CN203595440U - 一种纯逆流波纹板片及其构成的板束 - Google Patents
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Abstract
一种纯逆流波纹板片及其构成的板束，该波纹板片上设有传热区，该传热区的上下两端设有导流区；该上、下两端的导流区呈三角形，该上、下两端的三角形对称布置或对角布置；所述传热区和导流区的波纹走向互成角度。本实用新型利用传热区和导流区的结构设计，因势利导，将导流区流体的流动方式从无序变为有序。通过调整导流区流体阻力降的方法，使介质沿板束宽度方向均匀流入换热区，从而消除死区、降低结垢，提高其传热性能。并且传热区和导流区的结构设计使流体分布均匀，对板片的冲蚀较小，因而板片的使用寿命较长。可应用于石油石化、核电热电等行业的板式热交换器上。
Description
技术领域
本实用新型属于热交换领域机械设计与制造技术领域，具体涉及一种波纹板片，特别是涉及一种纯逆流波纹板片及其构成的板束。本实用新型可应用于石油石化、核电热电等行业的板式热交换器上。
背景技术
热交换器是石油、石化炼制加工过程所不可缺少的设备之一，其主要功能是进行热量交换，它具有节能减排的突出优点。目前普遍使用的板式热交换器，其波纹全部为人字形，人字形波纹板片传热效率高、压降较小，由于导流区同样为人字形结构，因而导流区流体的流动为无序流动状态，导流区拐角处流动喘急，对板片的冲蚀较为严重，而距流体进口较远处则流速低缓，致使传热性能下降且易结垢，因而传统的人字形波纹不适合用于导流区。
实用新型内容
本实用新型提供一种纯逆流波纹板片及其构成的板束，使流体能够均匀分布于整个板片宽度，同时使设备适应较高的入口流速工况，提高设备的使用性能，保证热交换器的可靠运行。
本实用新型所采用的技术方案：
一种纯逆流波纹板片，该波纹板片上设有传热区，该传热区的上下两端设有导流区；该上、下两端的导流区呈三角形，该上、下两端的三角形对称布置或对角布置；所述传热区和导流区的波纹走向互成角度。
所述上和/或下端的导流区内的波纹对称分布在所述传热区的两侧，分布区域为三角形。
所述导流区的波纹为泡状或条状结构；所述传热区的波纹为泡状、条状、或人字形结构。
所述导流区和传热区的波纹的间距为不等间距或等间距布置。
一种纯逆流波纹板片构成的板束，波纹板片两两对扣构成板管，此时一张板片的凸波纹与另一张板片相应部位的凸波纹相接触；所述板管两两叠置构成所述板束，此时一张板管一侧的凸波纹与另一张板管相应部位的凸波纹相接触；在所述板束的端部各设一个开口，该开口为甲流体的出入口；在板束的两个侧面、靠近板束两端各设一个开口，该开口分别为乙流体的出入口，由此构成双侧对流类型的板束。
在所述板束的端部各设一个开口，该开口为甲流体的出入口；在板束的同一个侧面、靠近板束两端各设一个开口，该开口分别为乙流体的出入口，由此构成单侧流类型的板束。
在所述板束的端部各设一个开口，该开口为甲流体的出入口；在板束的两个侧面、靠近板束两端、对角方向各设一个开口，该开口分别为乙流体的出入口，由此构成对角流类型的板束。设一个开口，该开口分别为乙流体的出入口；由此构成对角流类型的板束。
本实用新型所取得的有益效果：对于传统的人字形波纹板片来说，其在距介质进口处较远的换热区，介质流速缓慢且易结垢，导致波纹板片的传热性能下降。本实用新型利用传热区和导流区的结构设计，因势利导，将导流区流体的流动方式从无序变为有序。通过调整导流区流体阻力降的方法，使介质沿板束宽度方向均匀流入换热区，从而消除死区、降低结垢，提高其传热性能。并且传热区和导流区的结构设计使流体分布均匀，对板片的冲蚀较小，因而板片的使用寿命较长。
同时由于波纹板片较薄，且两种介质均为扰动流动，因而换热充分，故传热性能好。而且本实用新型中两两波纹板片的凸波纹相接触，因而承压能力高。
轧制该波纹板片仅需一副模具即可，开发成本低。板片、镶条、压紧板均为同种金属制造，易于焊接且焊缝质量可靠，同时由于板片为薄金属件制造，因而重量轻，结构紧凑，节省原材料，生产成本低，经济效益显著。
该实用新型可应用于石油石化、核电热电等行业的板式热交换器上。
附图说明
图1 为本实用新型波纹设计示意图；
图2为本实用新型波纹板片功能区示意图；
图3为本实用新型波纹板片A面凸波纹设计图；
图4为本实用新型波纹板片B面凸波纹设计图；
图5为本实用新型双侧流波纹板片A面甲流体流程示意图；
图6为本实用新型波纹板片B面乙流体流程示意图；
图7 为本实用新型波纹板片制造的板束示意图；
图8为本实用新型单侧流波纹板片A面甲流体流程示意图；
图9为本实用新型对角流波纹板片A面甲流体流程示意图；
附图编号
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型及其有益效果作进一步说明。
一种纯逆流波纹板片，该波纹板片上设有传热区，该传热区的上下两端设有导流区；该上、下两端的导流区呈三角形，该上、下两端的三角形上下对称布置或上下对角布置，详见图8或图9；所述传热区和导流区的波纹走向互成角度，该角度一般为90度。以图2为例说明该结构也即所述导流区分布在所述传热区上下两端的一侧时：导流区仅由1001、1003部分构成，或导流区仅由1002、1004部分构成、或导流区仅有由1001、1004构成，或导流区仅有由1002、1003构成，而导流区之间的区域为传热区。
所述上和/或下端的导流区内的波纹对称分布在所述传热区的两侧，分布区域为三角形。该结构具体如图1或图2。
所述导流区的波纹为泡状或条状结构；目的是引导流体沿设计的路线流动；所述传热区的波纹为泡状、条状、或人字形结构。所述导流区波纹的横向间距为不等间距布置或等间距布置。传热区的波纹不等间距布置或等间距布置。其目的均为了使流体在传热区内能均匀流动，从而更好的提高其传热性能。
以下具体说明本实用新型：
如图2所示，根据其所发挥功能的不同，波纹板片1可划分为传热区1005、导流区1001、导流区1002、导流区1003及导流区1004， 其中导流区1001和导流区1002呈左右对称布置、导流区1003和导流区1004呈左右对称布置。导流区1001和导流区1002为上部导流区，导流区1003和导流区1004为下部导流区，上、下部导流区呈上下对称布置。
波纹板片1由薄金属板冲压而成，导流区波纹为泡状或条状结构，传热区可以为泡状或条状结构，也可以为人字形结构。无论是泡状波纹还是人字形波纹，板片上的波纹均为凸、凹两种，凸、凹波纹相间布置。波纹板片1的两个大面分为A传热面及B传热面，图3为波纹板片A面上分解出的凸波纹设计图，图4为波纹板片B面上分解出的凸波纹设计图。
冲压成型的两张波纹板片1对扣在一起，即将如图4所示的两张板片的B面凸波纹对扣在一起，使一张板片的凸波纹与另一张板片相应部位的凸波纹相接触，在长边加上镶条2，焊接在一起形成板管，该板管为乙流体流通的出入通道4。乙流体流程示意图如图6所示。将两两板管叠放在一起，即将如图3所示的两张板片的A面对扣在一起，即使一张板片的凸波纹与另一张板片相应部位的凸波纹相接触，在短边及长边上加上镶条2，长边上的镶条2的长度小于长边的长度，目的是在长边上设置介质出入口，如此形成的空腔为甲流体流通的出入通道3。甲流体流程示意图如图5所示。重复以上步骤，形成如图7所示的纯逆流波纹板束。总之该板束采用相同走向的凸波纹将甲流体的流动设计成直进直出方式，在流体出入口利用横向布置的凸波纹使乙流体沿横向进入板束，进入换热区后采用纵向布置的凸波纹使乙流体沿板束纵向流动，然后利用横向布置的凸波纹使乙流体沿横向流出板束。
当所述板束的端部各设一个开口，该开口为甲流体的出入口；在板束的两个侧面、靠近板束两端各设一个开口，该开口分别为乙流体的出入口时形成双侧对流类型的板束。
当所述板束的端部各设一个开口，该开口为甲流体的出入口；在板束的同一个侧面、靠近板束两端各设一个开口，该开口分别为乙流体的出入口时形成单侧流类型的板束。
当所述板束的端部各设一个开口，该开口为甲流体的出入口；在板束的两个侧面、靠近板束两端、对角方向各设一个开口，该开口分别为乙流体的出入口时形成对角流类型的板束。
Claims (7)
1.一种纯逆流波纹板片，其特征在于：该波纹板片上设有传热区，该传热区的上下两端设有导流区；该上、下两端的导流区呈三角形，该上、下两端的三角形对称布置或对角布置；所述传热区和导流区的波纹走向互成角度。
2.根据权利要求1所述的一种纯逆流波纹板片，其特征在于：所述上和/或下端的导流区内的波纹对称分布在所述传热区的两侧，分布区域为三角形。
3.根据权利要求1或2所述的一种纯逆流波纹板片，其特征在于：所述导流区的波纹为泡状或条状结构；所述传热区的波纹为泡状、条状、或人字形结构。
4.根据权利要求3所述的一种纯逆流波纹板片，其特征在于：所述导流区和传热区的波纹的间距为不等间距或等间距布置。
5.一种纯逆流波纹板片构成的板束，其特征在于：波纹板片两两对扣构成板管，此时一张板片的凸波纹与另一张板片相应部位的凸波纹相接触；所述板管两两叠置构成所述板束，此时一张板管一侧的凸波纹与另一张板管相应部位的凸波纹相接触；在所述板束的端部各设一个开口，该开口为甲流体的出入口；在板束的两个侧面、靠近板束两端各设一个开口，该开口分别为乙流体的出入口，由此构成双侧对流类型的板束。
6.根据权利要求5所述的一种纯逆流波纹板片构成的板束，其特征为：在所述板束的端部各设一个开口，该开口为甲流体的出入口；在板束的同一个侧面、靠近板束两端各设一个开口，该开口分别为乙流体的出入口，由此构成单侧流类型的板束。
7.根据权利要求5所述的一种纯逆流波纹板片构成的板束，其特征为：在所述板束的端部各设一个开口，该开口为甲流体的出入口；在板束的两个侧面、靠近板束两端、对角方向各设一个开口，该开口分别为乙流体的出入口，由此构成对角流类型的板束；设一个开口，该开口分别为乙流体的出入口；由此构成对角流类型的板束。
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