CN110645817A - 可拆板式热交换器板片 - Google Patents

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程宝华
于国富
庞磊
田崇雷
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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Abstract

本发明公开了一种可拆板式热交换器板片，涉及热交换器技术领域。本发明包括传热板片；传热板片上设有相对称的两组角孔，传热板片的一表面上开设有位于两组角孔之间的矩形波纹区；传热板片的一表面上对称开设有两导流区，传热板片的四周开设有垫片槽。本发明适用的两流体比范围大，在充分利用两侧允许压力降的工况下，可提高传热系数，节省传热面积，在满足相同热负荷的工况下，压力降减少；通常可以单流程处理常规板式热交换器多流程的工况，使接管位于固定夹紧板一侧，安装维修方便，一流道截面积为另一流道截面积的二倍，适用于处理冷藏或有较小尺寸颗粒状、纤维状等杂质的流体。

Description

可拆板式热交换器板片
技术领域
本发明属于热交换器技术领域，特别是涉及一种可拆板式热交换器板片。
背景技术
热交换器是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置，是对流传热及热传导的一种工业应用。板式热交换器体积很小，重量很小，热交换效率很高，里面无铜管，热交换能力跟层数有关，层数看得见，摸得着，传统的列管式热交换器铜管更换、观察均不便。
可拆板式热交换器板片中重要传热元件为传热板片，通常传热板片上设有不同角度、深度的波纹，用于导流、传热，通过固定板、活动板、上导梁、下导梁、后支柱等零部件组装成为可拆板式热交换器。
现提供一种可拆板式热交换器板片，提高传热系数，节省传热面积，适用于冶金、化工、暖通、石油炼化等领域两流体热量交换的工况，应用范围广。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可拆板式热交换器板片，通过在矩形板片上设有第一角孔、挂架孔、第二角孔、导流区、波纹区、垫片槽，在充分利用两侧允许压力降的工况下，可提高传热系数，节省传热面积。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种可拆板式热交换器板片，包括传热板片；所述传热板片为矩形板片，且矩形板片的四个边角处均设有圆角；所述传热板片上设有相对称的两组角孔，每一组所述角孔包括一第一角孔、一第二角孔；所述传热板片的一相对两侧分别开设有一挂架孔；所述传热板片的一表面上开设有位于两组角孔之间的矩形波纹区；所述传热板片的一表面上对称开设有两导流区，两所述导流区分别位于波纹区与两组角孔之间；所述传热板片的四周开设有垫片槽；所述导流区为非对称的不规则结构，在满足相同热负荷的工况下，压力降可减少50％左右，在充分利用两侧允许压力降的工况下，可提高传热系数，节省传热面积达30％以上。
进一步地，两组所述角孔分别位于传热板片的一相对两侧；所述第一角孔的公称直径为65mm或150mm或200mm或250mm；所述第二角孔的公称直径对应为40mm或125mm或150mm或200mm。
进一步地，所述导流区内的导流道呈网格状设置；每一网格单元呈菱形。
进一步地，所述波纹区的换热流道表面呈均匀间隔设置的折形结构，所述波纹区的表面高低错落；所述波纹区的换热流道截面呈高等腰梯形、低等腰梯形交替排列的波形结构，所述折形结构的折弯角度为30°～170°，所述高等腰梯形下底的长度H1为5mm～9mm，高D2为2.5mm～6mm，腰与底边之间的夹角γ1为45度；所述低等腰梯形高D1为1.25mm～3mm，腰与底边之间的夹角γ2为45度；一个所述高等腰梯形、一个所述低等腰梯形形成波形结构的一个波节；一个所述波节的宽度H2为10mm～20mm，所述高等腰梯形、低等腰梯形的四个边角处均设有圆角，所述圆角的半径R为2mm，两换热流道截面面积不同，适用于处理冷藏或有较小尺寸颗粒状、纤维状等杂质的流体。
进一步地，所述垫片槽的截面呈若干排列设置的梯形凹槽结构；所述梯形凹槽的槽底宽度h2≦8mm，所述梯形凹槽的槽口宽度h1≦10mm；所述梯形凹槽的槽深为1.8±0.15mm，所述梯形凹槽的槽口、槽底拐角处均设有弧形圆角，所述弧形圆角的半径r为3mm。
进一步地，两组所述角孔的对称轴为矩形板片的一中心线；所述传热板片以两组角孔的对称轴呈轴对称结构，有且仅有一条对称轴；两所述导流区以两组角孔的对称轴呈轴对称结构，有且仅有一条对称轴；所述垫片槽以两组角孔的对称轴呈轴对称结构，有且仅有一条对称轴，该板式热交换器介质由于可按等比例进入到换热器内，实现了流量的1：2的配比，解决了换热器在运行过程中的流量精准匹配问题，实现经济、高效的传热。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明适用的两流体比(可热容量比、温差比)范围大，可达1.5-3.0，设计压力可达2.5MPa以上，在充分利用两侧允许压力降的工况下，可提高传热系数，节省传热面积达30％以上，在满足相同热负荷的工况下，压力降可减少50％左右；
2、本发明通常可以单流程处理常规板式热交换器多流程的工况，使接管位于固定夹紧板一侧，安装维修方便，一流道截面积为另一流道截面积的二倍，适用于处理冷藏或有较小尺寸颗粒状、纤维状等杂质的流体。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明可拆板式热交换器板片的结构示意图；
图2为本发明中波纹区的局部结构示意图；
图3为本发明中波纹区的局部结构示意图；
图4为本发明中垫片槽的局部结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-传热板片，2-第一角孔，3-挂架孔，4-第二角孔，5-导流区，6-波纹区，7-垫片槽。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“边角”、“对称”、“中”、“长度”、“内”、“四周”、“侧”、“端”、“底”、“高”、“深”等指示方位或位置关系，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组件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。
本发明为一种可拆板式热交换器板片，通过固定板、活动板、上导梁、下导梁、后支柱等零部件组装成为可拆板式热交换器。
请参阅图1-4所示，传热板片1为矩形板片，且矩形板片的四个边角处均设有圆角；传热板片1的一相对两侧分别开设有一挂架孔3；传热板片1上设有相对称的两组角孔，每一组角孔包括一第一角孔2、一第二角孔4，优选的，两组角孔分别位于传热板片1的一相对两侧；第一角孔2的公称直径为65mm或150mm或200mm或250mm；第二角孔4的公称直径对应为40mm或125mm或150mm或200mm，适用于冶金、化工、暖通、石油炼化等领域两流体热量交换的工况，应用范围广，可替代传统的列管式热交换器。
优选的，如图1-3所示，传热板片1的一表面上开设有位于两组角孔之间的矩形波纹区6，波纹区6的换热流道表面呈均匀间隔设置的折形结构；波纹区6的换热流道截面呈高等腰梯形、低等腰梯形交替排列的波形结构，形成波纹区6高低错落的表面，如图3所示，高等腰梯形、低等腰梯形之间设有过渡段，折形结构的折弯角度为30°～170°，高等腰梯形下底的长度H1为5mm～9mm，高D2为2.5mm～6mm，腰与底边之间的夹角γ1为45度；低等腰梯形高D1为1.25mm～3mm，腰与底边之间的夹角γ2为45度；一个高等腰梯形、一个低等腰梯形形成波形结构的一个波节；一个波节的宽度H2为10mm～20mm，高等腰梯形、低等腰梯形的四个边角处均设有圆角，圆角的半径R为2mm，两换热流道截面面积不同，一流道截面积为另一流道截面积的二倍，适用于处理冷藏或有较小尺寸颗粒状、纤维状等杂质的流体。
优选的，传热板片1的一表面上对称开设有两导流区5，两导流区5分别位于波纹区6与两组角孔之间；导流区5为非对称的不规则结构，如图1所示，导流区5内的导流道呈网格状设置；每一网格单元呈菱形，通常可以单流程处理常规板式热交换器多流程的工况，使接管位于固定夹紧板一侧，安装维修方便。
其中，如图1、4所示，传热板片1的四周开设有环形垫片槽7，垫片槽7的截面呈若干排列设置的梯形凹槽结构；梯形凹槽的槽底宽度h2≦8mm，梯形凹槽的槽口宽度h1≦10mm；梯形凹槽的槽深为1.8±0.15mm，梯形凹槽的槽口、槽底拐角处均设有弧形圆角，弧形圆角的半径r为3mm；在满足相同热负荷的工况下，压力降可减少50％左右，在充分利用两侧允许压力降的工况下，可提高传热系数，节省传热面积达30％以上。
优选的，两组角孔的对称轴为矩形板片的一中心线；传热板片1以两组角孔的对称轴呈轴对称结构，有且仅有一条对称轴；两导流区5以两组角孔的对称轴呈轴对称结构，有且仅有一条对称轴；垫片槽7以两组角孔的对称轴呈轴对称结构，有且仅有一条对称轴，该板式热交换器介质由于可按等比例进入到换热器内，实现了流量的1：2的配比，解决了换热器在运行过程中的流量精准匹配问题，实现经济、高效的传热，该板式热交换器介质由于可按等比例进入到换热器内，实现了流量的1：2的配比，解决了换热器在运行过程中的流量精准匹配问题，实现经济、高效的传热。
一种可拆板式热交换器板片，适用的两流体比(可热容量比、温差比)范围大，可达1.5-3.0，设计压力可达2.5MPa以上，在充分利用两侧允许压力降的工况下，可提高传热系数，节省传热面积达30％以上，在满足相同热负荷的工况下，压力降可减少50％左右；通常可以单流程处理常规板式热交换器多流程的工况，使接管位于固定夹紧板一侧，安装维修方便，一流道截面积为另一流道截面积的二倍，适用于处理冷藏或有较小尺寸颗粒状、纤维状等杂质的流体。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.可拆板式热交换器板片，其特征在于，包括传热板片(1)；
所述传热板片(1)为矩形板片，且矩形板片的四个边角处均设有圆角；
所述传热板片(1)上设有相对称的两组角孔，每一组所述角孔包括一第一角孔(2)、一第二角孔(4)；
所述传热板片(1)的一相对两侧分别开设有一挂架孔(3)；
所述传热板片(1)的一表面上开设有位于两组角孔之间的矩形波纹区(6)；
所述传热板片(1)的一表面上对称开设有两导流区(5)，两所述导流区(5)分别位于波纹区(6)与两组角孔之间；
所述传热板片(1)的四周开设有垫片槽(7)；
所述导流区(5)为非对称的不规则结构。
2.根据权利要求1所述的可拆板式热交换器板片，其特征在于：
两组所述角孔分别位于传热板片(1)的一相对两侧；
所述第一角孔(2)的公称直径为65mm或150mm或200mm或250mm；
所述第二角孔(4)的公称直径对应为40mm或125mm或150mm或200mm。
3.根据权利要求1所述的可拆板式热交换器板片，其特征在于：
所述导流区(5)内的导流道呈网格状设置；
每一网格单元呈菱形。
4.根据权利要求1所述的可拆板式热交换器板片，其特征在于：
所述波纹区(6)的换热流道表面呈均匀间隔设置的折形结构，所述波纹区(6)的表面高低错落；
所述波纹区(6)的换热流道截面呈高等腰梯形、低等腰梯形交替排列的波形结构。
5.根据权利要求4所述的可拆板式热交换器板片，其特征在于，所述折形结构的折弯角度为30°～170°。
6.根据权利要求4所述的可拆板式热交换器板片，其特征在于：
所述高等腰梯形下底的长度为5mm～9mm，高为2.5mm～6mm，腰与底边之间的夹角为45度；
所述低等腰梯形高为1.25mm～3mm，腰与底边之间的夹角为45度；
一个所述高等腰梯形、一个所述低等腰梯形形成波形结构的一个波节；
一个所述波节的宽度为10mm～20mm。
7.根据权利要求4所述的可拆板式热交换器板片，其特征在于，所述高等腰梯形、低等腰梯形的四个边角处均设有圆角，所述圆角的半径为2mm。
8.根据权利要求1所述的可拆板式热交换器板片，其特征在于：
所述垫片槽(7)的截面呈若干排列设置的梯形凹槽结构；
所述梯形凹槽的槽底宽度h2≦8mm，所述梯形凹槽的槽口宽度h1≦10mm；所述梯形凹槽的槽深为1.8±0.15mm。
9.根据权利要求8所述的可拆板式热交换器板片，其特征在于，所述梯形凹槽的槽口、槽底拐角处均设有弧形圆角，所述弧形圆角的半径为3mm。
10.根据权利要求1所述的可拆板式热交换器板片，其特征在于：
两组所述角孔的对称轴为矩形板片的一中心线；
所述传热板片(1)以两组角孔的对称轴呈轴对称结构，有且仅有一条对称轴；
两所述导流区(5)以两组角孔的对称轴呈轴对称结构，有且仅有一条对称轴；
所述垫片槽(7)以两组角孔的对称轴呈轴对称结构，有且仅有一条对称轴。
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