CN204757784U - 逆流焊接式可分段成型传热元件 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于焊接式板式换热器领域，具体涉及一种逆流焊接式可分段成型传热元件，由两板片面对面组焊而成；每个板片均包括中部的分段成型的矩形主换热区和位于上、下端的梯形端头，梯形端头中分布三角形导流区，导流区和主换热区之间设置稳流区，导流区与稳流区、稳流区与主换热区之间均通过平段过度；两板片的上端和下端的梯形端头为镜像关系，稳流区和主换热区为镜像旋转180度关系；两板片之间形成的流道与两板片的外侧为不同介质的流道，两流道中的介质流向为对角逆流。本传热元件中，全程为逆流单程换热，阻力降小，换热效率高，解决了传统焊接式板式换热器板片流体分布不均、换热效率差、容易腐蚀以及容易堵塞的问题。

Description

逆流焊接式可分段成型传热元件

技术领域

本实用新型涉及一种逆流焊接式可分段成型传热元件，属于焊接式板式换热器领域。

背景技术

焊接式板式换热器是目前换热器领域向高端发展的一个方向。焊接式板式换热器的换热板片，是由特种不锈钢，以特制模具压制而成。表面光滑不易结垢，其独特的波纹设计使流体在较低的流速下也能产生湍流，传热效率高，整个板片束全部采用本体材料由氩弧焊焊接而成。不但具有类似板式换热器的波纹板结构，同时采用更为先进的全焊接工艺密封，无垫片设计，加上多种金属及合金材料的选择，确保焊接式板式换热器适用于温度从-195℃至538℃、工作压力从真空至4.0MPa的几乎所有换热工艺场合。而且其紧凑的结构设计，高效的传热性能及使用的方便灵活，决定了其天生就具有完全取代传统管壳式换热器的优越性能。

在焊接式板式换热器中，板片是核心，板片结构直接影响到板束的结构及传热效率。

现有板片多为规则的矩形或圆形，介质的流向多为交错流，很难实现重逆流，而且容易形成流通死区，造成换热器堵塞或者腐蚀。即使采用焊接式板式换热器已经兼具了可拆式板式换热器和列管换热器的优点，但仍然需要改进板型设计，以便更好的适合各种工况的使用。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种流体分布均匀、不易堵塞且换热效率高、耐腐蚀的逆流焊接式可分段成型传热元件。

本实用新型所述的逆流焊接式可分段成型传热元件，由两板片面对面组焊而成；每个板片均包括中部的分段成型的矩形主换热区和位于上、下端的梯形端头，梯形端头中分布三角形导流区，导流区和主换热区之间设置稳流区，导流区与稳流区、稳流区与主换热区之间均通过平段过度；两板片的上端和下端的梯形端头为镜像关系，稳流区和主换热区为镜像旋转180度关系；两板片之间形成的流道与两板片的外侧为不同介质的流道，两流道中的介质流向为对角逆流。

在本传热元件中，全程为逆流单程换热，流体分布均匀，因此阻力降小，不易堵塞，换热效率高，完全融合了可拆垫片式换热器的高效换热以及管壳式换热器承压高的特点，同时与现有焊接式换热器相比，介质在流动的过程中无需折流，不需要设置折流装置，简化了结构设计，降低了制造成本，也有利于降低产品正式运行的能耗。

上述的传热元件的材质优选不锈钢材质，耐腐蚀性能好。

上述的每个板片中，导流区为网格状波纹，波纹截面成梯形；稳流区为平直形斜波纹，波纹截面成S形；主换热区为横向并排的人字形波纹，波纹截面成S形。这种结构布局方式，不仅便于实现板片组对形成对角逆流的流道；同时，导流区的网格状波纹能够将流入的介质均匀的分布在流道内部，且接触部位为局部面接触，稳定性很好，稳流区的斜波纹是对导流结果的一个补充，可以更好的均布介质，主换热区的人字形波纹具有传热效率和阻力降性价比高的特点，所以上述结构的组合方式是一种合理、高效的组合方式。

优选地，平直形斜波纹沿传热元件纵轴成30°～50°，既可以满足介质的导向性和流动性，又能达到换热需求，是集导向、换热效率和阻力降的一个平衡区间。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：

本传热元件中，全程为逆流单程换热，阻力降小，换热效率高，解决了传统焊接式板式换热器板片流体分布不均、换热效率差、容易腐蚀以及容易堵塞的问题，为客户提供更优质的换热解决方案，而且介质在流动的过程中无需折流，不需要设置折流装置，简化了结构，降低了制造成本，也有利于降低产品正式运行的能耗。

附图说明

图1是本实用新型中一板片的结构示意图；

图2是本实用新型中另一板片的结构示意图；

图3是导流区的网格状波纹的放大图。

图中：1、梯形端头；2、导流区；3、稳流区；4、主换热区。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述：

如图1～3所示，本逆流焊接式可分段成型传热元件由两板片面对面组焊而成；每个板片均包括中部的分段成型的矩形主换热区4和位于上、下端的梯形端头1，梯形端头1中分布三角形导流区2，导流区2和主换热区4之间设置稳流区3，导流区2与稳流区3、稳流区3与主换热区4之间均通过平段过度；两板片的上端的梯形端头1为镜像关系，下端的梯形端头1也为镜像关系，稳流区3为镜像旋转180度关系，主换热区4为镜像旋转180度关系；两板片之间形成的流道与两板片的外侧为不同介质的流道，两流道中的介质流向为对角逆流。

其中：传热元件的材质优选不锈钢材质，耐腐蚀性能好。每个板片中，导流区2为网格状波纹，波纹截面成梯形；稳流区3为平直形斜波纹，平直形斜波纹沿传热元件纵轴成30°～50°，波纹截面成S形；主换热区4为横向并排的人字形波纹，波纹截面成S形。

在本传热元件中，全程为逆流单程换热，阻力降小，换热效率高，完全融合了可拆垫片式换热器的高效换热以及管壳式换热器承压高的特点，同时与现有焊接式换热器相比，介质在流动的过程中无需折流，不需要设置折流装置，简化了结构设计，降低了制造成本，也有利于降低产品正式运行的能耗。

Claims (6)

1.一种逆流焊接式可分段成型传热元件，其特征在于：由两板片面对面组焊而成；每个板片均包括中部的分段成型的矩形主换热区（4）和位于上、下端的梯形端头（1），梯形端头（1）中分布三角形导流区（2），导流区（2）和主换热区（4）之间设置稳流区（3），导流区（2）与稳流区（3）、稳流区（3）与主换热区（4）之间均通过平段过度；两板片的上端和下端的梯形端头（1）为镜像关系，稳流区（3）和主换热区（4）为镜像旋转180度关系；两板片之间形成的流道与两板片的外侧为不同介质的流道，两流道中的介质流向为对角逆流。

2.根据权利要求1所述的一种逆流焊接式可分段成型传热元件，其特征在于：所述的传热元件的材质为不锈钢材质。

3.根据权利要求1或2所述的一种逆流焊接式可分段成型传热元件，其特征在于：所述的导流区（2）为网格状波纹，波纹截面成梯形。

4.根据权利要求1或2所述的一种逆流焊接式可分段成型传热元件，其特征在于：所述的稳流区（3）为平直形斜波纹，波纹截面成S形。

5.根据权利要求4所述的一种逆流焊接式可分段成型传热元件，其特征在于：所述的平直形斜波纹沿传热元件纵轴成30°～50°。

6.根据权利要求1或2所述的一种逆流焊接式可分段成型传热元件，其特征在于：所述的主换热区（4）为横向并排的人字形波纹，波纹截面成S形。