CN219494941U - 宽流道板式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种宽流道板式换热器，该换热器包括多个第一板片和多个第二板片，各第一板片与各第二板片交替层叠设置，相邻第一板片和第二板片的第二面与第三面围合形成第一通道，各第一通道均用于供第一介质流通，相邻第一板片和第二板片的第一面与第四面围合形成第二通道，各第二通道均用于供第二介质流通，各第二通道的宽度均大于各第一通道的宽度，各第一通道均包括多个第一扰流腔和多个第一曲道，相邻的两个第一扰流腔通过各第一曲道相连通，第一扰流腔可以改变第一介质的流动方向，进而增加了第一介质的流动行程，提高了第一介质的扰动能力，由于介质的扰动能力与其换热性能正相关，进而实现了两介质的高效换热。

Description

宽流道板式换热器

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，尤其涉及一种宽流道板式换热器。

背景技术

板式换热器因其较高的传热性能和较小的体积被广泛应用于暖通、石化等领域，当介质中含有纤维、固体颗粒物等杂质时，因常规板式换热器的流道较窄容易被堵塞，而致使换热器无法长时间使用，因此具有较宽流道的板式换热器应运而生，以解决含有纤维、固体颗粒物等杂质的介质的堵塞流道的问题，但宽流道会使两介质的换热性能变差，换热效率降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出了一种宽流道板式换热器，旨在解决现有宽流道板式换热器会使两介质的换热性能变差，换热效率降低的技术问题。

第一方面，本实用新型提供了一种宽流道板式换热器，包括：多个第一板片和多个第二板片，各所述第一板片均设有相对设置的第一面和第二面，各所述第二板片均设有相对设置的第三面和第四面，各所述第一板片与各所述第二板片交替层叠设置，相邻所述第一板片和所述第二板片的所述第二面与所述第三面围合形成第一通道，各所述第一通道均用于供第一介质流通，相邻所述第一板片和所述第二板片的所述第一面与所述第四面围合形成第二通道，各所述第二通道均用于供第二介质流通，各所述第二通道的宽度均大于各所述第一通道的宽度，调节相邻所述第一板片和所述第二板片之间距离，能够改变所述第一面与所述第四面之间间距尺寸，从而改变所述第二通道的截面积大小；

各所述第一通道均包括多个第一扰流腔和多个第一曲道，相邻的两个所述第一扰流腔通过各所述第一曲道相连通。

优选的，各所述第一扰流腔内均设有多个第一凸起和多个第二凸起，各所述第一凸起和各所述第二凸起均用于改变所述第一介质的流动方向。

优选的，各所述第一凸起的延伸方向和各所述第二凸起的延伸方向均与各所述第一通道的进口和出口的连线呈夹角设置，各所述第一凸起和各所述第二凸起均分别在各所述第一扰流腔内沿第一方向间隔设置。

优选的，各所述第二通道均包括多个第二扰流腔和多个第二曲道，相邻的两个所述第二扰流腔通过各所述第二曲道相连通；

各所述第二扰流腔内均设有多个第三凸起，各所述第三凸起均用于改变所述第二介质的流动方向。

优选的，各所述第三凸起均分别在各所述第二扰流腔内沿第一方向间隔设置，部分所述第三凸起上设有圆形凹槽，各所述圆形凹槽的槽壁均用于改变所述第二介质的流动方向。

优选的，各所述第二曲道的延伸方向均与各所述第二通道的进口和出口的连线呈夹角设置，各所述第二曲道均分别在各所述第一扰流腔的腔体外壁沿所述第一方向间隔分布。

优选的，各所述第一扰流腔均呈菱形，各所述第一曲道均呈人字形，至少部分所述第三凸起呈人字形。

优选的，各所述第二板片的导流方向均与各所述第一板片的导流方向不同。

优选的，各所述第一通道均包括进口管道和出口管道，各所述进口管道和各所述出口管道均呈平椭圆形，各所述进口管道的一侧和各所述出口管道的一侧均设有分流机构，各所述分流机构均用于驱使所述第一介质均匀的通过各所述第一通道。

优选的，所述换热器还包括第一连接板和第二连接板，各所述第一板片的两端和各所述第二板片的两端均分别与所述第一连接板和所述第二连接板相焊接。

采用本实用新型实施例，具有如下有益效果：

采用本实用新型的宽流道板式换热器，各第一板片和各第二板片交替层叠设置，相邻的第二面和第三面围合形成第一通道，相邻的第一面和第四面围合形成第二通道，第一通道供第一介质流通，第二通道供含有杂质的第二介质流通，根据第二介质所含杂质的多少来调节相邻第一板片和第二板片之间距离，能够改变第一面与第四面之间间距尺寸，从而改变第二通道的截面积大小，以使所含杂质的第二介质可以顺利流过第二通道，不至于堵塞第二通道，第一通道内设有多个第一扰流腔和多个第一曲道，相邻的两个第一扰流腔通过各第一曲道相连通，第一扰流腔可以改变第一介质的流动方向，进而增加了第一介质的流动行程，进一步提高了第一介质的扰动能力，由于介质的扰动能力与其换热性能正相关，因而第一介质同第二介质的换热效果也能够加强，进而实现了两介质的高效换热。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

其中：

图1为一个实施例中宽流道板式换热器的第一状态示意图。

图2为图1所示宽流道板式换热器的主视图。

图3为图1所示宽流道板式换热器的俯视图。

图4为图3中A-A剖视图。

图5为图1所示宽流道板式换热器中部分结构的爆炸图。

图6为一个实施例中宽流道板式换热器的第二状态示意图。

附图标号：100、第一板片；110、第一面；120、第二面；130、第一通道；131、第一扰流腔；132、第一曲道；133、第一凸起；134、第二凸起；135、进口管道；136、出口管道；137、分流机构；1371、分流腔；1372、分流槽；140、第二通道；141、第二扰流腔；142、第二曲道；143、第三凸起；144、圆形凹槽；200、第二板片；210、第三面；220、第四面；300、连接板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果所述特定姿态发生改变时，则所述方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型实施例提供了一种宽流道板式换热器，该宽流道板式换热器用于给液-液或液-气进行换热，请参阅图1至图6，一实施例的宽流道板式换热器，该换热器包括多个第一板片100和多个第二板片200，各第一板片100均设有相对设置的第一面110和第二面120，各第二板片200均设有相对设置的第三面210和第四面220，各第一板片100与各第二板片200交替层叠设置，相邻第一板片100和第二板片200的第二面120与第三面210围合形成第一通道130，各第一通道130均用于供第一介质流通，相邻第一板片100和第二板片200的第一面110与第四面220围合形成第二通道140，各第二通道140均用于供含有杂质的第二介质流通，调节相邻第一板片100和第二板片200之间距离，能够改变第一面110与第四面220之间间距尺寸，从而改变第二通道140的截面积大小；避免含有杂质的介质堵塞第二通道140，各第一通道130均包括多个第一扰流腔131和多个第一曲道132，相邻的两个第一扰流腔131通过各第一曲道132相连通。

可以理解的是，各第一板片100和各第二板片200交替层叠设置，相邻的第二面120和第三面210围合形成第一通道130，相邻的第一面110和第四面220围合形成第二通道140，各第二通道140的宽度均大于各第一通道130的宽度，第一通道130供第一介质流通，第一通道130为窄侧通道，允许较为洁净的介质流过，第二通道140供含有杂质的第二介质流通，第二通道140为宽侧通道，通道的加宽更有利于含有杂质的第二介质流过，根据第二介质所含杂质的多少来调节相邻第一板片100和第二板片200之间距离，能够改变第一面110与第四面220之间间距尺寸，从而改变第二通道140的截面积大小，以使所含杂质的第二介质可以顺利流过第二通道140，不至于堵塞第二通道140，第一通道130内设有多个第一扰流腔131和多个第一曲道132，相邻的两个第一扰流腔131通过各第一曲道132相连通，第一扰流腔131可以改变第一介质的流动方向，进而增加了第一介质的流动行程，进一步提高了第一介质的扰动能力，由于介质的扰动能力(扰流能力)与其换热性能正相关，因而第一介质同第二介质的换热效果也能够加强，进而实现了两介质的高效换热。

扰流是流体的一种流动状态。当流速增加到很大时，流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，层流被破坏，相邻流层间不但有滑动，还有混合。这时的流体作不规则运动，有垂直于流管轴线方向的分速度产生，这种运动称为扰流，又称为乱流、湍流或紊流。

在本实施例中，第一介质为液体或气体，第二介质为液体或气体。

在一实施方式中，请参阅图4和图5，各第一扰流腔131内均设有多个第一凸起133和多个第二凸起134，各第一凸起133和各第二凸起134均用于改变第一介质的流动方向，第一凸起133和第二凸起134的数量可根据客户对介质的扰动能力来调整，第一介质的流动方向的改变可以增加第一介质在第一通道130内的流动行程，提高了第一介质的扰动能力，以实现两介质的高效换热。

进一步的，各第一凸起133的延伸方向和各第二凸起134的延伸方向均与各第一通道130的进口和出口的连线呈夹角设置，各第一凸起133和各第二凸起134均分别在各第一扰流腔131内沿第一方向间隔设置，凸起的设置可以改变第一介质的流动方向，进而增加第一介质在第一通道130内的流动行程，以实现第一介质和第二介质的高效换热。

在一实施方式中，请参阅图1至图3以及图5，各第二通道140均包括多个第二扰流腔141和多个第二曲道142，相邻的两个第二扰流腔141通过各第二曲道142相连通，各第二扰流腔141内均设有多个第三凸起143，各第三凸起143均用于改变第二介质的流动方向，增加了含有杂质的第二介质在第二通道140内的流动行程，提高了第二介质的扰动能力，以使第二介质可与第一介质进行充分换热，提高换热效率。

进一步的，各第三凸起143均分别在各第二扰流腔141内沿第一方向间隔设置，部分第三凸起143上设有圆形凹槽144，各圆形凹槽的槽壁144均用于改变第二介质的流动方向，增加了第二介质的流动行程，提升了传热性能，以使第二介质可与第一介质充分换热，圆形凹槽144还能增加两板片叠加后的接触点，所接触的连接点越多两板片之间连接越紧密，两板片之间越能够承受介质的较大压力。

进一步的，各第二曲道142的延伸方向均与各第二通道140的进口和出口的连线呈夹角设置，各第二曲道142均分别在各第一扰流腔131的腔体外壁沿第一方向间隔分布，第二介质可通过第二曲道142相邻的两个扰流腔内流通。

优选的，各第二曲道142的深度为1.5-3mm，各第一扰流腔131均呈菱形，优选菱形的高度为10-24mm，各第一曲道132均呈人字形，优选为1.6-5mm深度的人字形，至少部分第三凸起143呈人字形，采用连贯的人字纹结构，在提升板片自身钢性的同时，最大化传热性能。在本实施例中，各第二板片200的导流方向均与各第一板片100的导流方向不同，可以理解为第二板片200为第一板片100的倒置板片，两张板片相互倒置且通过焊接封边以形成第一通道130或第二通道140，具体为，两板片正向倒置形成第一通道130，此时上下板片的第三凸起143相接触以形成第一曲道132，反向倒置形成第二通道140，各第一板片100和各第二板片200均为冷冲压成型的薄板件，在夹设形成通道时，因上下两个第一板片100和第二板片200的导流方向不同，更有利于对介质进行全面的扰流，以提高两个介质的热交换效率。

在一实施方式中，请参阅图1至图6，各第一通道130均包括进口管道135和出口管道136，各进口管道135和各出口管道136均呈平椭圆形，常规的换热器的进口管道135和出口管道136呈圆形，板片之间的组装受管径的限制，设计成平椭圆形避免了进出口的管道的管径对板片之间组装的限制。

各进口管道135的一侧和各出口管道136的一侧均设有分流机构137，各分流机构137均用于驱使第一介质均匀的通过各第一通道130，保证板片的一侧与第一介质充分接触，而板片的另一侧又与第二介质相接，进而提高了第一介质与第二介质热交换的面积，以提高热交换的效率。

进一步的，请参阅图3至图5，各分流机构137均设有分流腔1371，各分流腔1371内均设有多个分流槽1372，各分流槽1372相互配合用于驱使各分流腔1371内的第一介质均匀的通过各第一通道130，提高第一介质与板片的接触面积，以提高第一介质和第二介质参与热交换的面积，提高热交换的效率，确保传热性能。

两张板片为一对板对，板对相互叠加形成板片束，当第二介质所含杂质较少时，即为换热器的第一状态，围合成第二通道140的相邻的第一板片100可以与第二板片200相互接触，即板对相互接触，换热器还包括第一压板、第二压板和连接件，第一压板和第二压板均设有连接孔，各第一板片100和各第二板片200均夹设于第一压板和第二压板之间，连接件依次贯穿第一板片100的连接孔和第二板片200的连接孔，以将各第一压板和各第二压板紧密夹设，避免介质的压力过大将第一压板和第二压板顶开移位。

在一实施方式中，请参阅图6，当第二介质中所含的杂质较多时，即为换热器的第二状态，也可以理解为非接触式装配，围合成第二通道140的相邻的第一板片100和第二板片200不直接接触，即板对不相互接触，换热器还包括第一连接板300和第二连接板300，各第一板片100的两端和各第二板片200两端均分别与第一连接板300和第二连接板300相焊接，实现了板片之间的密封，无需通过橡胶密封垫片进行密封，橡胶密封垫片容易被腐蚀和受温度影响，不适合高温等工况，适用范围小，采用焊接的方式适用范围广，根据第二介质所含杂质的量等应用工况自由调整第二通道140的宽度间隙，以保证第二介质顺利流过第二通道140，第二介质为带有滴定杂质的气体或液体。

此时可以将围合成第一通道130的上下板片的圆形凹槽144进行焊接，因焊接的触点多，支撑点多，所以两板片之间的连接就会越紧密，因而提升了上下两个板片的承压能力，避免因第一介质的压力过大将第一压板和第二压板顶开移位。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种宽流道板式换热器，其特征在于，包括：多个第一板片和多个第二板片，各所述第一板片均设有相对设置的第一面和第二面，各所述第二板片均设有相对设置的第三面和第四面，各所述第一板片与各所述第二板片交替层叠设置，相邻所述第一板片和所述第二板片的所述第二面与所述第三面围合形成第一通道，各所述第一通道均用于供第一介质流通，相邻所述第一板片和所述第二板片的所述第一面与所述第四面围合形成第二通道，各所述第二通道均用于供第二介质流通，调节相邻所述第一板片和所述第二板片之间距离，能够改变所述第一面与所述第四面之间间距尺寸，从而改变所述第二通道的截面积大小；各所述第一通道均包括多个第一扰流腔和多个第一曲道，相邻的两个所述第一扰流腔通过各所述第一曲道相连通。

2.根据权利要求1所述的宽流道板式换热器，其特征在于，各所述第一扰流腔内均设有多个第一凸起和多个第二凸起，各所述第一凸起和各所述第二凸起均用于改变所述第一介质的流动方向。

3.根据权利要求2所述的宽流道板式换热器，其特征在于，各所述第一凸起的延伸方向和各所述第二凸起的延伸方向均与各所述第一通道的进口和出口的连线呈夹角设置，各所述第一凸起和各所述第二凸起均分别在各所述第一扰流腔内沿第一方向间隔设置。

4.根据权利要求2或3所述的宽流道板式换热器，其特征在于，各所述第二通道均包括多个第二扰流腔和多个第二曲道，相邻的两个所述第二扰流腔通过各所述第二曲道相连通；

各所述第二扰流腔内均设有多个第三凸起，各所述第三凸起均用于改变所述第二介质的流动方向。

5.根据权利要求4所述的宽流道板式换热器，其特征在于，各所述第三凸起均分别在各所述第二扰流腔内沿第一方向间隔设置，部分所述第三凸起上设有圆形凹槽，各所述圆形凹槽的槽壁均用于改变所述第二介质的流动方向。

6.根据权利要求5所述的宽流道板式换热器，其特征在于，各所述第二曲道的延伸方向均与各所述第二通道的进口和出口的连线呈夹角设置，各所述第二曲道均分别在各所述第一扰流腔的腔体外壁沿所述第一方向间隔分布。

7.根据权利要求6所述的宽流道板式换热器，其特征在于，各所述第一扰流腔均呈菱形，各所述第一曲道均呈人字形，至少部分所述第三凸起呈人字形。

8.根据权利要求1所述的宽流道板式换热器，其特征在于，各所述第二板片的导流方向均与各所述第一板片的导流方向不同。

9.根据权利要求1所述的宽流道板式换热器，其特征在于，各所述第一通道均包括进口管道和出口管道，各所述进口管道和各所述出口管道均呈平椭圆形，各所述进口管道的一侧和各所述出口管道的一侧均设有分流机构，各所述分流机构均用于驱使所述第一介质均匀的通过各所述第一通道。

10.根据权利要求9所述的宽流道板式换热器，其特征在于，所述换热器还包括第一连接板和第二连接板，各所述第一板片的两端和各所述第二板片的两端均分别与所述第一连接板和所述第二连接板相焊接。