CN1979076A - 在角孔和二次密封的凹槽处具有低流阻的板式换热器 - Google Patents

Abstract

在角孔和二次密封的凹槽处具有低流阻的板式换热器的主要特征是；在每片换热板片上的换热结构两端成组对出现的两组对共四个角孔密封结构以及所对应的两组对共四个角孔二次密封结构中，在不同组对的角孔密封结构之间以及在所对应的角孔二次密封结构之间，其承托密封垫片的凹槽底部层面所处的层位是不同的，当各换热板片逐片叠装在一起时，由各角孔密封垫片凹槽以及所对应的二次密封垫片凹槽组成的板间流道高度将大于一个凹凸波纹的高度，以此扩大此处的流通截面积并减少换热介质在流经此处所产生的流体阻力。

Description

在角孔和二次密封的凹槽处具有低流阻的板式换热器

技术领域

本发明涉及一种板式换热器，尤其涉及一种用密封垫片进行密封的板式换热器。

背景技术

这种板式换热器是用若干片大致为矩形或方形以及其他形状的换热板片组装在一起的，在换热板片之间用密封垫片进行密封，在换热板片上具有换热结构，有的换热板片上的换热结构是用有规律的凹凸支撑筋泡组成的，有的换热板片上的换热结构是用波纹组成的；

在每片换热板片上的换热结构两端有四个角孔密封结构并对应着四个角孔二次密封结构，这四个角孔密封结构以及所对应的四个角孔二次密封结构是由两组对构成的，每一组对的两个角孔密封结构以及所对应的两个角孔二次密封结构分别位于换热结构的两端。

在换热板片上的这四个角孔密封结构中，可以有零至四个具有实际开孔口径的角孔。

用现有技术制造的板式换热器其不足之处在于；由于在换热板片上四个角孔密封结构中以及在所对应的四个角孔二次密封结构中，其承托密封垫片凹槽底部的层位都是相同的，当各换热板片逐片叠装在一起时，在各角孔密封垫片凹槽处以及在所对应的二次密封垫片凹槽处的板间流道高度仅为一个凹凸波纹高度，由于角孔密封垫片凹槽及二次密封垫片凹槽的展开线长度有限，该线长度与一个波纹高度构成的板间流通截面积明显小于换热板片上换热结构的宽度与一个波纹高度构成的板间流通截面积，所以在各角孔密封垫片凹槽处以及在所对应的二次密封垫片凹槽处仅有一个凹凸波纹高度的板间流通截面积将会对换热介质产生较大的流体阻力。

发明内容

本发明的目的是提供这样一种板式换热器；当各换热板片逐片叠装在一起时，在保证密封垫片密封效果的前提下，由各角孔密封垫片凹槽以及所对应的二次密封垫片凹槽组成的板间流道高度应大于一个凹凸波纹的高度，以此扩大此处的流通截面积并减少换热介质在流经此处所产生的流体阻力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是；

在每片换热板片上的换热结构两端有四个角孔密封结构并对应着四个角孔二次密封结构，这四个角孔密封结构以及所对应的四个角孔二次密封结构是由两组对构成的，每一组对的两个角孔密封结构以及所对应的两个角孔二次密封结构分别位于换热结构的两端；

其特征在于：在每片换热板片上的换热结构两端成组对出现的两组对共四个角孔密封结构以及所对应的两组对共四个角孔二次密封结构中，在不同组对的角孔密封结构之间以及在所对应的角孔二次密封结构之间，其承托密封垫片的凹槽底部层面所处的层位是不同的。

具体实施中的推荐方案一是；在每片换热板片上的换热结构两端有一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片的凹槽底部层位与换热板片凹凸波谷底部为同一层面，在同一片换热板片上有另一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片的凹槽底部层位高于换热板片凹凸波谷底部，位于换热板片凹凸波谷底部与凹凸波纹顶部之间，在此推荐的最佳实施方案是该凹槽底部的层位位于该换热板片凹凸波纹高度的中线处，按此最佳实施方案压制的各换热板片叠装在一起后，由各角孔密封垫片凹槽以及所对应的二次密封垫片凹槽组成的板间流道高度为一个凹凸波纹高度的3/2倍。

具体实施中的推荐方案二是；在每片换热板片上的换热结构两端有一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片的凹槽底部层位位于换热板片凹凸波纹高度中线与凹凸波谷底部之间，在此推荐的最佳实施方案是该凹槽底部的层位位于该换热板片凹凸波纹高度中线向下1/4个波纹高度处，在同一片换热板片上有另一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片的凹槽底部层位位于换热板片凹凸波纹高度中线与凹凸波纹顶部之间，在此推荐的最佳实施方案是该凹槽底部的层位位于该换热板片凹凸波纹高度中线向上1/4个波纹高度处，按此最佳实施方案压制的各换热板片叠装在一起后，由各角孔密封垫片凹槽以及所对应的二次密封垫片凹槽组成的板间流道高度为一个凹凸波纹高度的3/2倍。

具体实施中的推荐方案三是；在每片换热板片上的换热结构两端有一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片的凹槽底部层位位于换热板片凹凸波谷底部之下，在此推荐的最佳实施方案是该凹槽底部的层位位于该换热板片凹凸波谷底部向下1/4个波纹高度处，在同一片换热板片上有另一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片的凹槽底部层位位于换热板片凹凸波谷底部与凹凸波纹高度中线之间，在此推荐的最佳实施方案是该凹槽底部的层位位于该换热板片凹凸波谷底部向上1/4个波纹高度处，按此最佳实施方案压制的各换热板片叠装在一起后，由各角孔密封垫片凹槽以及所对应的二次密封垫片凹槽组成的板间流道高度为一个凹凸波纹高度的3/2倍。

在环换热板片周边的密封垫片与环角孔周边的那部分其密封效果是保证角孔对外密封的密封垫片其厚度相同，这一圈厚度一样呈封闭环形顺连在一起的密封垫片被压紧后的厚度为一个波纹高度。

在环换热板片周边，承托这一圈厚度一样呈封闭环形顺连在一起的密封垫片的凹槽底部层位与换热板片凹凸波谷底部为同一层面，另外也可以将该环换热板片周边承托这一圈厚度一样呈封闭环形顺连在一起的密封垫片的凹槽底部层位设置在换热板片凹凸波纹高度的中间层位上。

在环角孔周边具有密封结构的环形密封垫片其厚度是不均匀和不一致的，在环角孔周边，其密封效果是保证角孔对内密封的密封垫片的厚度将小于该环角孔周边其密封效果是保证角孔对外密封的密封垫片的厚度。

在环角孔周边，其密封效果是保证角孔对内密封的密封垫片厚度分别与相对应的二次密封结构中的密封垫片厚度一致，这两条具有相同厚度的密封垫片被压紧后的厚度将小于在环换热板片周边呈封闭环形顺连在一起的密封垫片被压紧后的厚度，在此推荐的最佳实施方案是；在环角孔周边，其密封效果是保证角孔对内密封的密封垫片与相对应的二次密封结构中的密封垫片这两条具有相同且较薄厚度的密封垫片被压紧后的厚度为1/2个波纹高度，按此最佳实施方案压制的各换热板片叠装在一起后，由各角孔密封垫片凹槽以及所对应的二次密封垫片凹槽组成的板间流道高度为一个凹凸波纹高度的3/2倍；

在每片换热板片上的四个角孔密封结构中，可以有零至四个具有实际开孔口径的角孔。

换热介质在板式换热器中可以是同边流和对角流以及可以是单流程和多流程的。

本发明有以下优点和积极效果：

由于在每片换热板片上的换热结构两端成组对出现的两组对共四个角孔密封结构以及所对应的两组对共四个角孔二次密封结构中，在不同组对的角孔密封结构之间以及在所对应的角孔二次密封结构之间，其承托密封垫片的凹槽底部层面所处的层位是不同的，所以当各换热板片逐片叠装在一起时，在保证密封垫片密封效果的前提下，在各角孔密封垫片凹槽以及所对应的二次密封垫片凹槽组成的板间流道处，其流道高度将大于一个凹凸波纹的高度，以此扩大此处的流通截面积并减少换热介质在流经此处所产生的流体阻力。

附图说明

图1、波纹板片及承托密封垫片的凹槽底部层位示意图。

图2、波纹板片及承托密封垫片的凹槽底部层位局部示意图一。

图3、波纹板片及承托密封垫片的凹槽底部层位局部示意图二。

图4、波纹板片及承托密封垫片的凹槽底部层位局部示意图三。

在以上图中；

a、a1、a2、a3表示换热板片；

b、b1、b2、b3表示换热结构；

c、c1、c2、c3表示图中左侧承托密封垫片的凹槽；

d、d1、d2、d3表示图中右侧承托密封垫片h、h1、h2、h3与k、k1、k2、k3的凹槽；

e、e1、e2、e3表示环换热板片a、a1、a2、a3周边的密封垫片；

f、f1、f2、f3表示在环角孔周边其密封效果是保证角孔对外密封的那部分密封垫片，密封垫片f、f1、f2、f3与密封垫片e、e1、e2、e3顺连在一起并在换热板片a、a1、a2、a3周边形成一圈顺连在一起的、封闭的环形密封，在图中表示的密封垫片e、e1、e2、e3和f、f1、f2、f3厚度一致；

h、h1、h2、h3表示在环角孔周边与密封垫片f、f1、f2、f3厚度不相同的，其密封效果是保证角孔对内密封的那部分密封垫片。

密封垫片f、f1、f2、f3与密封垫片h、h1、h2、h3连在一起将构成一圈对角孔密封结构进行环形密封的、封闭的密封环；

k、k1、k2、k3表示放置在二次密封凹槽中与密封垫片e、e1、e2、e3是插连在一起的那部分密封垫片。

密封垫片h、h1、h2、h3和k、k1、k2、k3的厚度相同并且其厚度小于环换热板片a、a1、a2、a3周边的密封垫片e、e1、e2、e3和f、f1、f2、f3的厚度。

m、m1、m2、m3表示在环换热板片a、a1、a2、a3周边承托密封垫片e、e1、e2、e3以及承托环角孔周边那部分对外密封的密封垫片f、f1、f2、f3的凹槽，该凹槽m、m1、m2、m3底部层位与换热板片a、a1、a2、a3凹凸波谷底部为同一层面。

n表示在环换热板片a周边承托密封垫片e以及承托环角孔周边那部分对外密封的密封垫片f的凹槽，该凹槽n底部的层位位于该换热板片a凹凸波纹高度H/2的中线处。

具体实施方法

在图1中，换热板片a上的换热结构b两端有四个角孔密封结构并对应着四个角孔二次密封结构，这四个角孔密封结构以及所对应的四个角孔二次密封结构是由两组对构成的，每一组对的两个角孔密封结构以及所对应的两个角孔二次密封结构分别位于换热结构b的两端；其特征在于：在每片换热板片a上的换热结构b两端成组对出现的两组对共四个角孔密封结构以及所对应的两组对共四个角孔二次密封结构中，不同组对的角孔密封结构之间以及所对应的角孔二次密封结构之间，其承托密封垫片的凹槽c与d底部层面所处的层位是不同的；

在环角孔周边由密封垫片h和密封垫片f构成的环形密封垫片其厚度是不均匀且不一致的，在环角孔周边，其密封效果是保证角孔对内密封的那部分密封垫片h的厚度将小于环角孔周边其密封效果是保证角孔对外密封的那部分密封垫片f的厚度；

在环角孔周边，其密封效果是保证角孔对内密封的密封垫片h厚度分别与相对应的二次密封结构中的密封垫片k厚度一致，这两条具有相同厚度的密封垫片h和k被压紧后的厚度将小于在环换热板片a周边呈封闭环形顺连在一起的密封垫片e和f被压紧后的厚度，在此推荐的最佳实施方案是；在环角孔周边，其密封效果是保证角孔对内密封的密封垫片h与相对应的二次密封结构中的密封垫片k这两条具有相同且较薄厚度的密封垫片h、k被压紧后的厚度为半个波纹高度H/2，按此最佳实施方案压制的各换热板片a叠装在一起后，由各角孔密封垫片凹槽c、d以及所对应的二次密封垫片凹槽c、d组成的板间流道高度为一个凹凸波纹高度H的3/2倍；

在环换热板片a周边的密封垫片e与环角孔周边的那部分其密封效果是保证角孔对外密封的密封垫片f其厚度相同，这一圈厚度一样呈封闭环形顺连在一起的密封垫片e和f被压紧后的厚度为一个波纹高度H；

在环换热板片a周边，承托这一圈厚度一样呈封闭环形顺连在一起的密封垫片e和f的凹槽m底部层位与换热板片a凹凸波谷底部为同一层面，另外也可以将该环换热板片a周边承托这一圈厚度一样呈封闭环形顺连在一起的密封垫片e和f的凹槽n底部层位设置在换热板片a凹凸波纹高度H/2的中间层位上；

在每片换热板片a上的四个角孔密封结构中，可以有零至四个具有实际开孔口径的角孔；

换热介质在板式换热器中可以是同边流和对角流以及可以是单流程和多流程的。

在图2中，每片换热板片a1上的换热结构b1两端有一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片的凹槽c1底部层位与换热板片a1凹凸波谷底部为同一层面，在同一片换热板片a1上有另一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片h1、k1的凹槽d1底部层位位于换热板片a1凹凸波谷底部与凹凸波纹顶部之间，在此推荐的最佳实施方案是该凹槽d1底部的层位位于该换热板片a1凹凸波纹高度H/2的中线处，按此最佳实施方案压制的各换热板片a1叠装在一起后，由各角孔密封垫片凹槽c1，d1以及所对应的二次密封垫片凹槽c1，d1组成的板间流道高度为一个凹凸波纹高度H的3/2倍。

在图3中，在每片换热板a2片上的换热结构b2两端有一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片的凹槽c2底部层位位于换热板片a2凹凸波纹高度中线与凹凸波谷底部之间，在此推荐的最佳实施方案是该凹槽c2底部的层位位于该换热板片a2凹凸波纹高度H/2中线向下H/4的波纹高度处，在同一片换热板片a2上有另一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片h2、k2的凹槽d2底部层位位于换热板片a2凹凸波纹高度中线与凹凸波纹顶部之间，在此推荐的最佳实施方案是该凹槽d2底部的层位位于该换热板片a2凹凸波纹高度H/2中线向上H/4的波纹高度处，按此最佳实施方案压制的各换热板片a2叠装在一起后，由各角孔密封垫片凹槽c2、d2以及所对应的二次密封垫片凹槽c2、d2组成的板间流道高度为一个凹凸波纹高度H的3/2倍。

在图4中，在每片换热板片a3上的换热结构b3两端有一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片的凹槽c3底部层位位于换热板片a3凹凸波谷底部之下，在此推荐的最佳实施方案是该凹槽c3底部的层位位于该换热板片a3凹凸波谷底部向下H/4波纹高度，在同一片换热板片a3上有另一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片h3、k3的凹槽d3底部层位位于换热板片a3凹凸波谷底部与凹凸波纹高度中线之间，在此推荐的最佳实施方案是该凹槽d3底部的层位位于该换热板片a3凹凸波谷底部向上H/4的波纹高度处，按此最佳实施方案压制的各换热板片a3叠装在一起后，由各角孔密封垫片凹槽c3、d3以及所对应的二次密封垫片凹槽c3、d3组成的板间流道高度为一个凹凸波纹高度H的3/2倍。

在上述实施例中；

在每片换热板片a、a1、a2、a3上的换热结构b、b1、b2、b3两端有四个角孔密封结构并对应着四个角孔二次密封结构，这四个角孔密封结构以及所对应的四个角孔二次密封结构是由两组对构成的，每一组对的两个角孔密封结构以及所对应的两个角孔二次密封结构分别位于换热结构b、b1、b2、b3的两端，其特征在于：在每片换热板片a、a1、a2、a3的换热结构b、b1、b2、b3两端成组对出现的两组对共四个角孔密封结构以及所对应的两组对共四个角孔二次密封结构中，不同组对的角孔密封结构之间以及所对应的角孔二次密封结构之间，其承托密封垫片的凹槽c、c1、c2、c3与d、d1、d2、d3的底部层面所处的层位是不同的。

在每片换热板片a1上的换热结构b1两端有一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片的凹槽c1底部层位与换热板片a1凹凸波谷底部为同一层面，在同一片换热板片a1上有另一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片h1、k1的凹槽d1底部层位位于换热板片a1凹凸波谷底部与凹凸波纹顶部之间。

在每片换热板片a2上的换热结构b2两端有一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片的凹槽c2底部层位位于换热板片a2凹凸波纹高度中线与凹凸波谷底部之间，在同一片换热板片a2上有另一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片h2、k2的凹槽d2底部层位位于换热板片a2凹凸波纹高度中线与凹凸波纹顶部之间。

在每片换热板片a3上的换热结构b3两端有一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片的凹槽c3底部层位位于换热板片a3凹凸波谷底部之下，在同一片换热板片a3上有另一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片h3、k3的凹槽d3底部层位位于换热板片a3凹凸波谷底部与凹凸波纹高度中线之间。

在环换热板片a、a1、a2、a3周边的密封垫片e、e1、e2、e3与环角孔周边的那部分其密封效果是保证角孔对外密封的密封垫片f、f1、f2、f3其厚度相同，这一圈厚度一样呈封闭环形顺连在一起的密封垫片e、e1、e2、e3和f、f1、f2、f3被压紧后的厚度为一个波纹高度。

在环角孔周边由密封垫片h、h1、h2、h3和密封垫片f、f1、f2、f3构成的环形密封垫片其厚度是不均匀且不一致的，在环角孔周边，其密封效果是保证角孔对内密封的那部分密封垫片h、h1、h2、h3的厚度将小于环角孔周边其密封效果是保证角孔对外密封的那部分密封垫片f、f1、f2、f3的厚度。

在环角孔周边，其密封效果是保证角孔对内密封的密封垫片h、h1、h2、h3厚度分别与相对应的二次密封结构中的密封垫片k、k1、k2、k3厚度一致，这两条具有相同厚度的密封垫片h、h1、h2、h3和k、k1、k2、k3被压紧后的厚度将小于在环换热板片a、a1、a2、a3周边呈封闭环形顺连在一起的密封垫片e、e1、e2、e3和f、f1、f2、f3被压紧后的厚度。

在每片换热板片a、a1、a2、a3上的四个角孔密封结构中，可以有零至四个具有实际开孔口径的角孔。

换热介质在板式换热器中可以是同边流和对角流以及可以是单流程和多流程的。

Claims (9)

1、在角孔和二次密封的凹槽处具有低流阻的板式换热器包括有；在每片换热板片a、a1、a2、a3上的换热结构b、b1、b2、b3两端有四个角孔密封结构并对应着四个角孔二次密封结构，这四个角孔密封结构以及所对应的四个角孔二次密封结构是由两组对构成的，每一组对的两个角孔密封结构以及所对应的两个角孔二次密封结构分别位于换热结构b、b1、b2、b3的两端；其特征在于：在每片换热板片a、a1、a2、a3的换热结构b、b1、b2、b3两端成组对出现的两组对共四个角孔密封结构以及所对应的两组对共四个角孔二次密封结构中，不同组对的角孔密封结构之间以及所对应的角孔二次密封结构之间，其承托密封垫片的凹槽c、c1、c2、c3与d、d1、d2、d3的底部层面所处的层位是不同的。

2、根据权利要求1所述的板式换热器其特征是：在每片换热板片a1上的换热结构b1两端有一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片的凹槽c1底部层位与换热板片a1凹凸波谷底部为同一层面，在同一片换热板片a1上有另一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片h1、k1的凹槽d1底部层位位于换热板片a1凹凸波谷底部与凹凸波纹顶部之间。

3、根据权利要求1所述的板式换热器其特征是：在每片换热板片a2上的换热结构b2两端有一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片的凹槽c2底部层位位于换热板片a2凹凸波纹高度中线与凹凸波谷底部之间，在同一片换热板片a2上有另一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片h2、k2的凹槽d2底部层位位于换热板片a2凹凸波纹高度中线与凹凸波纹顶部之间。

4、根据权利要求1所述的板式换热器其特征是：在每片换热板片a3上的换热结构b3两端有一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片的凹槽c3底部层位位于换热板片a3凹凸波谷底部之下，在同一片换热板片a3上有另一组对的两个角孔密封结构以及所对应的角孔二次密封结构中，其承托密封垫片h3、k3的凹槽d3底部层位位于换热板片a3凹凸波谷底部与凹凸波纹高度中线之间。

5、根据权利要求1所述的板式换热器其特征是：在环换热板片a、a1、a2、a3周边的密封垫片e、e1、e2、e3与环角孔周边的那部分其密封效果是保证角孔对外密封的密封垫片f、f1、f2、f3其厚度相同，这一圈厚度一样呈封闭环形顺连在一起的密封垫片e、e1、e2、e3和f、f1、f2、f3被压紧后的厚度为一个波纹高度。

6、根据权利要求1所述的板式换热器其特征是：在环角孔周边由密封垫片h、h1、h2、h3和密封垫片f、f1、f2、f3构成的环形密封垫片其厚度是不均匀且不一致的，在环角孔周边，其密封效果是保证角孔对内密封的那部分密封垫片h、h1、h2、h3的厚度将小于环角孔周边其密封效果是保证角孔对外密封的那部分密封垫片f、f1、f2、f3的厚度。

7、根据权利要求1所述的板式换热器其特征是：在环角孔周边，其密封效果是保证角孔对内密封的密封垫片h、h1、h2、h3厚度分别与相对应的二次密封结构中的密封垫片k、k1、k2、k3厚度一致，这两条具有相同厚度的密封垫片h、h1、h2、h3和k、k1、k2、k3被压紧后的厚度将小于在环换热板片a、a1、a2、a3周边呈封闭环形顺连在一起的密封垫片e、e1、e2、e3和f、f1、f2、f3被压紧后的厚度。

8、根据权利要求1所述的板式换热器其特征是：在每片换热板片a、a1、a2、a3上的四个角孔密封结构中，可以有零至四个具有实际开孔口径的角孔。

9、根据权利要求1所述的板式换热器其特征是：换热介质在板式换热器中可以是同边流和对角流以及可以是单流程和多流程的。

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