[發明專利]新型流道板翅式換熱器

在審

• 申請號: 201510914918.1
• 申請日: 2015-12-13
• 公開（公告）號: CN106871673A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 李曉波
• 申請（專利權）人: 李曉波
• 主分類號: F28D9/00
• 分類號: F28D9/00;F28F13/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于換熱器技術領域，尤其是涉及一種板翅式換熱器。

背景技術

板翅式換熱器通常由隔板、翅片、封條、導流片組成。在相鄰兩隔板間放置翅片、導流片以及封條組成一夾層，稱為通道，將這樣的夾層根據流體的不同方式疊置起來，釬焊成一整體便組成板束，板束是板翅式換熱器的核心。板翅換熱器具有結構緊湊、比表面積大、傳熱效率高、可以多股流換熱以及二次傳熱等優點，因在此越來越得到國內外專家學者的廣泛關注。翅片作為板翅式換熱器的主要換熱單元，由翅片形成的流道結構型式對整個換熱器的傳熱起到關鍵作用。由于組成板翅換熱器流道的翅片結構呈長條形的薄片狀，為了提升換熱器的換熱效果需要對傳統翅片結構進行改進，然而僅從厚度、高度以及增大換熱器流道長度三方面進行改進雖然在一定程度上可以提升換熱器的換熱量，但改進之后的換熱器由于體積龐大、重量較重等原因導致其不利于運輸以及安裝。

目前國內外學者對于換熱器性能的研究主要集中在換熱器整體性能結構、翅片結構以及流體流動等方面，對板翅換熱器流道結構影響換熱器性能方面的研究較少，而流道結構對整個換熱器內部流體流動以及換熱器的傳熱具有重要作用。流道結構型式影響流體的流動方式，可以增加換熱器內流體湍流效應，促進換熱器內熱量交換，同時，換熱器內壓強也會隨之發生變化。因此設計一種合理的流道結構，提升換熱器內流體的流動情況以及傳熱效果是當前研究的困難之一。本文借鑒國內外學者相關研究內容，設計一種新型的板翅換熱器流道結構形式，并分析該新型流道結構對換熱器內流體流動影響。

發明內容

為了改善現有板翅式換熱器內流體流動的湍流性能，提高換熱器換熱實際效果，本發明中改進板翅式換熱器流道結構，并且使得換熱器內流體流動發生改變，采用一種新型板翅換熱器流道結構，該新型流道結構可以改變換熱器流道內流體的流動方向，促使流體在板翅換熱器內部呈M形流動，從而延長換熱器中流體的流動距離，增大流體的湍流性能，強化換熱器的換熱效果。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：在參考傳統板翅換熱器翅片形成的流道結構基礎上，本發明提出一種改進的板翅式換熱器流道結構，該流道結構中的翅片型式采用新式翅片，翅片組合成一種M形流道結構取代傳統的直流道，新型流道結構改變了流體的流動方向，增大換熱器中流體流動的湍流性能，延長傳熱距離，達到提升板翅換熱器傳效率的目的。換熱段中進行冷熱流體之問的量交換，該段流道結構對換熱器的傳熱性能起到非常重要的影響。

對平直翅片進行改進．改進的翅片能夠優化平直翅片的傳熱效果，大幅度提升傳熱量，并且這種改進型的翅片現代工業中的加工工藝及技術能夠對其進行批量生產，最終獲得現實效益。帶渦流發生器的翅片除渦流發生器除與原本翅片不同外，其他如翅片高度、翅片截距等都與平直翅片相同。

本發明的有益效果是，采用新型流道結構后，增加了換熱器內部壓強值，但同時該新型流道結構可以明顯提升流體的湍流性能以及湍流耗散率；流道結構本身具有增大流體湍流強度的作用此板翅換熱器新型流道內流體的湍動能呈現逐漸增大的趨勢；由于流道結構的變化，流道內流體的湍流耗散率得到非常強的強化效果，相比傳統流道結構，入口湍流耗散率平均值增大8.1倍，其他位置處湍流耗散率均大幅增加。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是板翅換熱器流向示意圖。

圖2是新型流道結構下流體流動示意圖。

圖1中1.入口段，2. 換熱段，3.導流段。

具體實施方式

優選的，板翅式換熱器單元主要包括翅片、隔板，導流片等，各單元通過真空釬焊工藝焊接在一起，流體在翅片形成的流道內流動。

在圖1中，板翅式換熱器單元主要包括翅片、隔板，導流片，各單元通過真空釬焊工藝焊接在一起之后，將換熱段中的原有翅片型式更換為新型翅片，且在此換熱段內無流道結構變化。

優選的，在此基礎上，采用一種新型流道三維結構，如圖2中所示。

在圖2中，新型流道三維結構如圖中所示，為了增大換熱器中流體流動的湍流性能，延長傳熱距離，達到提升板翅換熱器傳效率，該流道結構中的翅片型式采用新式翅片組合成一種M形流道結構，以此結構取代傳統的直流道，改變流體的流動方向，增大換熱器中流體流動的湍流性能。

優選的，優化平直翅片大幅度提升傳熱量，并且這種改進型的翅片現代工業中的加工工藝及技術能夠對其進行批量生產。