN201910381343A CN110057220A CN 110057220 A CN110057220 A CN 110057220A CN 201910381343 A CN201910381343 A CN 201910381343A CN 110057220 A CN110057220 A CN 110057220A
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郑开云
黄志强
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Shanghai Power Equipment Research Institute Co Ltd
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Shanghai Power Equipment Research Institute Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明涉及一种板翅式换热器，包括底面和封箱，所述底面的左右两端均衔接有侧面，且底面的上下两端均安装有端板，所述封箱位于端板的外侧，且侧面的左上端安装有高压工质进口，所述侧面的右下端衔接有高压工质出口，所述封箱的底端中部衔接有低压工质进口。本发明的有益效果是：该板翅式换热器，高压工质从壳体侧面的高压工质进口输入，沿换热板束中的高压工质通道流向高压工质出口；然后，低压工质从封箱的低压工质进口输入至封箱，再进入换热板束中的低压工质通道流向低压工质出口；确保换热板对始终处于正压差作用(外压大于内压)，使换热板对处于压缩受力状态，保持高压工质与低压工质之间的压力边界的完整性。

Description

一种板翅式换热器
技术领域
本发明涉及板翅式换热器技术领域，具体为一种板翅式换热器。
背景技术
板翅式换热器，通常由隔板、翅片、封条、导流片组成,在相邻两隔板间放置翅片、导流片以及封条组成一夹层，称为通道，将这样的夹层根据流体的不同方式叠置起来，钎焊成一整体便组成板束，板束是板翅式换热器的核心。
一般的板翅式换热器不可按标准检测产品，制造成本得不到有效的控制，而且未采用正压差设计，换热板对未处于外压受力状态，可靠性低于扩散焊印刷电路板换热器的内压受力状态，换热板束与壳体底面焊接无法增强壳体的承压力，换热器的外形规则，不利于多模块组合时减少空间占用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种板翅式换热器，以解决上述背景技术中提出的一般的板翅式换热器不可按标准检测产品，制造成本得不到有效的控制，而且未采用正压差设计，换热板对未处于外压受力状态，可靠性低于扩散焊印刷电路板换热器的内压受力状态，换热板束与壳体底面焊接无法增强壳体的承压力，换热器的外形规则，不利于多模块组合时减少空间占用。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种板翅式换热器，包括底面和封箱，所述底面的左右两端均衔接有侧面，且底面的上下两端均安装有端板，所述封箱位于端板的外侧，且侧面的左上端安装有高压工质进口，所述侧面的右下端衔接有高压工质出口，所述封箱的底端中部衔接有低压工质进口，且封箱的顶端中部安置有低压工质出口，所述底面衔接有换热板束，且热换板束安置有热换板对，所述热换板对的内部安装有换热板，且换热板的中部穿设有通道，所述通道的均连接有肋，且换热板对的两个换热板的两侧边缘焊接密封，所述底面的外侧衔接有拉紧螺栓。
优选的，所述底面设置有两个，且底面为平板，并且侧面为半圆弧形筒体。
优选的，所述换热板束与底面之间为焊接连接。
优选的，所述换热板对呈镜面对称布置组成，同时换热板的正面和背面均设有通道和肋。
优选的，所述换热板束的水力直径为1～2mm，同时换热板对穿过端板的缝隙通过焊接密封。
优选的，所述换热板束的两端与端板之间通过空隙穿设有进出口。
优选的，所述换热板的通道和肋均采用精密铸造、机加工、化学蚀刻等工艺制作，且通道和肋为直线或波浪线形。
优选的，所述壳体底部垂直于换热板束方向通过拉紧螺栓固定连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、首先，高压工质从侧面的高压工质进口输入，沿换热板束中的高压工质通道流向高压工质出口；然后，低压工质从封箱的低压工质进口输入至封箱，再进入换热板束中的低压工质通道流向低压工质出口；确保换热板对始终处于正压差作用(外压大于内压)，使换热板对处于压缩受力状态，保持高压工质与低压工质之间的压力边界的完整性；底面和侧面承受高压工质的压力，封箱承受低压工质的压力，端板承受高压与低压工质的压差；流动过程中，高压工质与低压工质通过换热板进行传热；换热器工作结束时，先卸掉低压侧压力，再卸掉高压侧压力，确保换热板对始终处于正压差作用，换热板束中高压与低压工质的流动为全逆流。
2、实现了不采用扩散焊的紧凑式换热器，紧凑度基本接近印刷电路板换热器，由于换热板选材不受扩散焊工艺的限制，有更多的可选材料牌号，且加工制造均采用成熟的、低成本的工艺，可按标准检测产品，制造成本可得到有效控制，采用正压差设计，换热板对处于外压受力状态，可靠性高于扩散焊印刷电路板换热器的内压受力状态，换热板束与壳体底面焊接大大增强了壳体的承压力，换热器单体的外形规则，便于多模块组合时减少空间占用，且板翅式换热器用于超临界二氧化碳循环的回热器，最高压力为30MPa等级，最高温度为600℃等级，采用耐热合金钢或不锈钢制作。
附图说明
图1为本发明板翅式换热器外形结构示意图；
图2为本发明板翅式换热器内部横截面示意图；
图3为本发明换热板对横截面示意图；
图4为本发明换热板结构示意图(正反两面)；
图5为本发明端板横截面示意图；
图6为本发明板翅式换热器外部设置的拉紧螺栓示意图。
图中：1、底面；2、侧面；3、端板；4、封箱；5、高压工质进口；6、高压工质出口；7、低压工质进口；8、低压工质出口；9、换热板束；10、换热板对；11、换热板；12、通道；13、肋；14、拉紧螺栓。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种板翅式换热器，包括底面1、侧面2、端板3、封箱4、高压工质进口5、高压工质出口6、低压工质进口7、低压工质出口8、换热板束9、换热板对10、换热板11、通道12、肋13、拉紧螺栓14，底面1的左右两端均衔接有侧面2，且底面1的上下两端均安装有端板3，封箱4位于端板3的外侧，且侧面2的左上端安装有高压工质进口5，侧面2的右下端衔接有高压工质出口6，封箱4的底端中部衔接有低压工质进口7，且封箱4的顶端中部安置有低压工质出口8，底面1衔接有换热板束9，且换热板束9安置有换热板对10，换热板对10安装有换热板11，且换热板11的两面设有通道12，通道12连接有肋13，底面1的外侧衔接有拉紧螺栓14；
更进一步的：高压工质和低压工质换热板束9中为全逆流。换热板11通道12的水力直径选取为1～1.5mm；
根据图2，底面1之间设置有换热板束9，换热板束9与两个底面1焊接，换热板对10的两个换热板11的两侧边缘焊接密封；
根据图3，两块换热板11互相贴合，呈镜面对称设置，换热板对10内部形成低压流体通道12，换热板对10之间形成高压流体通道12；
根据图4，相邻通道12通过肋13隔开，相邻肋13之间形成通道12，通道12和肋13通过化学蚀刻工艺加工而成，换热板11两端穿过端板3，换热板11两端与壳体15和端板3之间保留适当空隙作为低压流体进入换热板对10之间通道12的进出口；
根据图5，换热板束9穿过端板3，换热板对10与端板3之间的缝隙通过焊接密封；
根据图6，拉紧螺栓14的方向与换热板束9垂直，拉紧螺栓14两端的固定件与底面1焊接；
上述板翅式换热器的工作方法如下：
首先，高压二氧化碳从高压工质进口5输入，沿换热板束9中的高压二氧化碳通道12流向高压工质出口6；然后，低压二氧化碳从封箱4的低压工质进口7输入，沿换热板束9中的低压通道12流向低压工质出口8；确保换热板对10始终处于正压差作用，使换热板对10处于压缩受力状态，保持高压二氧化碳与低压二氧化碳之间的压力边界的完整性；底面1、侧面2承受高压二氧化碳的压力，封箱4承受低压二氧化碳的压力，端板3承受高压与低压二氧化碳的压差；流动过程中，高压二氧化碳与低压二氧化碳经换热板11进行传热；工作结束时，先卸掉低压侧压力，再卸掉高压侧压力，确保换热板对10始终处于正压差作用。换热板束9中高压与低压二氧化碳的流动方向为逆流，采用本发明的板翅式换热器，超临界二氧化碳回热器的回热效度可达95％，从而确保循环的高效率。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种板翅式换热器，包括底面(1)和封箱(4)，其特征在于：所述底面(1)的左右两端均衔接有侧面(2)，且底面(1)的上下两端均安装有端板(3)，所述封箱(4)位于端板(3)的外侧，且侧面(2)的左上端安装有高压工质进口(5)，所述侧面(2)的右下端衔接有高压工质出口(6)，所述封箱(4)的底端中部衔接有低压工质进口(7)，且封箱(4)的顶端中部安置有低压工质出口(8)，所述底面(1)衔接有换热板束(9)，且换热板束(9)安置有换热板对(10)，所述换热板对(10)安装有换热板(11)，且换热板(11)的两面设有通道(12)，所述通道(12)连接有肋(13)，且换热板对(10)的两个换热板的两侧边缘焊接密封，所述底面(1)的外侧衔接有拉紧螺栓(14)。
2.根据权利要求1所述的一种板翅式换热器，其特征在于：所述底面(1)设置有两个，且底面(1)为平板，并且侧面(2)为半圆弧形筒体。
3.根据权利要求1所述的一种板翅式换热器，其特征在于：所述换热板束(9)与底面(1)之间为焊接连接。
4.根据权利要求1所述的一种板翅式换热器，其特征在于：所述换热板对(10)呈镜面对称布置组成，同时换热板(11)的正面和背面均设有通道(12)和肋(13)。
5.根据权利要求1所述的一种板翅式换热器，其特征在于：所述换热板束(9)的水力直径为1～2mm，同时换热板对(10)穿过端板(3)的缝隙通过焊接密封。
6.根据权利要求1所述的一种板翅式换热器，其特征在于：所述换热板束(9)的两端与端板(3)之间通过空隙穿设有进出口。
7.根据权利要求1所述的一种板翅式换热器，其特征在于：所述换热板(11)的通道(12)和肋(13)均采用精密铸造、机加工、化学蚀刻等工艺制作，且通道(12)和肋(13)为直线或波浪线形。
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Citations (5)

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