[實(shí)用新型]一種板式換熱器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220402237.9
• 申請日: 2012-08-14
• 公開（公告）號: CN202734627U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 覃新川
• 申請（專利權(quán)）人: 覃新川
• 主分類號: F28D9/00
• 分類號: F28D9/00;F28F3/02
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪;周琪

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種換熱器，更具體地涉及一種板式換熱器。?

背景技術(shù)

板式換熱器是近幾十年來得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的一種新型高效、緊湊型換熱器，是由一系列具有一定波紋形狀的板片疊裝而成的，如圖1所示。圖1給出了常見的人字波紋板流道的一個(gè)截面形狀，第一板片1與第二板片2之間形成第一流道4，第二板片2與第三板片3之間形成第二流道5以將冷熱流體分開，即疊裝的板片1、2、3形成兩個(gè)流道4，5，使冷熱流體分別在板片2兩側(cè)的流道4，5中流動(dòng)，通過板片2進(jìn)行熱量交換。由于其板間流道是一個(gè)橫截面形狀多變、曲折的流道，它有效地使流體產(chǎn)生湍流，使對流換熱得到加強(qiáng)，從而降低了流體的熱阻。板片2用0.5～1.5mm的薄板制造，降低了壁面熱阻；同時(shí)因流動(dòng)狀態(tài)為高度紊流，使污垢極薄，其相應(yīng)的熱阻也小。板式換熱器具有一系列的優(yōu)點(diǎn)：①總傳熱系數(shù)高；其總傳熱系數(shù)約為殼管式換熱器的3～5倍。②重量輕，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊；其單位體積內(nèi)的換熱面積約為殼管式的3～5倍，占地面積僅為殼管式的1/5～1/6。③易于實(shí)現(xiàn)純逆流，且末端溫差可以很小，可以實(shí)現(xiàn)小溫差傳熱。④大型化和小型化都很方便。⑤制造容易，選材多樣等。?

但是，板式換熱器也有一些固有的缺點(diǎn)，由于板間流道的平均間隙為2～8mm，對于含有較大顆粒或纖維的換熱介質(zhì)，流道容易堵塞，為此出現(xiàn)了以特殊板片組成各種非對稱流道，圖2給出了非對稱流道的示意圖，其中，該板式換熱器同樣示出為由三個(gè)具有一定波紋形狀的板片1`，2`，3`疊裝而成，板片2`兩側(cè)的第二流道5`的橫截面積與第一流道4`的橫截面積的比可以達(dá)到2倍左右；分析各種非對稱流道的結(jié)構(gòu)，它們都僅適用于寬流道為高壓流體的情況；對當(dāng)冷熱流體兩端的壓強(qiáng)差較大時(shí)（特別是窄流道的壓力較大時(shí)），不能發(fā)揮板式換熱器的優(yōu)越性。因一邊存在相變或比熱容較大，在經(jīng)濟(jì)流速的條件下，導(dǎo)致冷熱流體的溫升差距接近或超過1個(gè)數(shù)量級時(shí)（如水與空氣?的溫升可到2個(gè)數(shù)量級）。另外板式換熱器難于像管殼式換熱器那樣通過增加翅片，改變傳熱面積，也即，使兩側(cè)的傳熱面積不相等。這也是各工業(yè)行業(yè)大量使用的各種空冷器以及蒸發(fā)壓縮制冷裝置中空冷式冷凝器和蒸發(fā)器而沒有很好使用板式換熱器的原因之一。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以應(yīng)用于冷熱流體的熱容量相差較大時(shí)使用板式換熱器進(jìn)行換熱時(shí)的解決方案。?

對于冷熱流體的熱容量相差較大時(shí)（如空冷電廠大量使用的空冷器是水蒸汽與空氣的相變換熱，其中水蒸汽是被冷凝的流體，空氣是冷卻流體）的換熱器，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種板式換熱器，包括至少三塊疊裝的板片以形成至少兩個(gè)流道，至少一個(gè)流道中設(shè)置有至少一層強(qiáng)化片。?

所述強(qiáng)化片為板片形式、穿孔板片形式或篩網(wǎng)形式。?

所述強(qiáng)化片與所述板片接觸。?

所述強(qiáng)化片是平直的穿孔板片或篩網(wǎng)。?

所述強(qiáng)化片是人字波紋板、豎直波紋板或水平平直波紋板。?

所述強(qiáng)化片的形狀與板片的形狀完全相同或基本一致或完全不同。?

相鄰的所述板片不接觸。?

所述強(qiáng)化片與所述板片不接觸。?

所述板式換熱器是全焊接式、半焊接式或可拆卸式板式換熱器。?

本實(shí)用新型的換熱器的強(qiáng)化片的形式可以是目前使用的各種普通板片和特殊板片。強(qiáng)化片的材料可以是金屬或者其他任何合適材料。強(qiáng)化片上的孔洞數(shù)量、位置、以及大小可根據(jù)使用情況、加工及其他條件決定。強(qiáng)化片的整體外形可以是平直的，或與相鄰板片基本一致或完全相同或完全不同。強(qiáng)化片的層數(shù)可以是一層或多層。強(qiáng)化片之間、強(qiáng)化片與相鄰板片之間可以有緊密接觸點(diǎn)，或沒有緊密接觸點(diǎn)。?

通過上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型所提供的板式換熱器在相同的換熱量等工作條件下，加裝強(qiáng)化片可以有針對性的提高對流換熱系數(shù)小那一側(cè)（如空氣側(cè)）的流通面積和實(shí)際換熱面積，提高表面換熱系數(shù)，從而提高板式換熱器的總換熱系數(shù)，使板式換熱器在液-液、氣-液、氣-氣換熱（特別是氣-液換熱）時(shí)的效率得以提高，拓寬了板式換熱器的應(yīng)用范圍。另一方面，?通過在熱容量較小那一側(cè)（如空氣側(cè)）流道增加強(qiáng)化片可以增大該側(cè)（如空氣側(cè)）流道的流通截面積，大幅提高了熱容量較小側(cè)（如空氣側(cè)）的總流量，也即提高了該側(cè)的熱容量，避免由于熱容量較小側(cè)（如空氣側(cè)）流速過高導(dǎo)致的功率的大幅上升。進(jìn)一步地，在有相變側(cè)加裝強(qiáng)化片可以在增加有效換熱面積的同時(shí)，大幅降低板片已冷凝或蒸發(fā)的液體薄膜厚度，進(jìn)一步提高換熱效率。?

附圖說明

圖1是普通板式換熱器的流道示意圖；?