CN113701545B - 换热板片组以及换热器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种换热板片组，包括若干层层叠加板片，板片正面与另一板片正面组装形成供热介质流通的第一介质通道，板片反面与另一板片反面组装形成供冷介质通过的第二介质通道，第一介质通道与第二介质通道彼此相邻设置，以实现热量交换；所述板片正面具有波纹区以及非波纹区，所述波纹区包括构造在板片上、自上至下依次均匀间隔排列的多个单元波纹组，相邻两个单元波纹组之间形成第一波纹谷，每个单元波纹组包括压制在板片上的两条波纹脊以及形成于两条波纹脊之间的第二波纹谷，多个第一波纹谷连接形成平面P，多个第二波纹谷连接形成平面M，所述平面P与平面M平行或者重合。

Description

换热板片组以及换热器
技术领域
本发明涉及换热器技术领域，尤其涉及换热板片组以及具有其的换热器。
背景技术
在非对称的板式换热器中，第一流通介质通道的体积或面积不同于第二流通介质通道的体积或面积。在敞开式板式换热器中，一侧封闭形成内回路，而另外一侧敞开与外界连通。
敞开式非对称式板式换热器在各种应用中是受到关注的。这样的应用的一个示例是在封闭的第一介质流通侧通入冷却介质水，敞开侧通入蒸气，敞开侧的蒸气冷凝成液体，沿着板片壁面滴落，实现了冷却介质-蒸气的热交换。
对于很多常规的开式板式换热器，冷却侧要求流动阻力降越小越好，而非对称式的波纹能有效的解决这一问题；但对于敞开侧若采用常规的人字波纹，波纹脊顶面由于受到加工工艺限制，通常都是平面，蒸气冷却后形成的液体就会附着在这一表面，影响换热性能；更进一步地，限制冷却测流体在封闭侧的板间按照一定的限制方向曲折流动能更好的提高换热性能。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提出了一种换热性能好的换热板片组以及换热器。
本发明目的之一在于提供了一种换热板片组，采用如下技术方案：
换热板片组，包括若干层层叠加板片，板片正面与另一板片正面组装形成供热介质流通的第一介质通道，板片反面与另一板片反面组装形成供冷介质通过的第二介质通道，第一介质通道与第二介质通道彼此相邻设置，以实现热量交换；
所述板片正面具有波纹区以及非波纹区，所述波纹区包括构造在板片上、自上至下依次均匀间隔排列的多个单元波纹组，相邻两个单元波纹组之间形成第一波纹谷，每个单元波纹组包括压制在板片上的两条波纹脊以及形成于两条波纹脊之间的第二波纹谷，多个第一波纹谷连接形成平面P，多个第二波纹谷连接形成平面M，所述平面P与平面M平行或者重合；
所述的非波纹区包括分别设置在板片上下角的第一通孔与第二通孔以及周向设置在波纹区外侧的焊接段，多个第一通孔依次相连形成与第二介质通道连通的进水口，多个第二通孔依次相连形成与第二介质通道连通的出水口。
作为优选方案的，两条波纹脊上配置有多个均匀间隔设置的沟槽，所述沟槽底部具有朝向第一波纹谷倾斜的沟槽斜面。
作为优选方案的，所述的两条波纹脊相互平行设置，且所述的两条波纹脊与板片短片形成的角度为β，其中，β为锐角。
作为优选方案的，所述板片反面对应波纹区中部设有一条左右延伸的止挡凸起，所述止挡凸起的横向长度始终小于波纹区的横向长度，以使得冷介质在第二介质通道的流通方向为“S”型。
作为优选方案的，所述波纹脊上具有多个形成于相邻沟槽之间的焊接面，所述焊接面的宽度d1不小于4mm；
所述的第一波纹谷上下相邻两侧的波纹脊之间的距离为L1，第二波纹谷上下相邻两侧的波纹脊之间的具体为L2，其中，L1、L2不小于4mm。
作为优选方案的，所述的沟槽斜面与平面P、平面M形成的夹角为α，其中，0<α<45°。
作为优选方案的，所述的平面M与板面的距离为L1,所述平面P与板面的距离为L2，其中，L1>L2。
作为优选方案的，所述的焊接段均匀间隔设置有多个凹槽，相应的，板片反面对应凹槽处即为凹槽凸台，实现板片反面与另一板面反面周向密封焊接，使得第二介质通道处于封闭状态。
作为优选方案的，所述的第一通孔、第二通孔周侧设有凸台，以使得板片正面与正面焊接时，第一通孔、第二通孔分别与其相邻的第一通孔、第二通孔连接处密封。
本发明另一目的在于提供一种换热器，包括上述所述的换热板片组。
本发明中提供的为采用敞开非对称式换热板片组，其板片上设计多组单元波纹组，每个单元波纹组内具有两个波纹脊，两个波纹脊、两个相邻单元波纹组之间分别形成波纹谷，通过设计波纹谷的大小，提高换热效率；波纹脊上的沟槽具有朝向波纹谷的斜面，提高装置的使用寿命；本发明提供的换热板片组其具有多个焊接点，结构稳定性更高。
附图说明
图1为本发明提供的换热器结构示意图；
图2为本发明换热板片组冷热介质通道结构示意图；
图3为本发明换热板片组板片正正焊接与反反焊接的结构示意图；
图4为本发明板片结构示意图；
图5为本发明换热板片组结构示意图；
图6为图5中Y区域的结构放大示意图；
图7为板片单元波纹组的结构示意图。
其中，1、板片；2、第一介质通道；3、第二介质通道；4、单元波纹组；5、第一波纹谷；6、波纹脊；7、第二波纹谷；8、第一通孔；9、第二通孔；10、焊接段；11、沟槽；12、沟槽斜面；13、止挡凹槽；14、焊接面；15、凹槽；16、凸台；100、底板；200、端板；300、水管。
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，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位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方法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。
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”、“固持”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，或一体地连接；可以是直接相连，也可以是电连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内段的连通。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。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用以限定本发明。
如图1至图7所示，本发明实施例提供一种换热板片1组，包括若干层层叠加板片1，板片1正面与另一板片1正面组装形成供热介质流通的第一介质通道2，板片1反面与另一板片1反面组装形成供冷介质通过的第二介质通道3，第一介质通道2与第二介质通道3彼此相邻设置，以实现热量交换，即板片1的安装方式为按照正正反反正正反反方式依次叠加设置，形成的冷热交换通道为间隔设置：形成热冷热冷通道；
所述板片1正面具有波纹区以及非波纹区，所述波纹区包括构造在板片1上、自上至下依次均匀间隔排列的多个单元波纹组4，相邻两个单元波纹组4之间形成第一波纹谷5，每个单元波纹组4包括压制在板片1上的两条波纹脊以及形成于两条波纹脊之间的第二波纹谷7，多个第一波纹谷5连接形成平面P，多个第二波纹谷7连接形成平面M，所述平面P与平面M平行或者重合；相应的，板片1反面对应第一波纹谷5处为第一波纹谷凹槽，对应第二波纹谷7处为第二波纹谷凹槽，平面P与平面M平行或者重合，即意味着第一波纹谷凹槽的深度小于或者等于第二波纹谷凹槽的深度，第一波纹谷凹槽与第二波纹谷凹槽可导流冷介质自进水口流至出水口；当第一波纹谷凹槽深度与第二波纹谷凹槽深度不相等时，可在导流冷介质通过的同时，降低冷介质流动时的阻力，也可更好的提高换热效率；
所述的非波纹区包括分别设置在板片1上下角的第一通孔8与第二通孔9以及周向设置在波纹区外侧的焊接段10，多个第一通孔8依次相连形成与第二介质通道3连通的进水口，多个第二通孔9依次相连形成与第二介质通道3连通的出水口，进水口与出水口与第一介质通道2不相通，避免冷介质流入第一介质通道2，影响换热效果。
如图7所示，在一些具体实施例中，两条波纹脊上配置有多个均匀间隔设置的沟槽11，方便介质的流动以及增加换热面积；冷热介质热量交换过程中，热介质会在第一介质通道2内冷凝形成水珠，水珠可沿第一波纹谷5、第二波纹谷7、沟槽11流出，但是经过长时间冷热交换，现有设计中沟槽11会堆积污垢，影响换热效率，故本申请中，所述沟槽11底部具有朝向第一波纹谷5倾斜的沟槽斜面12，斜面设置，可方便水珠的流出避免堆积影响，同时构造的斜面是朝向第一波纹谷5倾斜设计的，更便于水珠的流出，原因在于，位于同一单元波纹组4内的第二波纹谷7相较于位于相邻两个单元波纹组4之间的第一波纹谷5，其两侧会与板片1形成一定的高低差，会在一定程度上阻隔水珠的流动；优选的，所述的沟槽斜面12与平面P、平面M形成的夹角为α，其中，0<α<45°。
在优选的具体实施例中，如图4所示，所述的两条波纹脊6相互平行设置，且所述的两条波纹脊与板片1短片形成的角度为β，其中，β为锐角，即波纹脊斜设。
在进一步的优选具体实施例中，如图4所示，所述板片1反面对应波纹区中部设有一条左右延伸的止挡凸起，对应的板片1正面为止挡凹槽13，所述止挡凸起的横向长度始终小于波纹区的横向长度，以使得冷介质在第二介质通道3的流通方向为“S”型，增加冷热换热面积，提高换热效率。
更为优选具体实施例中，如图7所示，为保证板片1正面与另一板片1正面安装时，形成稳固的焊接点，如图所示，所述波纹脊上具有多个形成于相邻沟槽11之间的焊接面14，所述焊接面14的宽度d1不小于4mm；
所述的第一波纹谷5上下相邻两侧的波纹脊之间的距离为L1，第二波纹谷7上下相邻两侧的波纹脊之间的具体为L2，其中，L1、L2不小于4mm；优选的L1、L2、d1均为4mm，能保证板片1正面与另一板面正面各焊接面14能准确的与相对应的焊接面14结合形成焊接点，如上形成的焊接点为菱形，稳固性更强。
更为优选具体实施例中，如图7所示，所述的平面M与板面的距离为L1,所述平面P与板面的距离为L2，其中，L1>L2，相对应的，第二介质通道3内的第一波纹谷凹槽与第二波纹谷凹槽深度不一，在保证换热面积的同时，减少介质流动的冲击阻力，加强结构稳定性。
在进一步的具体实施例中，如图所示，所述的焊接段10均匀间隔设置有多个凹槽15，相应的，板片1反面对应凹槽15处即为凹槽凸台，实现板片1反面与另一板面反面周向密封焊接，使得第二介质通道3处于封闭状态；而第一介质通道2处于开放状态，且板片1周侧也无需进行翻折处理。
在进一步的具体实施例中，如图4所示，所述的第一通孔8、第二通孔9周侧设有凸台16，以使得板片1正面与正面焊接时，第一通孔8、第二通孔9分别与其相邻的第一通孔8、第二通孔9连接处密封。
本发明另一实施例还提供了一种换热器，如图1所示，包括上述实施例中所述的换热板片1组、第一通孔8、第二通孔9连接的水管300以及分别设置在换热板片1组前侧与后侧的端板200、底板100。
应当指出，以上实施例仅是本发明的代表性例子。本发明还可以有许多变形。凡是依据本发明的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.换热板片组，其特征在于：包括若干层层叠加板片(1)，板片正面与另一板片正面组装形成供热介质流通的第一介质通道(2)，板片反面与另一板片反面组装形成供冷介质通过的第二介质通道(3)，第一介质通道与第二介质通道彼此相邻设置，以实现热量交换；所述板片正面具有波纹区以及非波纹区，所述波纹区包括构造在板片上、自上至下依次均匀间隔排列的多个单元波纹组(4)，相邻两个单元波纹组之间形成第一波纹谷(5)，每个单元波纹组包括压制在板片上的两条波纹脊(6)以及形成于两条波纹脊之间的第二波纹谷(7)，多个第一波纹谷连接形成平面P，多个第二波纹谷连接形成平面M，所述平面P与平面M平行或者重合；
所述的非波纹区包括分别设置在板片上下角的第一通孔(8)与第二通孔(9)以及周向设置在波纹区外侧的焊接段(10)，多个第一通孔依次相连形成与第二介质通道连通的进水口，多个第二通孔依次相连形成与第二介质通道连通的出水口；
两条波纹脊上配置有多个均匀间隔设置的沟槽(11)，所述沟槽底部具有朝向第一波纹谷倾斜的沟槽斜面(12)；
所述的两条波纹脊相互平行设置，且所述的两条波纹脊与板片短边形成的角度为β，其中，β为锐角；
所述板片反面对应波纹区中部设有一条左右延伸的止挡凸起，所述止挡凸起的横向长度始终小于波纹区的横向长度，以使得冷介质在第二介质通道的流通方向为“S”型。
2.根据权利要求1所述的换热板片组，其特征在于，所述波纹脊上具有多个形成于相邻沟槽之间的焊接面(14)，所述焊接面的宽度d1不小于4mm；
所述的第一波纹谷上下相邻两侧的波纹脊之间的距离为L1，第二波纹谷上下相邻两侧的波纹脊之间的具体为L2，其中，L1、L2不小于4mm。
3.根据权利要求1所述的换热板片组，其特征在于，所述的沟槽斜面与平面P、平面M形成的夹角为α，其中，0<α<45°。
4.根据权利要求1所述的换热板片组，其特征在于，所述的平面M与板面的距离为L1,所述平面P与板面的距离为L2，其中，L1>L2。
5.根据权利要求1所述的换热板片组，其特征在于，所述的焊接段均匀间隔设置有多个凹槽(15)，相应的，板片反面对应凹槽处即为凹槽凸台，实现板片反面与另一板面反面周向密封焊接，使得第二介质通道处于封闭状态。
6.根据权利要求1所述的换热板片组，其特征在于，所述的第一通孔、第二通孔周侧设有凸台(16)，以使得板片正面与正面焊接时，第一通孔、第二通孔分别与其相邻的第一通孔、第二通孔连接处密封。
7.换热器，其特征在于:包括上述权利要求1至权利要求6任意一项所述的换热板片组。
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