本發(fā)明涉及一種新型錯(cuò)流式鋁制板翅式換熱器，特別是利用柔性封條結(jié)構(gòu)并結(jié)合蓋板開設(shè)的應(yīng)力釋放縫以大幅降低熱應(yīng)力的新型鋁制板翅式換熱器。

背景技術(shù)：

板翅式換熱器作為一種高效緊湊式換熱設(shè)備，廣泛應(yīng)用于石油化工、能源動(dòng)力、冶金、制冷等行業(yè)領(lǐng)域，是目前最先進(jìn)的換熱設(shè)備之一。由于錯(cuò)流式鋁制板翅式換熱器的換熱特點(diǎn)，其在各行業(yè)領(lǐng)域中往往被應(yīng)用為風(fēng)冷型換熱設(shè)備，如制冷系統(tǒng)中的表冷器，石油煉化工業(yè)中的空冷器，工程機(jī)械的油冷卻器，壓縮機(jī)的油冷卻器、中冷卻器、后冷卻器等，這種錯(cuò)流式板翅式換熱器經(jīng)常在冷熱交替工作環(huán)境下工作，溫度的不同引起板翅式換熱器結(jié)構(gòu)變形的差異進(jìn)而產(chǎn)生熱應(yīng)力，熱應(yīng)力的周期性變化會(huì)使換熱器發(fā)生疲勞失效，嚴(yán)重影響工業(yè)生產(chǎn)效率及人員安全。

板翅式換熱器主要由隔板、翅片通過(guò)不同疊積和適當(dāng)排列并用封條釬焊而成。相較于厚度為0.8mm～1.2mm的隔板及更薄的翅片，封條與蓋板厚度往往是它們厚度的數(shù)倍甚至數(shù)十倍，而且換熱器焊接長(zhǎng)度很長(zhǎng)，使得封條與蓋板存在比較大的剛性，在實(shí)際應(yīng)用中隨著溫度的不同，它們的變形量差異很大，進(jìn)而會(huì)引起很大的熱應(yīng)力。所以鋁制板翅式換熱器封條和蓋板的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的好壞，直接影響換熱器設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，換熱器零部件結(jié)構(gòu)對(duì)換熱器的牢固可靠性、換熱效果及疲勞壽命尤為重要。

針對(duì)上述的缺陷，本發(fā)明以期創(chuàng)設(shè)一種新型柔性結(jié)構(gòu)的板翅式換熱器，其特點(diǎn)在于采用了開設(shè)應(yīng)力釋放槽的柔性封條，并且在整個(gè)板翅式換熱器加工過(guò)完成后根據(jù)蓋板長(zhǎng)度經(jīng)尺寸計(jì)算后在蓋板上開設(shè)適當(dāng)數(shù)量的應(yīng)力釋放縫，綜合兩種柔性結(jié)構(gòu)的應(yīng)力釋放作用，有效地降低鋁制板翅式換熱器在實(shí)際應(yīng)用中的熱應(yīng)力，使其更具有工業(yè)產(chǎn)業(yè)上的使用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種重量輕、可大幅減少熱應(yīng)力的具有柔性結(jié)構(gòu)的新型板翅式換熱器。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于柔性封條及蓋板開設(shè)應(yīng)力釋放縫的錯(cuò)流式鋁制板翅式換熱器，包含板翅式換熱器芯體及封頭4，換熱器芯體為若干層熱通道與若干層冷通道進(jìn)行疊積錯(cuò)流排布并由蓋板1夾裝釬焊而成，熱通道為兩層隔板6夾裝一層翅片2并由矩形封條7密封，冷通道為兩層隔板6夾裝一層翅片2并由柔性封條3密封；封頭4為半圓槽形，封頭4外側(cè)為圓管形接頭5；整個(gè)板翅式換熱器加工完成后，根據(jù)尺寸計(jì)算在換熱器芯體兩側(cè)蓋板1上開設(shè)矩形應(yīng)力釋放縫8。

本發(fā)明所述換熱器芯體包含蓋板1和流體通道，冷熱流體通道適當(dāng)疊加進(jìn)行錯(cuò)流式換熱。

本發(fā)明所述應(yīng)力釋放縫8為整個(gè)板翅式換熱器加工完成后，根據(jù)尺寸計(jì)算在換熱器芯體兩側(cè)蓋板1上開設(shè)的矩形應(yīng)力釋放縫8，其橫截面為長(zhǎng)方形，應(yīng)力釋放縫8的個(gè)數(shù)可根據(jù)蓋板1長(zhǎng)度經(jīng)尺寸計(jì)算后適當(dāng)增加或減少，橫截面長(zhǎng)方形的尺寸可根據(jù)蓋板1厚度及長(zhǎng)度經(jīng)尺寸計(jì)算做出適當(dāng)調(diào)整。

本發(fā)明所述流體通道包括熱通道和冷通道，流體通道為兩層隔板6夾裝一層翅片2，并在與流體流動(dòng)方向垂直的翅片2兩端用封條密封。

本發(fā)明所述熱通道用矩形封條7密封。

本發(fā)明所述冷通道用柔性封條3密封，并且芯體兩側(cè)最外層通道始終為冷通道。

本發(fā)明所述柔性封條3為在矩形封條基礎(chǔ)上開設(shè)應(yīng)力釋放槽，柔性封條3應(yīng)力釋放槽橫截面可為ω形、u形或啞鈴形等。

本發(fā)明所述封頭4為半圓槽形，封頭4外側(cè)焊接圓管形接頭5。

本發(fā)明所述流體通道內(nèi)翅片采用平直形、鋸齒形、三角形或多孔形翅片等。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：

1、本發(fā)明的新型板翅式換熱器所設(shè)的柔性封條3結(jié)構(gòu)及應(yīng)力釋放縫8有效的降低了工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力，避免了換熱器工作時(shí)出現(xiàn)漲破或滲漏等熱應(yīng)力疲勞情況，使用該新型板翅式換熱器其疲勞使用壽命比常規(guī)封條板翅式換熱器提高3至5倍。

2、本發(fā)明的新型板翅式換熱器柔性封條3結(jié)構(gòu)及應(yīng)力釋放縫8大幅節(jié)省了換熱器生產(chǎn)耗材，減輕了板翅式換熱器重量，達(dá)到了輕量化的目的。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的換熱器的外形圖。

圖2是本發(fā)明的換熱器的分散圖。

圖3是本發(fā)明的換熱器的熱通道圖。

圖4是本發(fā)明的換熱器的冷通道圖。

圖5是本發(fā)明的換熱器的柔性封條圖。

圖中，1為蓋板；2為翅片；3為柔性封條；4為封頭；5為圓管形接頭；6為隔板；7為矩形封條；8為矩形應(yīng)力釋放縫；20為冷流體；30為熱流體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋并不局限于以下實(shí)施例。

本實(shí)施例的新型板翅式換熱器是一種基于柔性封條及蓋板開設(shè)應(yīng)力釋放縫的錯(cuò)流式鋁制板翅式換熱器，它主要由板翅式換熱器芯體及封頭4組成，換熱器芯體為若干層熱通道與若干層冷通道進(jìn)行疊積錯(cuò)流排布并由蓋板1夾裝釬焊而成，熱通道為兩層隔板6夾裝一層翅片2并由矩形封條7密封，冷通道為兩層隔板6夾裝一層翅片2并由柔性封條3密封；芯體兩側(cè)最外層通道始終為冷通道。封頭4為半圓槽形，封頭4外側(cè)為圓管形接頭5；整個(gè)板翅式換熱器加工完成后，根據(jù)尺寸計(jì)算在換熱器芯體兩側(cè)蓋板1上開設(shè)矩形應(yīng)力釋放縫8。換熱器芯體包含蓋板1和流體通道，流體通道包括熱通道和冷通道，冷熱流體通道適當(dāng)疊加進(jìn)行錯(cuò)流式換熱。熱流體經(jīng)過(guò)接管通過(guò)換熱器內(nèi)部熱通道，與冷通道進(jìn)入的冷流體進(jìn)行換熱。兩種換熱介質(zhì)呈錯(cuò)流換熱方式。

本實(shí)施例的新型板翅式換熱器的芯體為若干層熱通道與若干層冷通道進(jìn)行疊積錯(cuò)流排布并由蓋板1夾裝釬焊而成，熱通道為兩層隔板6夾裝一層翅片2并由矩形封條7密封，冷通道為兩層隔板6夾裝一層翅片2并由柔性封條3密封。

本實(shí)施例的新型板翅式換熱器柔性封條3為在矩形封條7基礎(chǔ)上開設(shè)應(yīng)力釋放槽8，柔性封條3應(yīng)力釋放槽橫截面可為ω形、u形、梯形或者啞鈴形等。

本實(shí)施例的流體通道內(nèi)翅片2采用平直形、鋸齒形、三角形或多孔形翅片等。

本實(shí)施例的新型板翅式換熱器蓋板上的應(yīng)力釋放槽8是在整個(gè)板翅式換熱器加工完成后，再在換熱器芯體兩側(cè)的蓋板1上開設(shè)的長(zhǎng)方形應(yīng)力釋放縫，其個(gè)數(shù)可根據(jù)蓋板長(zhǎng)度經(jīng)尺寸計(jì)算后適當(dāng)增加或減少，橫截面長(zhǎng)方形的尺寸可根據(jù)蓋板厚度及長(zhǎng)度經(jīng)尺寸計(jì)算做出適當(dāng)調(diào)整。

本實(shí)施例的新型板翅式換熱器的封頭與換熱器芯體采用氬弧焊工藝進(jìn)行焊接，封頭4為半圓槽形，封頭4外側(cè)焊接圓管形接頭5。

本發(fā)明的新型板翅式換熱器加工完成后需進(jìn)行氣密性試驗(yàn)和水壓試驗(yàn)，保證板翅式換熱器的密封性和承壓性能以檢驗(yàn)各零件間焊接質(zhì)量。

本發(fā)明書中所描述的以上內(nèi)容僅是對(duì)本發(fā)明的所做的舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種修改或采用類似的方式代替，只要不偏離本發(fā)明說(shuō)明書的內(nèi)容或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種板翅式換熱器，包含換熱器芯體及封頭，換熱器芯體為若干層熱通道與若干層冷通道進(jìn)行疊積錯(cuò)流排布并由蓋板夾裝釬焊而成，熱通道為兩層隔板夾裝一層翅片并由矩形封條密封，冷通道為兩層隔板夾裝一層翅片并由柔性封條密封；封頭為半圓槽形，封頭外側(cè)為圓管形接頭；整個(gè)板翅式換熱器加工完成后，根據(jù)換熱器芯體兩側(cè)蓋板長(zhǎng)度經(jīng)尺寸計(jì)算在蓋板上開設(shè)矩形應(yīng)力釋放縫。本發(fā)明的新型板翅式換熱器采用了開設(shè)應(yīng)力釋放槽的柔性封條結(jié)構(gòu)和開設(shè)應(yīng)力釋放縫的蓋板，不僅減輕了換熱器的重量，而且綜合兩種柔性結(jié)構(gòu)的應(yīng)力釋放作用還大幅降低了熱應(yīng)力，有效的避免了換熱器在實(shí)際工作中由于熱應(yīng)力而產(chǎn)生的疲勞失效情況，提高了換熱器的疲勞壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：凌祥;曹優(yōu)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.01
技術(shù)公布日：2017.07.14