[發(fā)明專利]板式換熱器及其流體分配器、板片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410140464.2
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN103940267A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設計）人: 馬成穩(wěn);林開兵
• 申請（專利權）人: 浙江峰煌熱交換器有限公司
• 主分類號: F28D9/00
• 分類號: F28D9/00;F28F9/22;F28F3/02
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所 33230
• 代理人: 曹紹文

技術領域

本發(fā)明涉及換熱器技術領域，尤其涉及一種板式換熱器及其流體分配器、板片。

背景技術

板式換熱器以優(yōu)越的換熱性能，廣泛應用于空調、供熱、食品、化工、動力和機械等行業(yè)中。普通板式板式換熱器在單相換熱的工況下能夠發(fā)揮其優(yōu)勢，但在兩相換熱工況中，如作為蒸發(fā)器使用時，由于氣液兩相流體的物性、流態(tài)等差別較大，難以實現(xiàn)流體均勻分配及在板間流道內(nèi)流量均勻流動。專利號為CN201163159Y、CN103348210A、CN103148727A等發(fā)明，在普通板式換熱器的基礎上做了有效改進，有的側重解決兩相流體均勻分配，有的側重解決流體在板間流道內(nèi)均勻流動，但仍存在以下缺點。

第一，板式換熱器其分配器大多采用直線噴射技術，當高壓的液態(tài)制冷劑尤其是氣液兩相混合制冷劑由分配器孔噴出時，無法實現(xiàn)充分霧化，從而影響液態(tài)制冷劑的快速揮發(fā)，進而增加流阻，降低換熱器的換熱性能。

第二，在波紋均勻分布的板片組成的流道內(nèi)，流體的流量分配不均勻，從進口到出口的直線附近區(qū)域的流速較大，越遠離該區(qū)域其流速越小，流道內(nèi)流量分配不均勻會導致流阻增加及換熱器換熱性能降低。

第三，氣液兩相混合制冷劑進入分配器以后，沒有經(jīng)過充分預混合便流入板間流道內(nèi)，從而使得流阻較大，流量不能有效均勻分配及在板間流道內(nèi)均勻流動，從而使得換熱器壓降較大、換熱性能降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要是解決背景技術中所述現(xiàn)有板式換熱器所存在的技術問題，提供了一種板式換熱器及其流體分配器。

本發(fā)明采用的技術方案是，?首先構建一種用于板式換熱器的流體分配器，所述板式換熱器層疊設有多層帶人字形波紋的板片，其四角均設有一個角孔，所述板片上還設有流體分配器，所述流體分配器包括層疊的多個層間流體分配器，所述層間流體分配器包括設在板片第一角孔周側的流體分配結構，及與其層疊相鄰另一板片第三角孔側壁上的流體入口結構，所述流體分配結構和流體入口結構為同軸配合和上下配合，且任意兩個相鄰板片之間至少構成一個所述層間流體分配器。

本發(fā)明還構建了一種用于板式換熱器的板片，所述板片上設有上述流體分配器，所述板片包括A板和V板，所述A板上的A角孔周側設有流體分配結構，與A板上流體分配結構位置對應的所述V板角的V角孔側壁上設有流體入口結構。

作為優(yōu)選，所述A板和V板上的人字形波紋排列方向呈180°反向。

作為優(yōu)選，所述流體分配結構包括設置在所述第一角孔周側的環(huán)形凹槽和與其外側連通的多個流體分配孔，所述流體分配孔還與板片上的人字形波紋的凹部直接連通。

作為優(yōu)選，所述流體分配孔關于第一和第三象限角平分線對稱并呈螺旋離心形分布，且處于第一和第三象限角平分線左上方的流體分配孔與板片波紋的平行中軸線呈夾角。

作為優(yōu)選，所述流體分配孔的橫截面呈半圓形，其軸線與所述環(huán)形凹槽內(nèi)圓面相切。

作為優(yōu)選，所述流體入口結構包括設置于第三角孔側壁上的流體入口孔，其與層疊相連的另一板片的第一角孔直接連通，其輪廓由多條平滑的圓弧線連接而成。

作為優(yōu)選，所述流體入口孔個數(shù)為二個，關于第一和第三象限角平分線對稱布置。

作為優(yōu)選，所述板片人字形波紋的波紋橫截面為梯形，其凹部構成板片間的流體流道。

本發(fā)明還構建了一種板式換熱器，其包括設有上述流體分配器、板片所構成的換熱器主體。

本發(fā)明所提供的板式換熱器及其流體分配器，具有以下優(yōu)點：

首先，螺旋離心式設計的流體分配器，可以使噴出的高壓流體均勻霧化，提高蒸發(fā)汽化效率，進而提高換熱效率；

其次，關于一、三象限角平分線對稱且與波紋軸線呈特殊夾角布置的流體分配孔，既可以強迫流體沿著遠離分配器另一側的板片波紋開始流動，又可以使板間流道內(nèi)流體流量分配更加均勻，從而提高板片利用率，進而提高板片換熱效率；

再次，螺旋離心式流體分配器，可以使氣液兩相流體在進入板間流道之前充分預混合，并更大限度地使噴出的流體均勻進入板片內(nèi)部各流體通道，從而降低流阻，提高換熱效率；

最后，使用該螺旋離心式流體分配器的換熱器，該流體分配器能有效降低流阻，使高壓流體均勻霧化，使板間流道內(nèi)流體流量分配更加均勻，提高板片利用率，有效提高換熱器的換熱效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明板式換熱器的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明板式換熱器的剖視結構示意圖。

圖3是圖1中本發(fā)明的板片1的結構圖。

圖4是本發(fā)明的層間流體分配器的層疊前預裝配立體圖。