CN209524787U - 非对称型板式冷却器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种非对称型板式冷却器，涉及冷却器领域；包括若干块传热板；相邻两块所述传热板之间形成可供流体流通的通道；所述传热板一面上设置有向所述传热板另一面凸出的半圆柱体形的若干凹部；所述凹部的长度与所述通道的宽度相同；所述凹部垂直于流体流动方向；设置有所述凹部的一面为所述传热板的正面；若干所述传热板为正反交替布置，同一块所述传热板两侧的所述通道的截面积不等。本实用新型提供的非对称型板式冷却器，采用传热板正反交替布置形成非对称型板式冷却器的方式，解决了现有技术中冷热流体流量相差较大导致传热效率低的问题。

Description

非对称型板式冷却器

技术领域

本实用新型涉及冷却器领域，尤其涉及一种非对称型板式冷却器。

背景技术

板式冷却器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种高效冷却器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。板式冷却器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下，其传热系数比管式冷却器高3-5倍，占地面积为管式冷却器的三分之一，热回收率可高达90％以上。

然而当冷热流体流量相差较大时,导致传热板两侧流体流速相差大，传热效果差；或者使一侧被迫安排为多流程，另一侧为少流程或单流程，这样不仅两侧压降相差悬殊，而且使有效传热温差减小，削弱了传热效果。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种非对称型板式冷却器，以解决现有技术中存在的冷热流体流量相差较大导致传热效率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种非对称型板式冷却器，包括若干块传热板；相邻两块所述传热板之间形成可供流体流通的通道；所述通道包括供待冷却流体流通的热通道和供冷却流体流通的冷通道；所述热通道与所述冷通道间隔设置；所述热通道包括上板片和设置于所述上板片下方的下板片；所述冷通道由设置于所述冷通道上方的所述热通道的所述下板片和设置于所述冷通道下方的所述热通道的所述上板片构成；所述冷通道为密闭通道；所述传热板一面上设置有向所述传热板另一面凸出的半圆柱体形的若干凹部；所述凹部的长度与所述通道的宽度相同；所述凹部垂直于流体流动方向；设置有所述凹部的一面为所述传热板的正面；若干所述传热板为正反交替布置，同一块所述传热板两侧的所述通道的截面积不等。

本实用新型提供的非对称型板式冷却器，优选地，所述凹部内设置有若干扰流装置。

本实用新型提供的非对称型板式冷却器，优选地，所述扰流装置为叶轮；所述叶轮的中心轴与所述凹部的中心轴在同一直线上。

本实用新型提供的非对称型板式冷却器，优选地，所述叶片远离所述叶轮中心轴的最外缘与所述凹部内壁之间为间隙配合。

本实用新型提供的非对称型板式冷却器，优选地，沿所述凹部的中心轴设置有一根固定轴；若干所述叶轮可转动固定于所述固定轴上。

本实用新型提供的非对称型板式冷却器，优选地，同一块所述传热板上的相邻两个所述凹部之间存在间隔；所述间隔的长度与所述凹部的直径相同；相邻两块所述传热板，一块所述传热板上的一个所述凹部正对另一块所述传热板上的一个所述间隔。

本实用新型提供的非对称型板式冷却器，优选地，正面相对的两块相邻的所述传热板板面之间的距离与所述凹部的半径相同；背面相对的两块相邻的所述传热板板面之间的距离与所述凹部的直径相同。

上述技术方案，具有如下优点或有益效果：

1.采用冷热流体通道截面积不等的设置，使得冷热流体流量不同时，冷热流体流速仍接近或相等，从而大大提高了小流量侧的给热系数，使总传热系数大大提高，强化了传热性能，有效解决了现有技术中冷热流体流量不等时导致传热效果差的问题。

2.凹部的设计使得传热板传热面积增加的同时对流体起阻挡作用，从而形成湍流，提高传热效率。

3.叶轮在流体冲击下旋转，不仅可以搅动流体，同时还可以对凹部内壁及传热板板壁进行除垢，防止传热板板壁上水垢的生成，有效解决了现有技术中传热板积垢导致传热效率低的问题。

附图说明

在结合以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，能够更好的理解本实用新型的上述特征和优点。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1是本实用新型实施例1提供的非对称型板式冷却器的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本实用新型实施例1提供的非对称型板式冷却器的传热板的结构示意图；

图4是本实用新型实施例1提供的非对称型板式冷却器的相邻两传热板之间的局部结构示意图；

图5是本实用新型实施例1提供的非对称型板式冷却器中若干叶轮的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但是不作为本实用新型的限定。

实施例1：

如图1至图5所示，

一种非对称型板式冷却器7，包括待冷却流体进口81、待冷却流体出口82、冷却流体进口83、冷却流体出口84和若干块传热板1；相邻两块传热板1之间形成可供流体流通的通道3；通道3包括供待冷却流体流通的热通道12和供冷却流体流通的冷通道13；热通道12与冷通道13间隔设置；热通道12包括上板片121和设置于上板片121下方的下板片122；冷通道13由设置于冷通道13上方的热通道12的下板片122和设置于冷通道13下方的热通道12的上板片121构成；冷通道13为密闭通道；传热板1的一面设置有向传热板1另一面凸出的半圆柱体形的若干凹部2；凹部2的长度与通道3的宽度相同；凹部2垂直于流体流动方向设置；设置有凹部2的一面为传热板1的正面；若干传热板1正反交替布置，同一块传热板1两侧面的通道3的截面积不等；由于同一块传热板1两侧的通道3的截面积不等，可在冷热流体流量不等时，使冷热流体流速仍接近或相等，从而大大提高了小流量侧的给热系数，使总传热系数大大提高，强化了传热性能，节省了换热面积；仅以同一种传热板1，采用正反面交替的设置方法，形成传热性能与压力降合理匹配的两种通道3，大大节省了模具投资和生产费用；传热板1上的凹部2不仅增大了传热板1的传热面积，同时对流体流动起阻挡作用，使流体变为无序的流动，更易形成湍流，从而提高传热效率。

更优选地，凹部2内设置有若干扰流装置5；进一步扰动流体，使流体由层流转变为湍流，有效降低了非对称型板式冷却器7传热过程中的总热阻，大大提高了非对称型板式冷却器7的传热系数，提高了传热效率。

更具体地，扰流装置5为叶轮5；叶轮5包括轮毂51和设置于轮毂51上的若干叶片52；流体冲击叶片52，从而带动叶轮5沿自身中心轴发生旋转；叶轮5的中心轴与凹部2的中心轴在同一直线上；叶轮5旋转不仅可以搅动流体，同时实现了周围流体的混掺，使得周围各部位流体的温差较小，大大提高了传热系数，提高了传热效率。

更优选地，叶片52远离叶轮5中心轴的最外缘521与凹部2内壁之间为间隙配合；叶片52的最外缘521与凹部2内壁之间的间隙几乎为零，使得凹部2内壁有水垢生成时，叶轮5旋转带动叶片52的最外缘521将凹部2内壁的水垢刮落，从而提高传热效率，有效解决了现有技术中传热板积垢导致传热效率低的问题。

更优选地，沿凹部2的中心轴设置有一根固定轴6；固定轴6的两端与传热板1两侧的相邻两传热板1之间的连接部11固定；若干叶轮5设置于固定轴6上；叶轮5的轮毂51套设在固定轴6上；轮毂51可以相对于固定轴6发生旋转；将叶轮5固定，防止叶轮5的错位影响其他叶轮5的旋转以及流体的流动。

更优选地，同一块传热板1上的相邻两个凹部2之间存在间隔4；间隔4的长度与凹部2的直径相同；相邻两块传热板1，一块传热板1上的一个凹部2正对另一块传热板1上的一个间隔4；使得流体每经过一段距离就会受到凹部2的阻挡从而以曲线流动，使流体更易形成湍流，提高换热效率；同时将若干叶轮5间隔开来，防止若干叶轮5相互影响。

更优选地，正面相对的两块相邻的传热板1板面之间的距离与凹部2的半径相同；背面相对的两块相邻的传热板1板面之间的距离与凹部2的直径相同；使得叶轮5在旋转除垢时，不仅可以对凹部2内壁进行除垢，同时对相对的传热板1的板壁也有除垢作用，进一步减小传热板1板面积垢的可能，提高传热效率。

更优选地，传热板1正面相对的一侧通道3的截面积较大；对于带有泥沙颗粒物质的流体、化工流体及地热水等极易结垢的流体，传统的板式冷却器的通道3狭窄，结垢后极易造成通道3的堵塞；而采用本实用新型实施例提供的非对称型板式冷却器7，易结垢流体走传热板1正面相对的一侧通道3，使冷却水在保持良好的流动与传热的情况下，易结垢流体具有较宽的通道3，使流体流动畅通，延缓对传热板1的腐蚀；同时，易结垢流体生成的水垢被旋转的叶轮5刮落，大大减小了传热板1积垢的可能。

流体流入两传热板1之间，大流量流体走传热板1正面相对的一侧的通道3，小流量流体走传热板1背面相对的一侧的通道3；大流量流体冲击叶轮5的叶片52带动叶轮5旋转，从而使叶轮5搅动流体的同时对凹部2内壁和传热板1板面进行除垢操作。

综上所述，本实用新型提供的非对称型板式冷却器，采用冷热流体通道截面积不等的设置，使得冷热流体流量不同时，冷热流体流速仍接近或相等，从而大大提高了小流量侧的给热系数，使总传热系数大大提高，强化了传热性能，有效解决了现有技术中冷热流体流量不等时导致传热效果差的问题；凹部的设计使得传热板传热面积增加的同时对流体起阻挡作用，从而形成湍流，提高传热效率；叶轮在流体冲击下旋转，不仅可以搅动流体，同时还可以对凹部内壁及传热板板壁进行除垢，防止传热板板壁上水垢的生成，有效解决了现有技术中传热板积垢导致传热效率低的问题。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本实用新型的实质内容，在此不予赘述。

以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本实用新型的实质内容。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种非对称型板式冷却器，包括若干块传热板；相邻两块所述传热板之间形成可供流体流通的通道；所述通道包括供待冷却流体流通的热通道和供冷却流体流通的冷通道；所述热通道与所述冷通道间隔设置；所述热通道包括上板片和设置于所述上板片下方的下板片；所述冷通道由设置于所述冷通道上方的所述热通道的所述下板片和设置于所述冷通道下方的所述热通道的所述上板片构成；所述冷通道为密闭通道；其特征在于，所述传热板一面上设置有向所述传热板另一面凸出的半圆柱体形的若干凹部；所述凹部的长度与所述通道的宽度相同；所述凹部垂直于流体流动方向；设置有所述凹部的一面为所述传热板的正面；若干所述传热板为正反交替布置，同一块所述传热板两侧的所述通道的截面积不等。

2.如权利要求1所述的非对称型板式冷却器，其特征在于，所述凹部内设置有若干扰流装置。

3.如权利要求2所述的非对称型板式冷却器，其特征在于，所述扰流装置为叶轮；所述叶轮的中心轴与所述凹部的中心轴在同一直线上。

4.如权利要求3所述的非对称型板式冷却器，其特征在于，所述叶轮的叶片远离所述叶轮中心轴的最外缘与所述凹部内壁之间为间隙配合。

5.如权利要求3所述的非对称型板式冷却器，其特征在于，沿所述凹部的中心轴设置有一根固定轴；若干所述叶轮可转动固定于所述固定轴上。

6.如权利要求1～5中任一项所述的非对称型板式冷却器，其特征在于，同一块所述传热板上的相邻两个所述凹部之间存在间隔；所述间隔的长度与所述凹部的直径相同；相邻两块所述传热板，一块所述传热板上的一个所述凹部正对另一块所述传热板上的一个所述间隔。

7.如权利要求6所述的非对称型板式冷却器，其特征在于，正面相对的两块相邻的所述传热板板面之间的距离与所述凹部的半径相同；背面相对的两块相邻的所述传热板板面之间的距离与所述凹部的直径相同。