CN203798232U - 板翅式换热器芯体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了板翅式换热器芯体，包括隔板、平直翅片和封条，平直翅片是波动方向为上下波动、波长方向为左右延伸的波形板，平直翅片的波峰和波谷之间的部分为前后延伸的流道壁，所述流道壁上设有带折弯边的扰流孔。本实用新型是一种可提高传热系数和传热性能的板翅式换热器芯体。

Description

板翅式换热器芯体

技术领域

本实用新型涉及一种板翅式换热器芯体。

背景技术

现有的板翅式换热器芯体主要包括：隔板、翅片和封条。在相邻两隔板之间放置翅片、导流片及封条组成一夹层，称为流道，将这样的夹层根据流体的不同方式叠置起来，钎焊成一整体便组成板束，板束是板翅式换热器的核心，配以必要的封头、接管、支承等就组成了板翅式换热器。

翅片是板翅式换热器的基本元件，板翅式换热器中的传热过程主要是通过翅片的热传导以及翅片与流体之间的对流换热来完成的。翅片为二次换热面，不仅能起到扩大传热面积、提高换热器紧凑性和传热效率的作用，而且还有支撑芯体，提高换热器强度和承压能力的作用。

常用的板翅式换热器的翅片形式有：平直翅片、锯齿形翅片、波纹翅片、百叶窗翅片、多孔翅片等。翅片的表面特性决定着整个换热器中的流体流动和传热特性，因此研究不同形状翅片的表面特性对于研究板翅式换热器的性能有着重要的意义。

板翅式换热器的翅片成形，主要有冲压成形和滚压成形两种方法，在大量生产中一般是采用自动成形机床进行的。翅片一般是由0.15~0.6毫米的薄铝板在自动成形机床上用成形冲模冲压成坯形，然后用凹凸模整形而成。冲压成形法生产的翅片，翅形整齐清晰，节距均匀，尺寸和高度公差较易达到设计要求。板翅式换热器的平直翅片由金属薄板冲压而成，流道横截面可冲压成三角形、矩形、梯形、正方形等。

根据板翅式换热器的结构特点，以平直翅片加热流体为例，板翅式换热器的热传递由一次表面换热量Qb和二次表面换热量Qf所组成。由于Qf首先要通过翅片导热，然后是翅片表面的高温流体和流道中间的低温流体产生对流换热，增强这部分对流换热的强度可以有效地提高板翅式换热器的传热效率，平直翅片中流体的换热和流动阻力特性与管道中的传热和流动特性相似。平直翅片主要起着扩展换热面的作用，而对促进流道中流体的湍流作用较小，因而传热系数较低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可提高传热系数和传热性能的板翅式换热器芯体。

    为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：板翅式换热器芯体，包括隔板、平直翅片和封条，平直翅片是波动方向为上下波动、波长方向为左右延伸的波形板，平直翅片的波峰和波谷之间的部分为前后延伸的流道壁，所述流道壁上设有带折弯边的扰流孔。

    两个呈“八”字形设置的扰流孔构成一个扰流孔组，流道壁上的扰流孔组为从前至后依次间隔设置并形成扰流孔排。

所述流道壁上的扰流孔排为从上至下依次间隔设置。

    构成扰流孔组的两扰流孔形成向前扩张或者向后扩张的夹角，同一扰流孔排中所有扰流孔组夹角的扩张方向相同或者同一扰流孔排内的扰流孔组的夹角为从前至后依次向前、向后交替扩张。

    构成扰流孔组的两扰流孔形成向前扩张或者向后扩张的夹角，同一扰流孔排中所有扰流孔组的夹角均为同向扩张，同一流道壁的从上至下的扰流孔排内扰流孔组夹角为向前、向后依次交替扩张。

    扰流孔的折弯边为向左伸出或者向右伸出，所有扰流孔的折弯边均为同向伸出或者相邻两流道壁的扰流孔的折弯边为依次向左、向右交替伸出。

所述平直翅片的波形为矩形波。

     所述隔板为从上至下依次间隔设置，相邻两隔板之间均设有两封条和位于两封条之间的平直翅片。 

    本实用新型所述的板翅式换热器芯体，其具有如下有益效果：1.在板翅式换热器的平直翅片上开设有扰流孔组，扰流孔组的两个呈“八”字形设置的扰流孔构成一对翼型小窗，扰流孔及其构成的翼型小窗对流道内的流体产生扰流作用，可以使流体产生垂直于流动方向的二次流，二次流的产生对流体壁面边界层减薄和破坏，增加中心流体与壁面流体的热量交换，使流道内流体的局部换热系数增强，从而强化传热。2.所述平直翅片加工简单，该平直翅片用于板翅式换热器，既能有效增强流道中流体的局部传热系数，使整台换热器的换热能力增加，而且阻力增加不会太大，更加节能。

    本实用新型所述的板翅式换热器芯体，改变平直翅片促进流体湍动作用较小，传热系数较低的特点，提高板翅式换热器的传热系数和传热性能，达到节能的目的。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是实施例1中平直翅片的结构示意图；

图3是图2中的A向视图；

 图4是实施例2中平直翅片的结构示意图；

图5是实施例3中平直翅片的结构示意图；

图6是图5中的B向视图；

图7是实施例4中平直翅片的结构示意图；

图8是图7中的C向视图。

具体实施方式

实施例1：

由图1-图3所示的板翅式换热器芯体，包括隔板1、平直翅片3和封条2，所述隔板1为从上至下依次间隔设置，相邻两隔板1之间均设有两封条2和位于所述两封条2之间的平直翅片3。

所述平直翅片3是波动方向为上下波动、波长方向为左右延伸的波形板，并且平直翅片3的波形为矩形波，平直翅片3的波峰和波谷之间的部分为前后延伸的流道壁4，所述流道壁4上设有带折弯边6的扰流孔5，每个流道壁4上均设有扰流孔5，扰流孔5为通孔，所述折弯边6为扰流孔5冲压成型时自带的折弯边6，并且折弯边6与流道壁4呈一定夹角，本实施例中折弯边6与流道壁4呈90°夹角。扰流孔5的折弯边6为向左伸出或者向右伸出，同一流道壁4上所有扰流孔5的折弯边6伸出方向均相同，同一平直翅片3上相邻两流道壁4的扰流孔5的折弯边6为依次向左、向右交替伸出。

两个呈“八”字形设置的扰流孔5构成一个扰流孔组8，流道壁4上的扰流孔组8为从前至后依次间隔设置并形成前后延伸的扰流孔排7，每个流道壁4上均设有所述扰流孔排7，并且每个流道壁4上的扰流孔排7为从上至下依次间隔设置，本实施例中每个流道壁4上均共设置三排，当然，本实用新型不拘泥于上述形式，扰流孔排7可根据需要设置多个。

构成扰流孔组8的两扰流孔5形成向前扩张的夹角α，同一扰流孔排7中所有扰流孔组8的夹角α均为同向扩张，即同一扰流孔排7中所有扰流孔组8的夹角α均为向前扩张，并且板翅式换热器芯体中所有流道壁4上的所有扰流孔组8的夹角α均为向前扩张。当然，本发明不拘泥于上述形式，所有扰流孔组8的两扰流孔5的夹角α也可均为向后扩张，同样可达到发明目的。

实施例2：

由图1和图4所示的板翅式换热器芯体，与实施例1的不同之处在于：所述扰流孔5的折弯边6为向左伸出，即所有流道壁4上的所有扰流孔5的折弯边6均为同向伸出且为向左伸出。当然，本实用新型不拘泥于上述形式，所有流道壁4上的所有扰流孔5的折弯边6也可均为向右伸出。

实施例3：

由图1、图5和图6所示的板翅式换热器芯体，与实施例1的不同之处在于：构成扰流孔组8的两扰流孔5形成向前扩张或者向后扩张的夹角α，每个流道壁4上同一扰流孔排7内的扰流孔组8的夹角α为从前至后依次向前、向后交替扩张，即同一扰流孔排7内前个扰流孔组8的夹角α为向前扩张、后个扰流孔组8的夹角α为向后扩张，并依次交替。

当然，本实用新型不拘泥于本实施例所述形式，也可在本实施例的基础上使同一流道壁4上扰流孔5的折弯边6伸出方向均相同，同一平直翅片3上相邻两流道壁4的扰流孔5的折弯边6为依次向左、向右交替伸出。

实施例4：

由图1、图7和图8所示的板翅式换热器芯体，与实施例1的不同之处在于：构成扰流孔组8的两扰流孔5形成向前扩张或者向后扩张的夹角α，同一流道壁4上：同一扰流孔排7中所有扰流孔组8的夹角α均为同向扩张，同一流道壁4的从上至下的扰流孔排7内扰流孔组8夹角α为向前、向后依次交替扩张，即同一流道壁4上，最上排、最下排扰流孔排7的扰流孔组8的夹角α均为向前扩张，中间扰流孔排7的扰流孔组8的夹角α均为向后扩张。

当然，本实用新型不拘泥于本实施例所述形式，也可在本实施例的基础上使同一流道壁4上扰流孔5的折弯边6伸出方向均相同，同一平直翅片3上相邻两流道壁4的扰流孔5的折弯边6为依次向左、向右交替伸出；此外，平直翅片3的波形可在以上任一实施例的基础上替换为三角形波、梯形波或正弦波等，均可达到发明目的。

本实用新型所述的板翅式换热器芯体，是在传统具有平直翅片3的板翅式换热器芯体基础上开发的，所述平直翅片3是利用成形冲模在平直翅片3上冲压，使得翅片平面上向流道内开设一定分布规律的扰流孔5，扰流孔5的折弯边6也为模具冲压的翻边，扰流孔组8构成一对翼型小窗，扰流孔5的形状可以是矩形、三角形、梯形、平行四边形或者“D”字形均可。

构成扰流孔组8的两扰流孔5构成一对小翼，成对的两小翼可对称分布或者不对称分布、一对小翼根据前后缘的相对距离大小，有渐张式布置和渐缩式布置；沿翅片高度方向上开设有一对或者多对小翼，各对之间可等距或者不等距分布，扰流孔组8的夹角扩张方向即为其扩张方向，该扩张方向可相同或相反；

流体在板翅式换热器芯体的平直翅片3流道中流动，扰流孔组8——小翼对于流道中的流体产生扰流作用，可以使流体产生垂直于流动方向的二次流，这些二次流存在明显的旋转中心，二次流的产生增加了流体的湍流强度和流动不稳定性，形成对上下两侧壁面边界层的减薄和破坏，增加流道的中心流体与壁面流体的热量交换，使流道内流体的局部换热系数增强，从而强化传热。

本实用新型所述的板翅式换热器芯体加工简单，平直翅片3通常采用铝或铝合金材料，可以采用整张板材在具有与所需形状相对应的成形冲模机床上冲压形成，然后与隔板1、导流片及封条2钎焊在一起形成板翅式换热器的芯体。

使用该翅片做成的板翅式换热器，既能有效增强流道中流体的传热能力，使整台换热器的换热系数增加，而且阻力增加不会太大，更加节能。

Claims (8)

1.板翅式换热器芯体，包括隔板、平直翅片和封条，平直翅片是波动方向为上下波动、波长方向为左右延伸的波形板，平直翅片的波峰和波谷之间的部分为前后延伸的流道壁，其特征在于：所述流道壁上设有带折弯边的扰流孔。

2.如权利要求1所述的板翅式换热器芯体，其特征在于：两个呈“八”字形设置的扰流孔构成一个扰流孔组，流道壁上的扰流孔组为从前至后依次间隔设置并形成扰流孔排。

3.如权利要求2所述的板翅式换热器芯体，其特征在于：所述流道壁上的扰流孔排为从上至下依次间隔设置。

4.如权利要求3所述的板翅式换热器芯体，其特征在于：构成扰流孔组的两扰流孔形成向前扩张或者向后扩张的夹角，同一扰流孔排中所有扰流孔组夹角的扩张方向相同或者同一扰流孔排内的扰流孔组的夹角为从前至后依次向前、向后交替扩张。

5.如权利要求3所述的板翅式换热器芯体，其特征在于：构成扰流孔组的两扰流孔形成向前扩张或者向后扩张的夹角，同一扰流孔排中所有扰流孔组的夹角均为同向扩张，同一流道壁的从上至下的扰流孔排内扰流孔组夹角为向前、向后依次交替扩张。

6.如权利要求1所述的板翅式换热器芯体，其特征在于：扰流孔的折弯边为向左伸出或者向右伸出，所有扰流孔的折弯边均为同向伸出或者相邻两流道壁的扰流孔的折弯边为依次向左、向右交替伸出。

7.如权利要求1所述的板翅式换热器芯体，其特征在于：所述平直翅片的波形为矩形波。

8.如权利要求1所述的板翅式换热器芯体，其特征在于：所述隔板为从上至下依次间隔设置，相邻两隔板之间均设有两封条和位于两封条之间的平直翅片。