CN2370371Y - 非对称网状导流板式换热器 - Google Patents

非对称网状导流板式换热器 Download PDF

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CN2370371Y CN 99201850 CN99201850U CN2370371Y CN 2370371 Y CN2370371 Y CN 2370371Y CN 99201850 CN99201850 CN 99201850 CN 99201850 U CN99201850 U CN 99201850U CN 2370371 Y CN2370371 Y CN 2370371Y
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常春梅
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Abstract

非对称网状导流板式换热器属于热交换设备。为了提高换热器对两种介质流量不等时的传热效果。本实用新型提供了一种大小接管、大小角孔的通道断面不等,导流区为网状结构,并且小流体的流动通道比大流体的流动通道更窄、更浅、更长,传热区的通道断面也不等的非对称网状导流板式换热器,它的非对称性为1.5∶1～3∶1。使其在同等工况下,可比常规板式换热器节省换热面积,简化流程。主要用于处理两种介质的流量比或温差比均比较大的场合。

Description

非对称网状导流板式换热器
本实用新型涉及一种非对称网状导流板式换热器，属于热交换设备。主要用于处理两种介质的流量比或温差比均比较大的场合，也可用于汽一液冷凝或有较小尺寸的颗粒状、纤维状等杂质流体之间的传热。
常规板式换热器的两种介质进出口，角孔直径相等、波纹的几何结构完全一样，当两种介质的流量相等时性能最佳。而流量相差较大时，两种介质的板间流速将相差较大。由于压力降与流速的平方成正比，因而两流体的压力降相差更悬殊，致使传热板片两侧允许的压力降不能同时得到充分利用，板间流速低的一侧，极易结垢，影响传热，而另一侧的压力降往往过大。也就是说，板片两侧流体的传热不能处于最佳状态。为解决这个问题，可在小流量的一侧采用多流程布置，以使两流体的板间流速接近，但这样一来，一是传热性能降低，传热面积将增大许多，造成成本过高；二是两个压紧板上均布置有接管，给操作维修带来不便。专利CN 2119632U曾提出一种非对称型板式换热器，但只是传热区采用非对称波纹结构，根本未涉及接管和导流区的几何结构，故上述问题仍未得到彻底解决。
本实用新型的目的是进一步均衡换热器板片两侧的压力降，改善两种流量不等时的传热效果；同时针对非对称性较大的流体工况，提供一种接管直径、传热板片上的导流区及传热区均具有非对称性，并且非对称流道截面比能达到1.5∶1～3∶1的非对称网状导流板式换热器，使其在接管、导流区及传热区的压力降均减小，流体分布更均匀。
本实用新型是这样实现的：一种用螺柱(10)将大接管(5c、5d)、小接管(4c、4d)，传热板片(1)，活动压紧板(2)，固定压紧板(3)及垫片组装成的非对称网状导流板式换热器，其特征是传热板片(1)上设置传热区(9)、导流区(6a、6b)及大角孔(5a、5b)、小角孔(4a、4b)，传热板片(1)之间的密封连接可用垫片加螺柱或钎焊、激光焊进行连接。其中，传热区(9)由截面积不等，几何形状不同的人字形波纹构成，并且人字型的夹角α可为锐角或钝角；导流区(6a、6b)呈网状结构，并且小流体的流动通道比大流体的流动通道更窄、更浅、更长；两个大(小)角孔的直径相等，即两个大角孔(5a、5b)的直径相等，两个小角孔(4a、4b)的直径相等。它们可以设在传热板片的同一侧，即5a、5b在传热板片的同一侧，形成“单边流”结构，如图2；也可设在传热板片的对角上，即5a、5b在传热板片的对角上，形成“对角流”结构，如图3；而大小角孔、非对称的网状导流区(6a、6b)及波纹式传热区组成的非对称通道截面比为1.5∶1～3∶1，以提供不同工况下选用。
本实用新型可使板式换热器整体结构的非对称性更大、更匹配、更为合理，并且压力降更小。使其在同等非对称传热工况下，可比常规板式换热器节省换热面积20～30％。同时，因其流体通道截面积比值范围的提高，使其应用范围也得到扩大。此外，对其“单边流”结构而言，因其只需要一种传热板片就可组成非对称网状导流板式换热器，故还可节省一套加工传热板片的模具，使加工成本大幅下降。
附图说明：
图1是非对称网状导流板式换热器示意图。
图2是单边流式传热板片。
图3是对角流式传热板片。
图4是传热板片网状导流区上与大流体通道垂直的A-A剖面。
图5是传热板片网状导流区上与小流体通道垂直的B-B剖面。
图中1.传热板片 2.活动压紧板 3.固定压紧板 4a、4b.小角孔 4c、4d.小接管 5a、5b.大角孔 5c、5d.大接管 6a、6b.导流区 7.网状导流区大流体通道的凸棱 8.网状导流区小流体通道的凹棱 9.传热区 10.螺柱。
实例一，图1是本实用型的一台换热器，它用螺柱(10)将大接管(5C、5d)、小接管(4C、4d)、传热板片(1)、活动压紧板(2)、固定压紧板(3)及密封垫片按图所示组装而成。其中，传热板片选用的是如图3所示对角流结构；小接管(4C、4d)用于小流量的流体，大接管(5C、5d)用于大流量的流体；传热板片之间的密封连接是用密封垫片加螺栓压紧完成的。当然也可采用钎焊或激光焊的方法，将传热板片之间密封的联接起来。
实例二，与实例一的主要不同之处，是传热板片选用的是如图2所示的单边流结构。它只需同一种板片，在组装时将相邻板片，沿着水平轴线旋转180°与未旋转的板片进行组装，就可实现非对称网状导流板式换热器。从而减少了一套加工传热板片用的模具，使生产成本大大降低。

Claims (5)

1.一种用螺柱(10)将大接管(5c、5d)、小接管(4c、4d)、传热板片(1)、活动压紧板(2)、固定压紧板(3)及垫片组装成的非对称网状导流板式换热器，其特征是传热板片(1)上没有传热区(9)、导流区(6a、6b)及大角孔(5a、5b)、小角孔(4a、4b)；传热板片(1)之间的密封连接可用垫片加螺柱或钎焊、激光焊进行连接。
2.根据权利要求1所叙述的非对称网状导流板式换热器，其特征是传热区(9)由截面积不等，几何形状不同的人字形波纹构成，并且人字型的夹角α可为锐角或钝角。
3.根据权利要求1所叙述的非对称网状导流板式换热器，其特征是导流区(6a、6b)呈网状结构，并且小流体的流动通道比大流体的流动通道更窄、更浅、更长。
4.根据权利要求1所叙述的非对称网状导流板式换热器，其特征是两个大(小)角孔的直径相等，它们可以设在传热板片(1)的同一侧，形成“单边流”结构；也可设在传热板片(1)的对角上，形成“对角流”结构。
5.根据权利要求1所叙述的非对称网状导流板式换热器，其特征是大小角孔、非对称的网状导流区(6a、6b)及波纹式传热区组成的非对称通道截面比为1.5∶1～3∶1。
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