CN2090959U

CN2090959U - 板式热交换器

Info

Publication number: CN2090959U
Application number: CN 91203113
Authority: CN
Inventors: 徐复昌
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-03-01
Filing date: 1991-03-01
Publication date: 1991-12-18

Abstract

一种板式热交换器，在支架上有上、下导杆及固定端板，在导杆上套有活动端板，固定端板与活动端板之间叠装带有人字形波纹的板片，并通过螺杆定位紧固，其特征是在板片的传热波纹区有两组人字形波纹，并且该两组人字形波纹的夹角β不相等，每个人字形波纹的顶端有空隙，螺杆位于固定端板与活动端板上的斜槽内。

Description

本实用新型属于一种热交换器。

板式热交换器是一种用于两种流体相互交换热量的设备，通常由固定端板、活动端板、上、下导杆、支撑架拉紧螺杆、导热板片、环形密封垫及法兰管组成。如图1所示，支撑架6上紧固上、下导杆4、5，在导杆上有固定端板2及活动端板3，板片9位于两块端板之间，螺杆8通过螺母安装在端板上（见图5），其中，活动端板3可在导杆上滑动，以便通过螺杆8紧固叠装在一起的板片。板片9的结构如图2所示，在A、B两端各有两个角孔11，中部有传热波纹区14，在角孔与传热波纹区之间有滞流区15，当一片片的板片9叠装在螺杆8上后，角孔11便与安装在固定端板2上的法兰管1一起构成两个流体通道，流体的流动状况如图4所示，其中粗实线为冷流体，细实线为热流体，每两片板片的A、B两端位置应错开，在板片4周设置环形密封热10。工作时，冷热流体通过进出口法兰管在板片内间隔作顺流或逆流相对运动，以对流与传导方式进行热量传递，完成热交换过程。这种换热器的缺点是，板片中部的传热波纹区为单人字形波纹（见图2、图3），这种结构限制了板片整体刚度的提高，板片表面流体的流动均布性及传热效率的提高。另外，螺杆在端板上的紧固方式为将螺杆穿放入端板上的孔内（见图5），再用螺母压紧，这种结构在组装与维修时，均需将螺杆螺母拧松后从孔内取出方可，比较麻烦。

本实用新型的目的是设计一种板片的传热波纹更为合理，螺杆与端板的拆装更为方便的新型换热器。

其特点是板片中部的传热波纹为双人字形波纹，并且两组人字形波纹的夹角β不相等，人字的顶部有间隙，在板片两端的汇集端与导流端的斜波纹梯形上，设置相同节距，反向相交的齿形曲面，构成多曲面的斜波纹通道，以提高该区域的传热效率及板片的整体刚度，在端板上有U形斜槽，安装时，螺杆嵌在斜槽内，再用螺母紧固，便于安装及维修。

本实用新型的优点是：安装与维修方便，传热效果好，板片整体强度高。

图1为换热器结构图。

图2为原来的板片示意图。

图3为原来的板片在安装后，两块板片上的人字形波纹的交接状态图。

图4为板片叠装后，冷、热流体的输送示意图。

图5为原来的螺杆与端板联接图。

图6为本实用新型的板片示意图。

图7为双人字形波纹板片在安装后，两块板片上的人字形波纹的交接状态图。

图8为本实用新型的螺杆与端板连接图。

图9为本实用新型的板片叠装后，其侧面构成的蜂窝形图。

图10为本实用新型导流与汇集区的波纹图。

如图1所示：支架6上连接有上、下导杆4、5，在导杆的另一端安装带有法兰管1的固定端板2，中部有活动端板3，在两个端板之间叠装板片9，并依靠螺杆8定位及紧固，在两个端板上有U形斜槽，螺杆8便位于该斜槽内（见图8），板片的结构如图6所示：在A、B两端各有两个角孔11，中部的传热波纹区14为双人字形波纹18，在角孔与双人字形波纹之间有汇集及导流区12，其中，两组人字形波纹的夹角β1≠β2（见图7），人字形波纹的顶部有间隙。汇集及导流区12的波纹如图10所示：在斜波纹梯形上，增设节距相同，反向相交的齿形曲面17，其深度是梯形槽的1／3～1／4，板片的周边均布梯形凸台，经组装后，四周侧面呈六角蜂窝状16，如图9所示。安装时，每块板片的A、B两端应间隔错开（见图4）。图中7为套在螺杆上的定位圈，10为设置在板片周边的密封环。

工作时，叠装在一起的板片利用其两端的角孔与端板上的法兰管，构成流体进出口通道，其中，冷流体如粗实线所示，一部分由下方的角孔进入两块板片间，经板片上的传热波纹区上移至上面的角孔排出，一部分流体继续前进，进入前一组板片间后，又有一部分进入传热波纹区，另一部分继续前行，以此重复至最后一块板片。热流体的流动如细实线所示。这两股温度不同的流体分别沿同一板片的两个侧面相向紊流流动，实现了间接的热交换。

由于在板片中设置了双人字形异夹角波纹，流体在两个不同的斜角波纹壁面内运动，流体运动速度、方向均不断发生改变，使流体产生强烈的湍动，避免了流体运动的局部静角，强化了板片传热效率及流体的运动阻力降。

在对原来的人字形波纹板进行可视化试验及高速成像分析后表明，人字顶部的流体流动及传热效率大为降低，主要原因是因板片相交叠装后构成了平行四边形的流体滞流区域15，见图3，为此，本实用新型在人字形的顶部有开口，见图7，使叠装后的板片不会形成滞流区，从而提高了流体的湍流程度，强化了传热效率。板片周界均布梯形凸台后，板片之间的凸台触点相互支撑，可避免板片四周的变形，并提高板片的刚度和整机密封性能。

Claims

1、一种板式热交换器，在支架6上有上导杆4、下导杆5及固定端板2，在导杆上套活动端板3，固定端板2与活动端3之间叠装带有人字形波纹的板片9，并通过螺杆8定位紧固，其特征是：板片9中部的传热波纹区14有两组人字形波纹18，并且该两组人字形波纹的夹角β1≠β2，每个人字形波纹的顶端有空隙。

2、根据权利要求1所述的热交换器，其特征是螺杆8位于固定端板2与活动端板3上的斜槽内，再通过螺母紧固在固定端板与活动端板上。

3、根据权利要求1所述的热交换器，其特征是在板片9的汇集及导流区12的斜波纹梯形上有节距相同，反向相交的齿形曲面17，曲面的深度是梯形槽的1／3～1／4。