專利名稱：高低交錯(cuò)波紋的板式換熱器板片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高低交錯(cuò)波紋的板式換熱器板片，屬于板式換熱器制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
板式換熱器與管殼式換熱器相比具有傳熱系數(shù)高、對(duì)數(shù)平均溫差大、末端溫差小、占地面積小、重量輕、價(jià)格低、制作方便、容易清洗、熱損失小、不易結(jié)垢等優(yōu)點(diǎn)。板式換熱器板片是板式換熱器最重要的部件，板片的設(shè)計(jì)直接影響到整個(gè)板式換熱器的換熱效果。板式換熱器板片是影響板式換熱器性能的主要部件。目前，板式換熱器的板片的波紋形狀眾多人字形波紋、平直波紋、梯型平直波紋、曲折形波紋等。雖然這些板片換熱區(qū)波紋形狀各不相同，但是縱向截面的波紋深度都是一致的。目前，很多板式換熱器單求獲得較好的換熱效果，對(duì)壓降考慮的較少，從而板式換熱器所用泵工比較大?？v向截面深度一致不利于減少壓力損失，因此本發(fā)明研究針對(duì)壓力損失方面進(jìn)行了改善。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種壓力損失較小，綜合性能較高的板式換熱器板片板式換熱器板片-高低板。一種板式換熱器板片，該板片具有介質(zhì)進(jìn)口、進(jìn)口導(dǎo)流區(qū)、進(jìn)口分流區(qū)、換熱區(qū)、出口分流區(qū)、出口導(dǎo)流區(qū)、介質(zhì)出口，所述的換熱區(qū)具有波紋結(jié)構(gòu)；其特征在于所述的波紋結(jié)構(gòu)，相鄰的波紋結(jié)構(gòu)的縱向截面波紋深度不同，相隔一個(gè)波紋的波紋結(jié)構(gòu)的縱向截面波紋深度相同，形成縱向高低波紋結(jié)構(gòu)。普通的板式換熱器很難在保證較好的換熱效果的同時(shí)保證壓力損失較小。一般都是損失較大的壓力來(lái)?yè)Q取好的換熱效果。本發(fā)明的縱向截面的波紋設(shè)計(jì)可以使板式換熱器安裝時(shí)板片的接觸點(diǎn)數(shù)量減半，流體在流動(dòng)的時(shí)候遇到的阻力減小，相對(duì)損失小部分換熱效果。綜合考慮，板式換熱器的換熱性能得到較好的提高。本發(fā)明的板式換熱器新型板片-高低板，其特征在于上述縱向高低波紋結(jié)構(gòu)，低波紋和高波紋的深度比在0. 2 0. 5之間。本發(fā)明的波紋在低波紋與深波紋的深度比不同時(shí)綜合性能參數(shù)提高的效果也不同。低波紋越低，流體在板式換熱器板間流動(dòng)時(shí)流體間的流道較寬，因此流體所遇到的阻力也較小，使整個(gè)板式換熱器的壓力損失控制在一個(gè)比較好的范圍內(nèi)。本發(fā)明的板式換熱器新型板片-高低板，其特征在于低波紋和高波紋的縱向深度比為0.4時(shí)為最佳。低波紋深度越小，板片的承壓能力相對(duì)越差。因此，綜合考慮板片的性能和承壓能力，低波紋和高波紋的縱向深度比為0. 4時(shí)為最佳。 本發(fā)明的板式換熱器新型板片，換熱區(qū)的波紋結(jié)構(gòu)在流體流動(dòng)方向形狀可為橫直波紋，或人字形波紋，或平直波紋，或梯型平直波紋，或曲折形波紋。[0012]本發(fā)明的板式換熱器新型板片-高低板，換熱區(qū)的波紋結(jié)構(gòu)在縱向截面方向流動(dòng)方向形狀為正弦曲線方式或梯形截面或圓形截面。

圖I板式換熱器新板型的主視圖；圖2新板片換熱區(qū)主視圖；圖3換熱區(qū)縱向截面波紋為正弦曲線的示意圖；圖4換熱區(qū)縱向截面波紋為梯形的示意圖；圖5模型圖；圖6綜合性能參數(shù)J隨波紋深度比的變化曲線；圖中標(biāo)號(hào)名稱1、介質(zhì)進(jìn)口，2、進(jìn)口導(dǎo)流區(qū)，3、出口導(dǎo)流區(qū)，4、進(jìn)口分流區(qū)，5、出口分流區(qū)，6、換熱區(qū)，7、介質(zhì)出口，8、定位孔，Ii1低波紋深度，h2高波紋深度，a、進(jìn)口，b、出口、C、上壁面，d、固體壁面，e、下壁面。
具體實(shí)施方式
參照附圖，本發(fā)明提供一種板式換熱器新型板片，其中板片包括介質(zhì)進(jìn)口 I、進(jìn)口導(dǎo)流區(qū)2、出口導(dǎo)流區(qū)3、進(jìn)口分流區(qū)4、出口分流區(qū)5、換熱區(qū)6、介質(zhì)出口 7和定位孔8。換熱區(qū)6沿流體方向的波紋多樣化，可以采用人字形波紋、平直波紋、梯型平直波紋、曲折形波紋等，附圖I以曲折波紋為例。參照附圖3，垂直于流體方向的截面，本發(fā)明換熱區(qū)的波紋結(jié)構(gòu)，相鄰的波紋結(jié)構(gòu)的縱向截面波紋深度不同，相隔一個(gè)波紋的波紋結(jié)構(gòu)的縱向截面波紋深度相同，形成縱向高低波紋結(jié)構(gòu)。該縱向高低波紋結(jié)構(gòu)，低波紋和高波紋的縱向深度比在0. 2 0. 5之間。本發(fā)明換熱區(qū)的波紋結(jié)構(gòu)在流體流動(dòng)方向形狀為橫直波紋，或人字形波紋，或平直波紋，或梯型平直波紋，或曲折形波紋。上述換熱區(qū)的波紋結(jié)構(gòu)在縱向截面方向流動(dòng)方向形狀為正弦曲線方式，或梯形截面，或圓形截面。附圖3、4分別是縱向波紋為梯形的示意圖。換熱器裝配時(shí)，完全相同的板片旋轉(zhuǎn)180°完全壓合即可。計(jì)算實(shí)例本發(fā)明設(shè)計(jì)研究時(shí)針對(duì)不同的低波紋與高波紋的深度比進(jìn)行了一系列的數(shù)值仿真。首先針對(duì)主流區(qū)域畫模型。波紋深度比Vh1為0. I I. O。選取曲折形波紋為例，模型大小為75mmX75mm，如下圖5所示。采用FLUENT軟件進(jìn)行數(shù)值仿真計(jì)算。采用RNGk-模型。邊界條件設(shè)置如下進(jìn)口流速v=0. 5m/s，上下壁面邊界條件設(shè)置相同采用恒定壁面溫度307K，出口為壓力出口。固體壁面為絕熱。分別對(duì)不同流速下得不同模型進(jìn)行計(jì)算，最終發(fā)現(xiàn)綜合性能參數(shù)如圖6所示。綜合考慮板式換熱器的承壓能力，考慮低波紋與高波紋的深度比為0. 4時(shí)為最佳。
權(quán)利要求1.一種高低交錯(cuò)波紋的板式換熱器板片，該板片具有介質(zhì)進(jìn)口(I)、進(jìn)口導(dǎo)流區(qū)(2)、進(jìn)口分流區(qū)(4)、換熱區(qū)(6)、出口分流區(qū)(5)、出口導(dǎo)流區(qū)(3)、介質(zhì)出口(7)，所述的換熱區(qū)具有波紋結(jié)構(gòu)；其特征在于所述的波紋結(jié)構(gòu)，相鄰的波紋結(jié)構(gòu)的縱向截面波紋深度不同，相隔一個(gè)波紋的波紋結(jié)構(gòu)的縱向截面波紋深度相同，形成縱向高低波紋結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高低交錯(cuò)波紋的板式換熱器板片，其特征在于上述縱向高 低波紋結(jié)構(gòu)，低波紋和高波紋的縱向深度比在O. 2 O. 5之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高低交錯(cuò)波紋的板式換熱器板片，其特征在于低波紋和高波紋的縱向深度比為O. 4。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高低交錯(cuò)波紋的板式換熱器板片，其特征在于上述換熱區(qū)的波紋結(jié)構(gòu)在流體流動(dòng)方向形狀為橫直波紋，或人字形波紋，或平直波紋，或梯型平直波紋，或曲折形波紋。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高低交錯(cuò)波紋的板式換熱器板片，其特征在于上述換熱區(qū)的波紋結(jié)構(gòu)在縱向截面方向流動(dòng)方向形狀為正弦曲線方式，或梯形截面，或圓形截面。
專利摘要一種高低交錯(cuò)波紋的板式換熱器板片，屬于換熱器板片結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。該換熱板片包括介質(zhì)進(jìn)口(1)、進(jìn)口導(dǎo)流區(qū)(2)、出口導(dǎo)流區(qū)(3)、進(jìn)口分流區(qū)(4)、出口分區(qū)(5)、換熱區(qū)(6)、介質(zhì)出口(7)、定位孔(8)。其特征是:所述的傳熱區(qū)縱向截面是由不同深度的波紋組成的高低板片。本實(shí)用新型的有益效果是換熱區(qū)縱向波紋高度的改變，在換熱效果基本保持不變的情況下大大降低了波紋板片的壓力損失，從而使板片的綜合性能參數(shù)有所提高。本實(shí)用新型適于對(duì)壓力損失要求較高的設(shè)備。
文檔編號(hào)F28F3/04GK202361862SQ20112032026
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者葉莉, 姚君磊, 梁林, 焦煒琦, 申耀陽(yáng), 郭新賢, 陳慧, 韓東, 顧昂 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)