CN201163159Y - 钎焊板式换热器 - Google Patents

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王晓宏
邱志豪
刘坚
于紫贤
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Abstract

钎焊板式换热器，包括上、下端板和多片换热板，流入相变介质的角孔周围设有至少2圈密封区，介质进出通道通过密封区上设置的导流通道和流道连接，所述导流通道为：由角孔向四周，依次设置截流口、均衡分流口；本实用新型改进了相变介质流入通道和流道之间的导流通道，原有普通钎焊板式换热器的导流通道无截流功能，本实用新型的导流通道通过密封区和相应截流口、均衡分流口的设置，形成截流、均衡分流的结构，在相变换热情况下技术特性优良，且不需增加另外的零件，截流结构的设置可以根据限制需要来改变其形状与数量，适用性好，整体成型，结构紧凑。

Description

钎焊板式换热器
技术领域
本实用新型属于换热器领域，具体为一种钎焊板式换热器。
背景技术
目前，板式换热器已成为高效，紧凑的换热设备，大量地应用于工业中。它的发展已经经历了100多年的历史；国内外板式换热器的制造厂家有很多，产品的规格较多，其性能也各有优缺，但板片形式基本上是水平平直波纹和人字形波纹两种波纹形式。
板式换热器换热板的数目与几何尺寸是可以根据所期望的容量加以改变的，换热板的形状不局限于矩形，板式换热器的波纹形成交错复杂的流道，冷热流体通过通道在两组流道中流动完成热交换，钎焊板式换热器是板片由钎料的焊接连接形成的一种板式换热器。如图1-2，钎焊板式换热器包括上端板1，接口2，一组换热板片3，换热板片上设有形成通道(6、10、11、12)的角孔7，并设有与板片一起作用的密封装置8，密封装置8位于角孔7周围，形状上看是板片上高度与波纹13高度一致的凸台，由换热板的相向贴靠连接形成密封；多片换热板组合后在交错的板间隙中形成第一组流道4、第二组流道9和位于角孔7周围的导流通道5，第一组流道4与第二组流道9在角孔周围的部分由密封装置8隔开，通道(6、11)通过周围的n个导流通道5与n个第一组流道的每一个流道相连；同理，通道(10、12)通过周围的导流通道5与第二组流道的每一个流道相连，整个换热器通道6与通道11相通；通道10与通道12相通。
普通钎焊板式换热器的热工性能对于单相换热是能满足要求的，因为在换热过程中介质的温度变化不会引起其比容发生很大变化；在两相换热过程中，如沸腾换热，介质在换热过程中的相变对介质在流道中的均匀分布、进出口流速、进出口压降等产生很大影响，这是因为普通的板式换热器的入口通道和入口流道无法完成对相变介质做有效的截流与均衡分流，故传统的钎焊板式换热器用于相变换热的工况时，其技术特性存在不足。
发明内容
本实用新型要解决的问题是：现有钎焊板式换热器不能满足相变换热情况下的技术特性要求。
本实用新型的技术方案是：钎焊板式换热器，包括上、下端板和多片换热板，换热板位于上、下端板之间，换热板上设有角孔，角孔形成换热器介质进出通道，换热板按凹凸波纹分为两种类型，两种类型的换热板波纹组合形成冷热介质的两组流道，流入相变介质的角孔周围设有至少2圈密封区，所述密封区由换热板的凹凸面相贴合形成，同一换热板上的相邻密封区的凹凸不同并由斜面连接，介质进出通道通过密封区上设置的导流通道和流道连接，所述导流通道为：由角孔向四周，依次设置截流口、均衡分流口，截流口设置在连接密封区的斜面上，相贴合的两换热板中，至少一片上设有至少一个截流口；均衡分流口位于两道斜面间的密封区上，所述密封区上设有至少一个均衡分流口，各换热板上的均衡分流孔位置对应，从上至下形成均衡分流通道。
介质从通道依次经过导流通道的截流口、均衡分流口，再进入流道，介质进出口流速、进出口压降等受到截流口的截流控制，在流道中的分布受到均衡分流孔的控制。根据对导流通道所期望的限制和所期望的介质流动特性等综合情况的需要，可设置多个密封区，以及形成导流通道的截流口和均衡分流口的形状、大小、数量。
一般在流入相变介质的角孔周围设2-3圈密封区，设有2圈密封区时，连接两密封区的斜面上设有至少一个截流口；设有3圈密封区时，连接所述3圈密封区的两道斜面上分别设有至少一个截流口，中间一圈的密封区上设有至少一个均衡分流口，各换热板上的均衡分流孔位置对应，从上端板至下端板形成贯通孔。
本实用新型改进了相变介质流入通道和流道之间的导流通道，原有普通钎焊板式换热器的导流通道无截流功能，本实用新型的导流通道通过密封区和相应截流口、均衡分流口的设置，形成截流、均衡分流的结构，在相变换热情况下技术特性优良，且不需增加另外的零件，截流结构的设置可以根据限制需要来改变其形状与数量，适用性好，整体成型，结构紧凑。
附图说明
图1是普通钎焊板式换热器换热板示意图。
图2是普通钎焊板式换热器的结构图。
图3是本实用新型钎焊板式换热器第一实施例的正面示意图。
图4a)是本实用新型第一实施例A型换热板的结构图。
图4b)是与图4a)所示换热板相配的B型换热板的结构图。
图5是图3的A-A向结构示意图。
图6是图3的B向视图。
图7a)是本实用新型第二实施例A型换热板的结构图。
图7b)是与图7a)所示换热板相配的B型换热板的结构图。
图8是本实用新型第二实施例的侧面结构示意图。
图9是有截流口与无截流口每流道流量对比。
图10是本实用新型与无截流、无均衡分流的普通钎焊板式换热器的传热效率和蒸发温度对比。
具体实施方式
本实用新型钎焊板式换热器包括上、下端板和多片换热板，换热板位于上、下端板之间，换热板上设有角孔，角孔形成换热器介质进出通道，换热板按凹凸波纹分为两种类型，两种类型的换热板波纹组合形成冷热介质的两组流道，流入相变介质的角孔周围设有至少2圈密封区，所述密封区由换热板的凹凸面相贴合形成，同一换热板上的相邻密封区的凹凸不同并由斜面连接，介质进出通道通过密封区上设置的导流通道和流道连接，所述导流通道为：由角孔向四周，依次设置截流口、均衡分流口，截流口设置在连接密封区的斜面上，相贴合的两换热板中，至少一片上设有至少一个截流口；均衡分流口位于两道斜面间的密封区上，所述密封区上设有至少一个均衡分流口，各换热板上的均衡分流孔位置对应，从上至下形成均衡分流通道。
实施例1
如图3，图5，钎焊板式换热器包括A、B型换热板片3，接口2，上端板1和下端板19，换热板片上设有形成通道(6，10，11，12)的角孔7，多片换热板组合后在交错的板间隙中形成第一组流道4、第二组流道9，整个换热器通道6经过流道9与通道11相通；通道10经过流道4与通道12相通；上端板1上设有凹陷区18，将上端板1与换热板形成的流道与非相变介质通道隔离，密封环21将下端板19与板片形成的流道与非相变介质通道隔离。
如图4a)和图4b)，换热板在流入相变介质的角孔7周围设有3圈密封区(14，15，16)，连接密封区(14，15)的斜面24a上和连接密封区(16，15)的斜面25a、25b上，分别设有截流口17，在密封区15内开有均衡分流孔22，各板片的均衡分流孔22对应，从上至下形成均衡分流通道20，在同一还热板上，密封区(14，16)同为凹面或凸面；同一密封区在A、B型两种板片所处的凹凸面不同，如密封区15在A型板片的凹面上，则在B型板片，密封区15在凸面上，换热板组合时，密封区15的贴合面，即焊接密封面分别为A型板片的凹面和B型板片的凸面。
如图6，换热器上密封区14将换热器隔出两组流道4和9，使得通道6和11相连，通道10和12相连；密封区16将通道10与均衡分流通道20隔开，密封区15将均衡分流通道20与流道4隔开；导流通道5由斜面25a、25b上的截流口17，均衡分流口22形成的均衡分流通道20、斜面24a上的截流口17形成，由于密封区(15，16)的密封作用，截流口和均衡分流口可以有效的截流和均衡分流。
作蒸发器使用时相变介质一般以液态为主的形式由通道10进入，经过斜面25a、25b上的截流口17的一次截流后，流入均衡分流通道20，进行二次混合，二次混合是指一路两种形态(液态/气态)的介质分成多路流动后又汇合到一起，再经过斜面24a上的截流口17的二次截流后进入流道4，最后以气态形式由通道12流出；非相变介质由通道11进，经过流道9，从通道6出。
实际使用中，根据对导流流道所期望的限制和所期望的介质流动特性，截流口17在斜面24a、25a、25b上的分布形状、数量、大小可以改变，均衡分流孔22、角孔7的大小也可以调节。
实施例2
如图8，钎焊板式换热器包括A、B型换热板片3，接口2，上端板1和下端板19；如图7a)，图7b)，换热板3上的角孔形成通道(6，10)，流入相变介质的角孔周围分布两圈密封区14、16，截流口17位于连接密封区16、14的斜面25a、25b上，同一换热板上密封区14、16凹凸不同，同一密封区在A、B型两种板片所处的凹凸面不同，如密封区14在A型板上为凸面，则在B型板上为凹面，焊接后的换热器由于密封区的作用，通道10通过截流口17与流道4相连；导流通道5由截流口17形成，介质经过截流口17一次截流后进入流道4，另一路介质在流道9中流动。
采用截流口可控制介质进出口流速、进出口压降，从而控制流道流量，如图9；本实用新型在相变换热情况下技术特性优良，其与普通钎焊板式换热板的传热效率和蒸发温度对比如图10所示。

Claims (3)

1、钎焊板式换热器，包括上、下端板和多片换热板，换热板位于上、下端板之间，换热板上设有角孔，角孔形成换热器介质进出通道，换热板按凹凸波纹分为两种类型，两种类型的换热板波纹组合形成冷热介质的两组流道，其特征是流入相变介质的角孔周围设有至少2圈密封区，所述密封区由换热板的凹凸面相贴合形成，同一换热板上的相邻密封区的凹凸不同并由斜面连接，介质进出通道通过密封区上设置的导流通道和流道连接，所述导流通道为：由角孔向四周，依次设置截流口、均衡分流口，截流口设置在连接密封区的斜面上，相贴合的两换热板中，至少一片上设有至少一个截流口；均衡分流口位于两道斜面间的密封区上，所述密封区上设有至少一个均衡分流口，各换热板上的均衡分流孔位置对应，从上至下形成均衡分流通道。
2、根据权利要求1所述的钎焊板式换热器，其特征是流入相变介质的角孔周围设有2圈密封区，连接两密封区的斜面上设有至少一个截流口。
3、根据权利要求1所述的钎焊板式换热器，其特征是流入相变介质的角孔周围设有3圈密封区，连接所述3圈密封区的两道斜面上分别设有至少一个截流口，中间一圈的密封区上设有至少一个均衡分流口，各换热板上的均衡分流孔位置对应，从上端板至下端板形成贯通孔。
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