CN201129948Y - 流通截面积不等板式换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种板式热交换设备，具体的说是一种流通截面积不等的板式换热器，该种换热器主要用于两侧流量不等的领域中的冷热介质的热交换，该换热器包括固定板、活动板、上横梁、下横梁、支架、板片、密封垫片、夹紧螺栓副等主要元件，所述的板片两端头部导流区H及角孔部分采用关于X轴对称的结构形式，本实用新型由于板片大小角孔在同一侧，即所说的单边流，而且头部关于X轴完全对称，这样通过对一张板片进行180°旋转即可实现不等截面形式，即正常为A板，旋转180°后成为B板，故只需要开发一套模具即可压制A、B两种板型，节约了生产的成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种板式热交换设备，具体的说是一种流通截面积不等的板式换热器，该种换热器主要用于两侧流量不等的领域中的冷热介质的热交换。
背景技术
板式换热器自发展问世以来，距今已有100多年的历史，随着人们对换热器认识的加深，以及板式换热器本身具有的高较、维护方便等特点，其应用领域不断拓宽，产品已受到人们的广泛认可，并应用到石化、冶金、电力、轻工、食品、医药、造纸等十余个行业。
众所周知，要提高换热器的换热系数，必须使冷热介质这两种流体的流速尽量持平、相等，如采用目前等流通截面板式换热器只有当冷热介质的流量比为1∶1时，冷热介质在换热板间的流速才相等。但目前在工业生产中冷热介质流量不一定相同，从1.5∶1到3.5∶1变化很多，普通换热器难以达到预期的换热目的，即使勉强达到预期的目的，也难免造成能源的浪费。
现有技术中在先申请“宽窄通道板式换热器”，专利申请号为94225489.9的、申请国是中国的实用新型专利，为了解决流量不等的两种冷热介质间的换热问题，该专利采用A、B两种不同结构的换热板片，通过两种板片不同的组合方式，形成两种截面积不同的冷热介质的通道，从而实现了两种介质的换热，但上述专利的结构也存在一定的缺点和不足，具体表现在：①由于采用的是A、B两种不同结构形式的板片，在板片的制造过程中就要采用两套模具，加工成本高；另外，在板片的装配过程中，也增加了操作者的工作量和难度，同时在储藏和运输方面也增加了成本。②同一种流体的进出不在一侧，即所说的对角流，这样不方便用户的工艺管线布置，同时增加板片的阻力。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种采用一种结构的单张板片既可实现两种截面积不同的冷热介质的通道，结构合理、节约投资，降低生产成本，密封效果好的流通截面积不等的板式换热器。
本实用新型通过以下技术方案得以实现：
该换热器包括固定板、活动板、上横梁、下横梁、支架、板片、密封垫片、夹紧螺栓副等主要元件，所述的固定板、活动板、上横梁、下横梁和支架构成换热器的框架主体，板片设置在固定板和活动板之间，并通过夹紧螺栓副固定，密封垫片设置在板片之间。
所述的板片两端头部导流区及角孔部分(即图中的H区段)采用关于X轴对称的结构形式。
所述的板片采用单人字或双人字形波纹结构形式，采用两种波纹角度，60或120度。
所述的板片的导流区上设置有马赛克分流区域，板片进出口角孔处采用流线型引导槽。
所述的板片上带有密封垫片槽，密封垫片槽两侧采用整齐的加强边，外侧采用波浪式的加强边结构形式，板片两边设置相同尺寸的密封垫片槽。
所述的密封胶垫断面采用上下密封面对称的六边形形式。
所述的角孔采用直径大小不等的结构形式，可以实现两侧流量比从1.5∶1到3.5∶1等不同形式。需要流量大的一侧采用大的角孔直径；流量小的一侧采用小角孔的直径。
所述的板片采用五点定位结构，定位处采用翻边结构形式，可以提高板片定位处的支承刚度。
所述的在板片的波纹区域内设置了交叉的应力释放槽，这样不但可以使板片在压制时有效的释放残余应力，同时还可以造成流体在这个区间内进行二次分流增加流体的扰动，提高换热效果。
所述的大小角孔在同一侧，即所说的单边流，而且头部关于X轴完全对称。
本实用新型BB型流通截面积不等板式换热器具有如下优点：
1、板片作为最基本的传热元件，由于板片的波纹形式采用单人字或双人字形波纹结构形式，采用两种波纹角度，形成高效与低阻两种结构形式，可能通过板片的不同组合形成高阻、中阻和低阻三种不同的结合形式。
2、由于板片采用马赛克导流区域，板片进出口角孔处采用流线型引导槽，能平衡不同流道上的流动阻力差别的作用，保证流体在板片换热区域内均匀分布，无流动死区，避免了不均匀流量分配和流死区所带来的换热效率下降。
3、由于密封垫片槽两侧采用整齐的加强边，外侧采用波浪式的加强边结构形式，既对板片起到了良好的支撑。板片两边都相同深度、相同大小的密封垫片槽，可以使胶垫受力均匀，对板片破坏小，用它来保证密封胶垫的准确定位。
4、由于密封胶垫结构采用上下密封面一致的形式(即在中面上下两侧的断面形式一致)，这样的密封效果极佳，更安全可靠。较小夹紧力作用下既具有良好的密封性能，垫片永久变形小。
5、由于角孔结构采用直径大小不等的结构形式，可使冷、热介质在板间流速达到接近或相等，可以实现两侧流量比从1.5∶1到3.5∶1等不同形式。需要流量大的一侧采用大的角孔直径；流量小的一侧采用小角孔的直径。
6、由于板片的定位采用五点定位的结构形式，定位处采用翻边结构，可以提高板片定位处的支承刚度，板片定位准确，外形美观。
7、由于在板片的波纹区域内设置了交叉的应力释放槽，这样不但可以使板片在压制时有效的释放残余应力，同时还可以造成流体在这个区间内进行二次分流增加流体的扰动，提高换热效果。
8、单张板片实现不等截面：由于大小角孔在同一侧，即所说的单边流，而且头部关于X轴完全对称，这样通过对一张板片进行180°旋转即可实现不等截面形式，即正常为A板，旋转180°后成为B板。故只需要开发一套模具即可压制A、B两种板型，节约了生产的成本。
8、本实用新型传热系数更高，承压能力更高：独特的板片密封结构、人字形波纹形式和马赛克分流区域，使产品具有更高的承压能力，0.5mm板片可以承受1.0Mpa的工作压力，0.6mm板片可承受1.6Mpa的工作压力；同时更增强了产品传热性能，产品的传热系数可在到6500w/m2·℃。
9、产品装拆、维护更快捷方便。
附图说明
图1为流通截面积不等板式换热器整体结构示意图。
图2为本实用新型板片部分结构示意图。
图3、4为本实用新型板片部分I处五点定位和II处放大结构示意图。
图5、6为密封垫片槽A-A、B-B剖面结构示意图。
图7为本实用新型密封垫片剖面形式立体结构图。
具体实施方式
由图1所示为BB型流通截面积不等板式换热器，该换热器包括固定板1、活动板2、上横梁3、下横梁4、支架5、板片6、密封垫片7、夹紧螺栓副8等主要元件，所述的固定板1、活动板2、上横梁3、下横梁4和支架5构成换热器的框架主体，板片6设置在固定板1和活动板2之间，并通过夹紧螺栓副8固定，密封垫片7设置在板片6之间。
由附图2所示：所述的板片6两端头部导流区H及角孔11部分采用关于X轴对称的结构形式。
所述的板片6采用单人字或双人字形波纹9结构形式，采用两种波纹角度，60或120度。
所述的板片6的导流区上设置有马赛克分流区域10，板片6进出口角孔11处采用流线型引导槽12。
由附图4所示：所述的板片6上带有密封垫片槽13，密封垫片槽13两侧采用整齐的加强边，外侧采用波浪式的加强边结构形式，板片6两边设置相同尺寸的密封垫片槽13。
由附图7所示：所述的密封胶垫7断面采用上下密封面对称的六边形形式。
由附图2所示：所述的角孔11，分别采用两种直径大小不等的角孔结构形式，可以实现两侧流量比从1.5∶1到3.5∶1等不同形式。需要流量大的一侧采用大的角孔直径；流量小的一侧采用小角孔的直径。
由附图3所示：所述的板片6采用五点定位结构，定位处采用翻边结构形式，可以提高板片定位处的支承刚度。
由附图2所示：所述的在板片6的波纹9区域内设置了交叉的应力释放槽14，这样不但可以使板片在压制时有效的释放残余应力，同时还可以造成流体在这个区间内进行二次分流增加流体的扰动，提高换热效果。
由附图2所示：所述的大角孔A1、A2，小角孔B1、B2在同一侧，即所说的单边流，而且头部关于X轴完全对称。
在制造时，板片拉伸用一套拉伸模具来完成。A板板片通过旋转180°即成为B板板片，A板板片与B板板片形成通道为宽通道，B板板片与A板板片形成通道为窄通道。通过板片规格的不同从而实现通道横截面积之比从1.5∶1至3.5∶1。
使用时，流量小的介质由小角孔B1侧流入换热器，从B2侧输出，流量大的介质同大角孔A1侧流入换热器，从A2侧输出。
Claims (9)
1. 一种流通截面积不等板式换热器，该换热器包括固定板(1)、活动板(2)、上横梁(3)、下横梁(4)、支架(5)、板片(6)、密封垫片(7)、夹紧螺栓副(8)，其特征在于：所述的板片(6)两端头部导流区(H)及角孔(11)部分采用关于X轴对称的结构形式。
2. 根据权利要求1所述的一种流通截面积不等板式换热器，其特征在于：所述的板片(6)采用单人字或双人字形波纹(9)结构形式，采用两种波纹角度，60或120度。
3. 根据权利要求1所述的一种流通截面积不等板式换热器，其特征在于：所述的板片(6)的导流区上设置有马赛克分流区域(10)，板片(6)进出口角孔(11)处采用流线型引导槽(12)。
4. 根据权利要求1所述的一种流通截面积不等板式换热器，其特征在于：所述的板片(6)上带有密封垫片槽(13)，密封垫片槽(13)两侧采用整齐的加强边，外侧采用波浪式的加强边结构形式，板片(6)两边设置相同尺寸的密封垫片槽(13)。
5. 根据权利要求1所述的一种流通截面积不等板式换热器，其特征在于：所述的密封胶垫(7)断面采用上下密封面对称的六边形形式。
6. 根据权利要求1所述的一种流通截面积不等板式换热器，其特征在于：所述的角孔(11)分别采用两种直径大小不等的角孔结构形式。
7. 根据权利要求1所述的一种流通截面积不等板式换热器，其特征在于：所述的板片(6)采用五点定位结构，定位处采用翻边结构形式，可以提高板片定位处的支承刚度。
8. 根据权利要求1所述的一种流通截面积不等板式换热器，其特征在于：所述的在板片(6)的波纹(9)区域内设置了交叉的应力释放槽(14)。
9. 根据权利要求1所述的一种流通截面积不等板式换热器，其特征在于：所述的大角孔(A1)、(A2)，小角孔(B1)、(B2)在同一侧，即所说的单边流，而且头部关于X轴完全对称。
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