CN212320510U - 一种具有变通流截面积的热交换板及其热交换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有变通流截面积的热交换板及其热交换器，包括板体，板体包括第一流体分配区、第二流体分配区和热交换区；第一流体分配区内设置有第一角孔和第二角孔，第二流体分配区内设置有第三角孔和第四角孔，板体对应第一、第三角孔所处侧为第一流动侧，对应第二、第四角孔所处侧为第二流动侧；热交换区上设置有W型或者V型的压型脊，热交换区对应由第一流体分配区向第二流体分配区布置的压型脊分为依次交替布置的奇数压型脊和偶数压型脊；以板体的中心轴线为基准，中心轴线对应第一流动侧一侧的偶数压型脊的高度沿逐渐降低；或者，以第二角孔和第四角孔的圆心连线为基准，圆心连线对应第一流动侧一侧的偶数压型脊的高度逐渐降低。
Description
技术领域
本实用新型涉及换热设备技术领域，特别涉及一种具有变通流截面积的热交换板及其热交换器。
背景技术
换热器(亦称为热交换器或热交换设备)是用于实现热流体和冷流体之间传递热量，以满足规定的工艺要求的设备，是热传递过程的一种工业应用。换热器根据其换热主体的构成，一般分为间壁式、蓄热式和混合式等多种，其中板式换热器是间壁式的一种，其换热主体一般由若干热交换堆叠而成，相邻的热交换板之间形成供流体流动的流体通道；现有的热交换板的板面上设置有W型波纹脊槽、或者V型波纹脊槽、或者与流体流动方向呈一定角度的其他形式的斜波纹脊槽，相邻的热交换板之间通过脊线交叉点形成接触支撑点以使得相邻的热交换板之间呈间距布置形成流体通道，根据冷热流体进出换热器的角孔接口布局，可以分为单边流和对角流两种，由于管道布局的便利性，目前大部分应用选用单边流，然而这类单边流的换热主体内的流体通道存在一些流体流动阻力较小的区域和一些流体流动阻力较大的区域，会导致通道内的流体流量分配是不均匀的，流动阻力小的区域内的流体流量大，流动阻力大的区域内的流体流量小，这种不均匀会导致流体流动阻力的增加和传热效率的降低，不利于热交换板的高效工作，具有改进的空间。
实用新型内容
本实用新型是为了克服上述现有技术中缺陷，提供一种具有变通流截面积的热交换板，通过偶数压型脊高度的连续变化，改变不同区域的通流截面面积，从而消除现有技术中均匀高度脊槽的板片间存在的流体流动最不利环路，实现流体在板间通道中流量分配和传热过程的均匀化，从而优化热交换器的流动与传热效率。
为实现上述目的，本实用新型提供一种具有变通流截面积的热交换板，包括矩形的板体，所述板体包括位于两端的第一流体分配区和第二流体分配区、以及位于第一流体分配区和第二流体分配区之间的热交换区；
所述第一流体分配区内设置有第一角孔和第二角孔，所述第二流体分配区内设置有第三角孔和第四角孔，其中所述第一角孔和第三角孔位于板体同一侧且板体对应第一角孔处和第三角孔处形成凸台结构，所述第二角孔和第四角孔位于板体的同一侧且板体对应第二角孔处和第四角孔处形成有沉台结构，所述板体对应第一、第三角孔所处侧为第一流动侧，对应第二、第四角孔所处侧为第二流动侧；
所述热交换区上设置有W型或者V型的压型脊和压型槽，所述热交换区对应由第一流体分配区向第二流体分配区布置的压型脊分为依次交替布置的奇数压型脊和偶数压型脊；
以板体的中心轴线为基准，中心轴线对应第一流动侧一侧的偶数压型脊的高度由中心轴线位置向边沿逐渐降低；
或者，以第二角孔和第四角孔的圆心连线为基准，圆心连线对应第一流动侧一侧的偶数压型脊的高度由角孔圆心连线位置向边沿逐渐降低。
进一步设置为：以第二角孔和第四角孔的圆心连线为基准，圆心连线对应第二流动侧一侧的偶数压型脊的高度由角孔圆心连线位置向边沿逐渐降低。
进一步设置为：所述偶数压型脊的高度满足y=ax2+bx+c，其中，y为偶数压型脊的高度，x为偶数压型脊与所处侧边沿之间的距离。
一种热交换器，包括换热主体，该换热主体由第一热交换板和第二热交换板交替堆叠而成，所述第一热交换板为上述的热交换板，所述第二热交换板由第一热交换板翻面后再水平旋转180°所得。
与现有技术相比，本实用新型结构简单、合理，通过偶数压型脊高度的连续变化，改变不同区域的通流截面面积，从而消除现有技术中均匀高度脊槽的板片间存在的流体流动最不利环路，实现流体在板间通道中流量分配和传热过程的均匀化，从而优化热交换器的流动与传热效率。
附图说明
图1是本实用新型一种具有变通流截面积的热交换板的立体结构示意图；
图2是热交换板的俯视图一（中轴线）；
图3是热交换板的俯视图二（圆心连线）；
图4是换热器中两种热交换板的结构示意图。
结合附图在其上标记以下附图标记：
100、板体；101、第一流动侧；102、第二流动侧；103、中轴线；104、圆心连线；1、第一流体分配区；11、第一角孔；12、第二角孔；13、凸台结构；14、沉台结构；2、第二流体分配区；21、第三角孔；22、第四角孔；3、热交换区；31、奇数压型脊；32、偶数压型脊；200、第一热交换板；300、第二热交换板。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
本实用新型一种具有变通流截面积的热交换板如图1、图2和图3所示，包括矩形的板体100，该板体100包括位于板体100两端的第一流体分配区1和第二流体分配区2、以及位于第一流体分配区1和第二流体分配区2之间的热交换区3；该第一流体分配区1对应拐角处分别设置有第一角孔11和第二角孔12，该第二流体分配区2对应拐角处分别设置有第三角孔21和第四角孔22，其中，该第一角孔11和第三角孔21位于板体100的同一侧且板体100对应第一角孔11和第三角孔21处形成有凸台结构13，板体100对应第一角孔11和第三角孔21所处侧为第一流动侧101，具体为图中的左侧；该第二角孔12和第四角孔22位于板体100的同一侧且板体100对应第二角孔12处和第四角孔22处形成有沉台结构14，对应第二角孔12和第四角孔22所处侧为第二流动侧102，具体为图中的右侧；如此第一角孔11和第三角孔21构成流体通道的一组进、出口，第二角孔12和第四角孔22也构成流体通道的另一组进、出口，实现热交换板的同侧流动连通结构；该板体100对应热交换区3设置有W型或者V型的压型图案，也可以为与流动方向呈一定角度布置的斜置压型图案，如此板体100对应板面的两侧分别形成有压型槽和压型脊，该热交换区3对应由第一流体分配区1向第二流体分配区2布置的压型脊分为依次交替布置的奇数压型脊31（1、3、5、7......）和偶数压型脊32（2、4、6、8......）。
在一些具体实施方案中，如图2所示，以板体100的中轴线103（板体100的中心线）为基准，中轴线103对应第一流动侧101一侧的偶数压型脊32的高度由中轴线103向边沿逐渐降低且符合函数y=ax2+bx+c（即对应中轴线103左侧的偶数压型脊32的高度线性降低），其中，a、b、c为常数，y为对应偶数压型脊32的高度，x为对应偶数压型脊32距离第一流动侧101边沿的长度；如此通过偶数压型脊32高度的连续变化，改变不同区域的通流截面面积，从而消除现有技术中均匀高度脊槽的板片间存在的流体流动最不利环路，实现流体在板间通道中流量分配和传热过程的均匀化，从而优化热交换器的流动与传热效率。
在一些具体实施方案中，如图3所示，以第二角孔12和第四角孔22的圆心连线104为基准，圆心连线104对应第一流动侧101一侧的偶数压型脊32的高度由圆心连线104向边沿逐渐降低且符合函数y=ax2+bx+c（即对应圆心连线104左侧的偶数压型脊32的高度线性降低），其中，a、b、c为常数，y为对应偶数压型脊32的高度，x为对应偶数压型脊32距离第一流动侧101边沿的长度；该热交换板区上的偶数压型脊32的高度由圆心连线104向第二流动侧102的边沿逐渐降低且符合函数y=ax2+bx+c（即对应圆心连线104右侧的偶数压型脊32的高度线性降低），其中，a、b、c为常数，y为对应偶数压型脊32的高度，x为对应偶数压型脊32距离第二流动侧102边沿的长度；如此通过偶数压型脊32高度的连续变化，改变不同区域的通流截面面积，从而消除现有技术中均匀高度脊槽的板片间存在的流体流动最不利环路，实现流体在板间通道中流量分配和传热过程的均匀化，从而优化热交换器的流动与传热效率。
一种换热器如图4所示，包括换热主体，该换热主体由第一热交换板200和第二热交换板300交替堆叠而成，该第一热交换板200即为上述具有变通流截面积的热交换板，该第二热交换板300为第一热交换板翻面后再水平旋转180°所得，如此使得换热主体内部形成有交替布置的、分别供两种介质流动的第一介质流道和第二介质流道。
与现有技术相比，本实用新型结构简单、合理，通过偶数压型脊高度的连续变化，改变不同区域的通流截面面积，从而消除现有技术中均匀高度脊槽的板片间存在的流体流动最不利环路，实现流体在板间通道中流量分配和传热过程的均匀化，从而优化热交换器的流动与传热效率。
以上公开的仅为本实用新型的实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种具有变通流截面积的热交换板，其特征在于，包括矩形的板体，所述板体包括位于两端的第一流体分配区和第二流体分配区、以及位于第一流体分配区和第二流体分配区之间的热交换区；
所述第一流体分配区内设置有第一角孔和第二角孔，所述第二流体分配区内设置有第三角孔和第四角孔，其中所述第一角孔和第三角孔位于板体同一侧且板体对应第一角孔处和第三角孔处形成凸台结构，所述第二角孔和第四角孔位于板体的同一侧且板体对应第二角孔处和第四角孔处形成有沉台结构，所述板体对应第一、第三角孔所处侧为第一流动侧，对应第二、第四角孔所处侧为第二流动侧；
所述热交换区上设置有W型或者V型的压型脊，所述热交换区对应由第一流体分配区向第二流体分配区布置的压型脊分为依次交替布置的奇数压型脊和偶数压型脊；
以板体的中心轴线为基准，中心轴线对应第一流动侧一侧的偶数压型脊的高度由中心轴线位置向边沿逐渐降低；
或者，以第二角孔和第四角孔的圆心连线为基准，圆心连线对应第一流动侧一侧的偶数压型脊的高度由角孔圆心连线位置向边沿逐渐降低。
2.根据权利要求1所述的一种具有变通流截面积的热交换板，其特征在于，以第二角孔和第四角孔的圆心连线为基准，圆心连线对应第二流动侧一侧的偶数压型脊的高度由角孔圆心连线位置向边沿逐渐降低。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有变通流截面积的热交换板，其特征在于， 所述偶数压型脊的高度满足y=ax2+bx+c，其中，y为偶数压型脊的高度，x为偶数压型脊与所处侧边沿之间的距离。
4.一种热交换器，其特征在于，包括换热主体，该换热主体由第一热交换板和第二热交换板交替堆叠而成，所述第一热交换板为上述权利要求1至3任一项所述的热交换板，所述第二热交换板由第一热交换板翻面后再水平旋转180°所得。
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| CN202021687883.5U CN212320510U (zh) | 2020-08-13 | 2020-08-13 | 一种具有变通流截面积的热交换板及其热交换器 |
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| CN202021687883.5U Withdrawn - After Issue CN212320510U (zh) | 2020-08-13 | 2020-08-13 | 一种具有变通流截面积的热交换板及其热交换器 |
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Cited By (1)
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| CN111811312A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-10-23 | 宁波市哈雷换热设备有限公司 | 一种具有变通流截面积的热交换板及其热交换器 |
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2020
- 2020-08-13 CN CN202021687883.5U patent/CN212320510U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (2)
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| CN111811312B (zh) * | 2020-08-13 | 2024-07-30 | 宁波市哈雷换热设备有限公司 | 一种具有变通流截面积的热交换板及其热交换器 |
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