專利名稱：流通截面積不等板式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種板式熱交換設(shè)備，具體的說是一種流通截 面積不等的板式換熱器，該種換熱器主要用于兩側(cè)流量不等的領(lǐng)域 中的冷熱介質(zhì)的熱交換。
技術(shù)背景板式換熱器自發(fā)展問世以來，距今已有100多年的歷史，隨著人們對(duì)換熱器認(rèn)識(shí)的加深，以及板式換熱器本身具有的高較、維護(hù) 方便等特點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，產(chǎn)品已受到人們的廣泛認(rèn)可， 并應(yīng)用到石化、冶金、電力、輕工、食品、醫(yī)藥、造紙等十余個(gè)行業(yè)。眾所周知，要提高換熱器的換熱系數(shù)，必須使冷熱介質(zhì)這兩種 流體的流速盡量持平、相等，如采用目前等流通截面板式換熱器只有當(dāng)冷熱介質(zhì)的流量比為1: 1時(shí)，冷熱介質(zhì)在換熱板間的流速才 相等。但目前在工業(yè)生產(chǎn)中冷熱介質(zhì)流量不一定相同，從1.5: 1 到3.5: 1變化很多，普通換熱器難以達(dá)到預(yù)期的換熱目的，即使 勉強(qiáng)達(dá)到預(yù)期的目的，也難免造成能源的浪費(fèi)?，F(xiàn)有技術(shù)中在先申請(qǐng)"寬窄通道板式換熱器"，專利申請(qǐng)?zhí)枮?94225489.9的、申請(qǐng)國(guó)是中國(guó)的實(shí)用新型專利，為了解決流量不等 的兩種冷熱介質(zhì)間的換熱問題，該專利采用A、 B兩種不同結(jié)構(gòu)的 換熱板片，通過兩種板片不同的組合方式，形成兩種截面積不同的 冷熱介質(zhì)的通道，從而實(shí)現(xiàn)了兩種介質(zhì)的換熱，但上述專利的結(jié)構(gòu) 也存在- - 定的缺點(diǎn)和不足，具體表現(xiàn)在①由于采用的是A、 B兩 種不同結(jié)構(gòu)形式的板片，在板片的制造過程中就要采用兩套模具， 加工成本高；另外，在板片的裝配過程中，也增加了操作者的工作 量和難度，同時(shí)在儲(chǔ)藏和運(yùn)輸方面也增加了成本。②同一種流體的 進(jìn)出不在一側(cè)，即所說的對(duì)角流，這樣不方便用戶的工藝管線布置， 同時(shí)增加板片的阻力。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種采用一種結(jié)構(gòu)的單張板片既可 實(shí)現(xiàn)兩種截面積不同的冷熱介質(zhì)的通道，結(jié)構(gòu)合理、節(jié)約投資，降 低生產(chǎn)成本，密封效果好的流通截面積不等的板式換熱器。本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)該換熱器包括固定板、活動(dòng)板、上橫梁、下橫梁、支架、板片、 密封墊片、夾緊螺栓副等主要元件，所述的固定板、活動(dòng)板、上橫 梁、下橫梁和支架構(gòu)成換熱器的框架主體，板片設(shè)置在固定板和活 動(dòng)板之間，并通過夾緊螺栓副固定，密封墊片設(shè)置在板片之間。所述的板片兩端頭部導(dǎo)流區(qū)及角孔部分(即圖中的H區(qū)段)采用關(guān)于x軸對(duì)稱的結(jié)構(gòu)形式。所述的板片采用單人字或雙人字形波紋結(jié)構(gòu)形式，采用兩種波紋角度，60或120度。所述的板片的導(dǎo)流區(qū)上設(shè)置有馬賽克分流區(qū)域，板片進(jìn)出口角 孔處采用流線型引導(dǎo)槽。所述的板片上帶有密封墊片槽，密封墊片槽兩側(cè)采用整齊的加 強(qiáng)邊，外側(cè)采用波浪式的加強(qiáng)邊結(jié)構(gòu)形式，板片兩邊設(shè)置相同尺寸 的密封墊片槽。所述的密封膠墊斷面采用上下密封面對(duì)稱的六邊形形式。所述的角孔采用直徑大小不等的結(jié)構(gòu)形式，可以實(shí)現(xiàn)兩側(cè)流量比從1.5: l到3.5: l等不同形式。需要流量大的 一側(cè)采用大的角 孔直徑；流量小的一側(cè)采用小角孔的直徑。所述的板片采用五點(diǎn)定位結(jié)構(gòu)，定位處采用翻邊結(jié)構(gòu)形式，可 以提高板片定位處的支承剛度。所述的在板片的波紋區(qū)域內(nèi)設(shè)置了交叉的應(yīng)力釋放槽，這樣不 但可以使板片在壓制時(shí)有效的釋放殘余應(yīng)力，同時(shí)還可以造成流體 在這個(gè)區(qū)間內(nèi)進(jìn)行二次分流增加流體的擾動(dòng)，提高換熱效果。所述的大小角孔在同一側(cè)，即所說的單邊流，而且頭部關(guān)于x軸完全對(duì)稱。本實(shí)用新型BB型流通截面積不等板式換熱器具有如下優(yōu)點(diǎn)1、 板片作為最基本的傳熱元件，由于板片的波紋形式采用單 人字或雙人字形波紋結(jié)構(gòu)形式，采用兩種波紋角度，形成高效與低 阻兩種結(jié)構(gòu)形式，可能通過板片的不同組合形成高阻、中阻和低阻 三種不同的結(jié)合形式。2、 由于板片采用馬賽克導(dǎo)流區(qū)域，板片進(jìn)出口角孔處采用流線型引導(dǎo)槽，能平衡不同流道上的流動(dòng)阻力差別的作用，保證流體 在板片換熱區(qū)域內(nèi)均勻分布，無流動(dòng)死區(qū)，避免了不均勻流量分配 和流死區(qū)所帶來的換熱效率下降。3、 由于密封墊片槽兩側(cè)采用整齊的加強(qiáng)邊，外側(cè)采用波浪式 的加強(qiáng)邊結(jié)構(gòu)形式，既對(duì)板片起到了良好的支撐。板片兩邊都相同深度、相同大小的密封墊片槽，可以使膠墊受力均勻，對(duì)板片破壞 小，用它來保證密封膠墊的準(zhǔn)確定位。4、 由于密封膠墊結(jié)構(gòu)采用上下密封面一致的形式(即在中面上 下兩側(cè)的斷面形式一致)，這樣的密封效果極佳，更安全可靠。較 小夾緊力作用下既具有良好的密封性能，墊片永久變形小。5、 由于角孔結(jié)構(gòu)采用直徑大小不等的結(jié)構(gòu)形式，可使冷、熱 介質(zhì)在板間流速達(dá)到接近或相等，可以實(shí)現(xiàn)兩側(cè)流量比從1.5: 1 到3.5: 1等不同形式。需要流量大的一側(cè)采用大的角孔直徑；流 量小的一側(cè)采用小角孔的直徑。6、 由于板片的定位采用五點(diǎn)定位的結(jié)構(gòu)形式，定位處采用翻邊 結(jié)構(gòu)，可以提高板片定位處的支承剛度，板片定位準(zhǔn)確，外形美觀。7、 由于在板片的波紋區(qū)域內(nèi)設(shè)置了交叉的應(yīng)力釋放槽，這樣 不但可以使板片在壓制時(shí)有效的釋放殘余應(yīng)力，同時(shí)還可以造成流 體在這個(gè)區(qū)間內(nèi)進(jìn)行二次分流增加流體的擾動(dòng)，提高換熱效果。8、 單張板片實(shí)現(xiàn)不等截面由于大小角孔在同一側(cè)，即所說 的單邊流，而且頭部關(guān)于X軸完全對(duì)稱，這樣通過對(duì)一張板片進(jìn)行180°旋轉(zhuǎn)即可實(shí)現(xiàn)不等截面形式，即正常為A板，旋轉(zhuǎn)180°后成 為B板。故只需要開發(fā)一套模具即可壓制A、 B兩種板型，節(jié)約了 生產(chǎn)的成本。8、 本實(shí)用新型傳熱系數(shù)更高，承壓能力更高獨(dú)特的板片密封結(jié)構(gòu)、人字形波紋形式和馬賽克分流區(qū)域，使產(chǎn)品具有更高的承壓能力，0.5mm板片可以承受1.0Mpa的工作壓力，0.6mm板片可承受 1.6Mpa的工作壓力；同時(shí)更增強(qiáng)了產(chǎn)品傳熱性能，產(chǎn)品的傳熱系數(shù) 可在到6500w/m2 。C 。9、 產(chǎn)品裝拆、維護(hù)更快捷方便。

圖1為流通截面積不等板式換熱器整體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實(shí)用新型板片部分結(jié)構(gòu)示意圖。圖3、 4為本實(shí)用新型板片部分I處五點(diǎn)定位和II處放大結(jié)構(gòu)示 意圖。圖5、 6為密封墊片槽A—A、 B—B剖面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖7為本實(shí)用新型密封墊片剖面形式立體結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
由圖1所示為BB型流通截面積不等板式換熱器，該換熱器包 括固定板l、活動(dòng)板2、上橫梁3、下橫梁4、支架5、板片6、密封墊片7、夾緊螺栓副8等主要元件，所述的固定板l、活動(dòng)板2、 上橫梁3、下橫梁4和支架5構(gòu)成換熱器的框架主體，板片6設(shè)置 在固定板1和活動(dòng)板2之間，并通過夾緊螺栓副8固定，密封墊片 7設(shè)置在板片6之間。由附圖2所示所述的板片6兩端頭部導(dǎo)流區(qū)H及角孔11部 分采用關(guān)于X軸對(duì)稱的結(jié)構(gòu)形式。所述的板片6采用單人字或雙人字形波紋9結(jié)構(gòu)形式，采用兩 種波紋角度，60或120度。所述的板片6的導(dǎo)流區(qū)上設(shè)置有馬賽克分流區(qū)域10，板片6 進(jìn)出口角孔11處采用流線型引導(dǎo)槽12。由附圖4所示所述的板片6上帶有密封墊片槽13，密封墊片 槽13兩側(cè)釆用整齊的加強(qiáng)邊，外側(cè)采用波浪式的加強(qiáng)邊結(jié)構(gòu)形式， 板片6兩邊設(shè)置相同尺寸的密封墊片槽13。由附圖7所示所述的密封膠墊7斷面采用上下密封面對(duì)稱的 六邊形形式。由附圖2所示所述的角孔11，分別采用兩種直徑大小不等的角孔結(jié)構(gòu)形式，可以實(shí)現(xiàn)兩側(cè)流量比從1. 5: l到3.5: l等不同形式。需要流量大的一側(cè)采用大的角孔直徑；流量小的一側(cè)采用小角 孔的直徑。由附圖3所示所述的板片6采用五點(diǎn)定位結(jié)構(gòu)，定位處采用翻邊結(jié)構(gòu)形式，可以提高板片定位處的支承剛度。由附圖2所示所述的在板片6的波紋9區(qū)域內(nèi)設(shè)置了交叉的 應(yīng)力釋放槽14，這樣不但可以使板片在壓制時(shí)有效的釋放殘余應(yīng) 力，同時(shí)還可以造成流體在這個(gè)區(qū)間內(nèi)進(jìn)行二次分流增加流體的擾 動(dòng)，提高換熱效果。由附圖2所示所述的大角孔Ah A2，小角孔B,、 B,在同一偵iJ， 即所說的單邊流，而且頭部關(guān)于X軸完全對(duì)稱。在制造時(shí)，板片拉伸用一套拉伸模具來完成。A板板片通過旋 轉(zhuǎn)180°即成為B板板片，A板板片與B板板片形成通道為寬通道， B板板片與A板板片形成通道為窄通道。通過板片規(guī)格的不同從而 實(shí)現(xiàn)通道橫截面積之比從1.5: l至3.5: 1。使用時(shí)，流量小的介質(zhì)由小角孔Bi側(cè)流入換熱器，從B2側(cè)輸出， 流量大的介質(zhì)同大角孔AJ則流入換熱器，從A2側(cè)輸出。
權(quán)利要求1. 一種流通截面積不等板式換熱器，該換熱器包括固定板(1)、活動(dòng)板(2)、上橫梁(3)、下橫梁(4)、支架(5)、板片(6)、密封墊片(7)、夾緊螺栓副(8)，其特征在于所述的板片(6)兩端頭部導(dǎo)流區(qū)(H)及角孔(11)部分采用關(guān)于X軸對(duì)稱的結(jié)構(gòu)形式。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流通截面積不等板式換熱器， 其特征在于所述的板片(6)采用單人字或雙人字形波紋(9)結(jié) 構(gòu)形式，采用兩種波紋角度，60或120度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流通截面積不等板式換熱器， 其特征在于所述的板片(6)的導(dǎo)流區(qū)上設(shè)置有馬賽克分流區(qū)域(10)，板片(6)進(jìn)出口角孔(11)處采用流線型引導(dǎo)槽(12)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流通截面積不等板式換熱器， 其特征在于所述的板片(6)上帶有密封墊片槽(13)，密封墊片 槽(13)兩側(cè)采用整齊的加強(qiáng)邊，外側(cè)采用波浪式的加強(qiáng)邊結(jié)構(gòu)形 式，板片(6)兩邊設(shè)置相同尺寸的密封墊片槽(13)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流通截面積不等板式換熱器， 其特征在于所述的密封膠墊(7)斷面采用上下密封面對(duì)稱的六 邊形形式。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流通截面積不等板式換熱器，其特征在于所述的角孔(11)分別采用兩種直徑大小不等的角孔結(jié)構(gòu)形式。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流通截面積不等板式換熱器，其特征在于所述的板片(6)采用五點(diǎn)定位結(jié)構(gòu)，定位處采用翻邊結(jié)構(gòu)形式，可以提高板片定位處的支承剛度。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流通截面積不等板式換熱器，其特征在于所述的在板片(6)的波紋(9)區(qū)域內(nèi)設(shè)置了交叉的 應(yīng)力釋放槽(14)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流通截面積不等板式換熱器， 其特征在于所述的大角孔(AJ、 (A》，小角孔(BJ、 (B,)在同 一側(cè)，即所說的單邊流，而且頭部關(guān)于X軸完全對(duì)稱。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種板式熱交換設(shè)備，具體的說是一種流通截面積不等的板式換熱器，該種換熱器主要用于兩側(cè)流量不等的領(lǐng)域中的冷熱介質(zhì)的熱交換，該換熱器包括固定板、活動(dòng)板、上橫梁、下橫梁、支架、板片、密封墊片、夾緊螺栓副等主要元件，所述的板片兩端頭部導(dǎo)流區(qū)H及角孔部分采用關(guān)于X軸對(duì)稱的結(jié)構(gòu)形式，本實(shí)用新型由于板片大小角孔在同一側(cè)，即所說的單邊流，而且頭部關(guān)于X軸完全對(duì)稱，這樣通過對(duì)一張板片進(jìn)行180°旋轉(zhuǎn)即可實(shí)現(xiàn)不等截面形式，即正常為A板，旋轉(zhuǎn)180°后成為B板，故只需要開發(fā)一套模具即可壓制A、B兩種板型，節(jié)約了生產(chǎn)的成本。
文檔編號(hào)F28F3/08GK201129948SQ20072009384
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2007年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月6日
發(fā)明者凱 劉, 穎 姜, 力 張, 徐宏偉, 平 陳 申請(qǐng)人:四平市巨元瀚洋板式換熱器有限公司