CN206832096U - 一种换热组件及具有其的板翅式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种换热组件及具有其的板翅式换热器，属于换热器技术领域，其中换热组件包括，隔板，至少为两个，层叠设置；翅片，至少为两个，设置在相邻的两个所述隔板之间，且每个所述翅片的上下两端均与所述隔板固定连接，所述翅片和所述隔板围合形成流体通道；本实用新型的换热组件，相邻翅片之间仅通过上下隔板固定连接，翅片和隔板围合形成流体通道，流体通道内的流体仅穿过一层隔板便可与外界传热，传热效率更高。

Description

一种换热组件及具有其的板翅式换热器

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，具体涉及一种换热组件及具有其的板翅式换热器。

背景技术

板翅式换热器通常由隔板、翅片、封条、导流片组成，在相邻两隔板间放置翅片、导流片以及封条组成一夹层，称为通道，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、支撑等就组成了板翅式换热器。

中国专利文献CN204438868U公开了一种板翅式换热器芯体，包括隔板、翅片和盖板，隔板在竖直方向上平行设置有多层，隔板包括底板和两个侧板，两个侧板分别与底板的两个相对侧边固定连接并与底板垂直，相邻两层隔板的侧板互相垂直；下层隔板的侧板的上部与上层隔板的底部焊接在一起，从而形成用于安装翅片的腔体；翅片由一整块铝箔或不锈钢板材一次性冲压成型，翅片的截面为多个连续的方形齿，翅片的高度略小于隔板的侧板高度，使得翅片能够插入到所述的腔体内部；盖板安装在最上层隔板的上方，与最上层的隔板之间形成有一个用于安装翅片的腔体。

上述专利文献中的技术方案，具有如下技术缺陷：1、翅片的横截面积为多个连续的方形齿，也即，翅片的横截面结构包括多个平行设置的竖直 板，以及交替连接相邻两个竖直板的同侧端，从而形成S形结构的水平板，由于水平板的存在，阻碍了在相邻两个竖直板之间流动的流体与隔板的直接接触，导致流体在向外传热时，必须先穿过一层水平板，再穿过一层隔板，才能向外传热，这导致传热效果差；2、相邻两层隔板之间仅通过侧板焊接连接，而中间部分没有进行固定连接，牢固性差，当流体压力过大时，容易将两层隔板向外顶开，导致换热器损坏；3、采用上述专利文献中的芯体组装好的换热器为一个整体，拆解时需要进行破坏性拆解，不方便维护和检修，也无法根据实际需要减少或增加换热层数。

中国专利文献CN102506603A公开了一种板翅式换热器的传热翅片，将传热翅片的流道曲线设为正弦波形，通过改变传热翅片的振幅或周期，从而改变流体的流速、传热性能和阻力，然而该技术方案，翅片仍是由竖直板和水平板连接而成，并没有解决前述列举的问题。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中换热器芯体的翅片由竖直板和水平板连接而成，当流体在由相邻的两个竖直板形成的通道内流动散热时，热量需要首先穿过水平板，然后再穿过隔板才能向外传导，导致散热效果差的技术缺陷，从而提供一种散热效果好的换热组件。

本实用新型还提供一种板翅式换热器。

为解决上述技术问题，本实用新型换热组件，包括，

隔板，至少为两个，层叠设置；

翅片，至少为两个，设置在相邻的两个所述隔板之间，且每个所述翅片的上下两端均与所述隔板固定连接，所述翅片和所述隔板围合形成流体 通道。

作为优选方案，所述翅片平行布置。

作为优选方案，所述翅片为S形弯折结构、直板条形或锯齿形结构。

作为优选方案，所述隔板为三个，分别为第一隔板、第二隔板和第三隔板；所述翅片设置在所述第一隔板和所述第二隔板之间，形成若干第一流体通道，所述翅片设置在所述第二隔板和所述第三隔板之间，形成若干第二流体通道。

作为优选方案，所述第一流体通道与所述第二流体通道的方向互相垂直。

本实用新型板翅式换热器，包括，

换热器本体，采用上述任一项方案所述的换热组件构成，并形成至少一个第一流体通道；

第一进口封头，具有第一进口，与所述第一流体通道的一端接通，用于向所述第一流体通道输入第一流体；

第一出口封头，具有第一出口，与所述第一流体通道的另一端接通，用于接收流经所述第一流体通道后流出的第一流体。

作为优选方案，所述换热器本体采用至少两组上述方案中所述的换热组件层叠构成。

作为优选方案，还包括，

第二流体通道，具有至少一个，由上述任一项方案中所述的换热组件形成。

作为优选方案，还包括，

第二进口封头，具有第二进口，与所述第二流体通道的一端接通，用于向所述第二流体通道输入第二流体；

第二出口封头，具有第二出口，与所述第二流体通道的另一端接通， 用于接收流经所述第二流体通道后流出的第二流体。

本发明的技术方案，具有如下优点：

1.本发明的换热组件，相邻翅片之间仅通过上下隔板固定连接，翅片和隔板围合形成流体通道，流体通道内的流体仅穿过一层隔板便可与外界传热，传热效率更高。

2.本发明的换热组件，隔板间的翅片平行布置，各个翅片与隔板之间固定连接，增加换热组件的承压能力。

3.本发明的换热组件，翅片为S形弯折结构、翅片为直板条形或锯齿形结构，直板条形结构有利于内部流体的快速流通，S形弯折结构和锯齿形结构能够增加制冷剂的流动阻力，延长制冷剂在流道内流动的时间，提高传热效率。

4.本发明的换热组件，包括两个流体通道，同时对两种流体之间进行热传导，方便进行多个换热组件的叠加。

5.本发明的换热组件，第一流体通道与第二流体通道的方向互相垂直，进入两个通道的流体的流道方向互相垂直，方便两种不同流体的进入和流出。

6.本发明的板翅式换热器，由上述任一项所述的换热组件组成，因此具有上述换热组件的优点，且各翅片之间可以设置为仅由单层隔板进行隔离，提高换热效率高。

7.本发明的板翅式换热器，由上述任一项所述的至少两个换热组件叠加组成，能够根据实际需要调整换热组件的数量，在检修时可以单独拆除损坏的换热组件，换热组件之间可进行互换，节省换热器的维护成本。

8.本发明的板翅式换热器，由换热组件形成第二流体通道，可同时对两种流体进行换热，实现液液换热。

9.本发明的板翅式换热器，在第二流体通道的两端设有第二进、出口封头，可对第二流体进行有效密封。

10.本发明换热组件的制造方法，在组装换热组件之前，首先将翅片固定在外框内部，使相邻两翅片之间具有间隙，形成翅片流体层，然后用隔板夹在翅片层的上下两端，将所有翅片的上下两端均与隔板固定连接，组装方法简单，组装后流体流道的四周均固定连接，具有较高的承压性能。

11.本发明换热组件的制造方法，可将翅片制作为S形弯折结构、直板条形或锯齿形结构，具体形式可根据实际需要进行设置。

12.本发明换热组件的制造方法，翅片结构简单，可采用多种方法制作。

13.本发明换热组件的制造方法，使相邻两个翅片彼此平行，翅片与隔板之间均可采用扩散焊的形式进行固定连接，增加换热组件的承压性能，可承受较大流体压力，和较高的流体温度。

14.本发明换热组件的制造方法，在隔板的另一个面上直接固定上另一翅片流体层，和另一个隔板，组成一组带有两个流体层的换热组件，两个流体层之间仅间隔一个隔板，有利于热传导，同时，这样组装成的各个换热组件的结构均相同，可相互替换。

15.本发明换热组件的制造方法，相邻两个翅片流体层中的流体通道方向互相垂直，进入两个通道的流体互相垂直，方便两种不同流体的进入和流出。

16.本发明板翅式换热器的制造方法，换热器本体由换热组件组成，其中换热组件可以采用翅片流体层与隔板进行间隔层叠设置的方式组装为一个整体，方便翅片与隔板之间的固定，提高组装效率。

17.本发明板翅式换热器的制造方法，换热器本体采用将换热组件层叠设置的方式进行组装，组装方式灵活方便，可根据实际需要对换热组件进行适当的增减。

18.本发明板翅式换热器的制造方法，在切除外框时，留取外框的四个角边，采用扩散焊固定后形成角钢形密封结构，省去了重新焊接角钢密封的步骤。

19.本发明的翅片易加工，换热组件及组装后的板翅式换热器的传热效率高；翅片流体层的进出口位置可根据实际需求进行调整，具有更强的兼容性；板翅式换热器的材料选择多样，可使用具有更强的耐腐蚀性能的钛材质，比不锈钢产品重量能大幅度降低；能有效解决现有板翅式换热器流体间热阻过大、流体侧承压低、组装加工繁琐等问题，在燃气轮机散热等领域，具有的较高适用温度范围和较好承压性能使本发明板翅式换热器得到很好的适用，翅片的上下两端均采用扩散焊的方式与隔板焊接，有效降低翅片流体层之间的接触热阻，有利于传热；另外扩散焊接使翅片结合更为牢固，增加换热组件的承压性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地 介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型换热组件的立体结构示意图。

图2为多个翅片在外框内部固定的结构示意图。

图3为实施例2中换热组件的立体结构示意图。

图4为实施例3中换热组件的立体结构示意图。

图5为翅片流体层的立体结构示意图。

图6为本实用新型板翅式换热器的爆炸立体结构示意图。

附图标记说明：

1、隔板；11、第一隔板；12、第二隔板；13、第三隔板；2、翅片；3、流体通道；31、第一流体通道；32、第二流体通道；4、换热器本体；5、第一进口封头；51、第一进口；6、第一出口封头；61、第一出口；7、外框；71、角边；8、翅片流体层。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置 关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种换热组件，用于板翅式换热器，如图1、图3、图4、图5所示，包括隔板1和翅片2。

隔板1为层叠设置的三个，依次包括第一隔板11、第二隔板12和第三隔板13，翅片2具有多个，分别设置在相邻两个隔板1之间，相邻两个翅片2和上下隔板1围合形成一个流体通道3。

位于相邻两个隔板1之间的每个翅片2的上下两端均采用扩散焊与两个隔板1焊接固定连接。

翅片2为S形弯折结构，在第一隔板11和第二隔板12之间，形成若干第一流体通道31，在第二隔板12和第三隔板13之间，形成若干第二流体通道32，第一流体通道31与第二流体通道32的方向互相垂直。

作为上述实施例的可替换方式，第一流体通道31与第二流体通道32 的方向不限于互相垂直，可设置为互相成一定角度的任意不平行方向。

作为上述实施例的可替换方式，第一流体通道31与第二流体通道32的方向可互相平行，在进出口位置进行隔离。

作为上述实施例的可替换方式，隔板1的数量可为上下层叠设置的两个，翅片设置在中间形成流体通道3，组成一个最小的换热单元。

作为上述实施例的可替换方式，翅片2的上下两端与隔板1的固定连接不限于扩散焊，可采用普通焊接、插接等形式。

作为上述实施例的可替换方式，翅片的结构可以是直平板结构。

作为上述实施例的可替换方式，翅片2在隔板1之间互相可以根据实际需要成角度布置。

作为上述实施例的可替换方式，隔板1的数量可为上下层叠设置的四个，翅片设置在相邻两个隔板1之间，形成三个流体通道3，中间的流体通道3与上下两端的流体通道3所流经的流体不同。

工作原理

第一流体通过换热组件的过程为:

第一流体从第一流体通道31的进口进入，在经过弯折的流体通道3过程中，第一流体与上下隔板直接接触，将热量传导到外界。

第二流体从第二流体通道32的进口进入，在经过弯折的流体通道3过程中，第二流体与上下隔板直接接触，将热量传导到外界。

第一流体与第二流体之间通过单层的隔板进行热传导，换热后分别从第一流体通道31和第二流体通道32的出口流出，从而完成换热。

实施例2

本实施例提供一种换热组件的制造方法，包括以下步骤：

采用冲压、蚀刻、激光或线切割的方式制作若干S形弯折结构的翅片2；

使所述翅片2固定在外框7内部，相邻两个翅片2彼此平行,之间具有间隙，形成翅片流体层8；

采用扩散焊的方式将翅片2的上下两端均固定连接隔板1，形成流体通道3，形成换热组件；

在与一个翅片流体层8固定连接的隔板1的另一面上再固定连接另一翅片流体层8，使相邻两个翅片流体层8中的流体通道3方向互相垂直；

在另一翅片流体层8的另一面上再固定连接一个隔板1。

作为上述实施例的可替换方式，相邻两翅片流体层8中的流体通道3方向不限制在互相垂直，可相互构成一定角度，以满足不同换热器形状的要求。

作为上述实施例的可替换方式，相邻两翅片流体层8中的流体通道3方向可以相互平行，在两不同流体通道3的进出口端进行隔离密封。

作为上述实施例的可替换方式，在隔板1上固定另一翅片流体层8的步骤可以省略，仅制作由两个隔板固定一个翅片流体层，制作出一个最小换热单元。

作为上述实施例的可替换方式，翅片2上下两端与隔板1固定连接的方式包括普通焊接、插接等方式。

作为上述实施例的可替换方式，在同一翅片流体层8中，相邻两个翅片2之间可成一定角度布置，以满足不同流体的需要。

作为上述实施例的可替换方式，翅片2的制作方式还可采用本领域技术人员能够想到的其他方式，如冲压、蚀刻、激光或线切割等的方式。

作为上述实施例的可替换方式，翅片2的结构可为直板条形、锯齿形等其他形状。

实施例3

本实施例提供一种板翅式换热器，如图1、图2、图3、图4、图6所 示，包括换热器本体4，第一进口封头5，第一出口封头6，第二进口封头和第二出口封头。

换热器本体4采用多组换热组件层叠构成，并形成多个第一流体通道31和多个第二流体通道32。

第一进口封头5具有第一进口51，与第一流体通道31的一端接通，用于向第一流体通道31输入第一流体。

第一出口封头6具有第一出口61，与第一流体通道31的另一端接通，用于接收流经第一流体通道31后流出的第一流体。

第二进口封头具有第二进口，与第二流体通道32的一端接通，用于向第二流体通道32输入第二流体。

第二出口封头具有第二出口，与第二流体通道32的另一端接通，用于接收流经第二流体通道32后流出的第二流体。

作为上述实施例的可替换方式，第二进口封头和第二出口封头可以省略，例如用于在第二流体通道32内通过空气时，可不用封头。

作为上述实施例的可替换方式，第二流体通道32可以省略，在换热器本体4内仅形成第一流体通道31。

作为上述实施例的可替换方式，换热器本体4由换热组件层叠构成，可仅形成一个第一流体通道31，用于第一流体的流通。

作为上述实施例的可替换方式，换热器本体4由单个换热组件构成，换热组件通过隔板1与翅片流体层8交替层叠设置组成，位于换热组件最顶端和最低端的两个隔板1厚度相对较大，适于与封头密封连接。

工作原理

第一流体和第二流体通过换热器本体的过程为:

第一流体首先进入第一进口封头5,通过第一进口51进入第一流体通道 31的一端,在第一流体通道31内部,第一流体经过弯折的流体通道3过程中，第一流体与上下隔板直接接触，将热量传导到外界；最后从第一出口61进入第一出口封头6，流出换热器本体4完成换热；

第二流体首先进入第二封头，通过第二进口进入第二流体通道的一端，在第二流体通道内部，第二流体经过弯折的流体通道3过程中，第二流体与上下隔板直接接触，将热量传导到外界；最后从第二出口进入第二出口封头，流出换热器本体4完成换热；

第一流体与第二流体之间通过单层的隔板进行热传导，换热后分别从第一流体通道31和第二流体通道32的出口流出，从而完成换热。

实施例4

本实施例提供一种板翅式换热器的制造方法，包括以下步骤：

按照上述实施例2所述的方法，制作换热组件；

将至少两组换热组件层叠设置，其中相邻两个换热组件之间通过两个隔板接触相互连接；

切除外框7，留取外框7的四个角边71，将上下相邻的角边71固定后形成角钢形密封；

将第一进口封头5的第一进口51与换热组件内部流体通道的一端接通；

将第一出口封头6的第一出口61，与换热组件内部流体通道的另一端接通。

作为上述实施例的可替换方式，切除外框7时,可以将外框7全部切除，然后在换热组件的竖直拐角处设置角钢形密封。

作为上述实施例的可替换方式，换热组件可以是一组，相邻两个隔板 之间均设有翅片流体层。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种换热组件，其特征在于：包括，

隔板(1)，至少为两个，层叠设置；

翅片(2)，至少为两个，设置在相邻的两个所述隔板(1)之间，且每个所述翅片(2)的上下两端均与所述隔板(1)固定连接，所述翅片(2)和所述隔板(1)围合形成流体通道(3)。

2.根据权利要求1所述的换热组件，其特征在于：所述翅片(2)平行布置。

3.根据权利要求1所述的换热组件，其特征在于：所述翅片(2)为S形弯折结构、直板条形或锯齿形结构。

4.根据权利要求2所述的换热组件，其特征在于：所述翅片(2)为S形弯折结构、直板条形或锯齿形结构。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的换热组件，其特征在于：

所述隔板(1)为三个，分别为第一隔板(11)、第二隔板(12)和第三隔板(13)；所述翅片(2)设置在所述第一隔板(11)和所述第二隔板(12)之间，形成若干第一流体通道(31)，所述翅片(2)设置在所述第二隔板(12)和所述第三隔板(13)之间，形成若干第二流体通道(32)。

6.根据权利要求5所述的换热组件，其特征在于：所述第一流体通道(31)与所述第二流体通道(32)的方向互相垂直。

7.一种板翅式换热器，其特征在于：包括，

换热器本体(4)，采用如权利要求1～5中任一项所述的换热组件构成，并形成至少一个第一流体通道(31)；

第一进口封头(5)，具有第一进口(51)，与所述第一流体通道(31)的一端接通，用于向所述第一流体通道(31)输入第一流体；

第一出口封头(6)，具有第一出口(61)，与所述第一流体通道(31)的另一端接通，用于接收流经所述第一流体通道(31)后流出的第一流体。

8.根据权利要求7所述的板翅式换热器，其特征在于：所述换热器本体(4)采用至少两组如权利要求1～5中任一项所述的换热组件层叠构成。

9.根据权利要求7或8所述的板翅式换热器，其特征在于：还包括，

第二流体通道(32)，具有至少一个，由权利要求1～5中任一项所述的换热组件形成。

10.根据权利要求9所述的板翅式换热器，其特征在于：还包括，

第二进口封头，具有第二进口，与所述第二流体通道(32)的一端接通，用于向所述第二流体通道(32)输入第二流体；

第二出口封头，具有第二出口，与所述第二流体通道(32)的另一端接通，用于接收流经所述第二流体通道(32)后流出的第二流体。