一種隔板打孔的板翅式換熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及板翅式換熱器，尤其涉及一種隔板打孔的板翅式換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]板翅式換熱器具有高的比表面積、大的NTU (傳熱單元數(shù))及高效的傳熱特性，結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧牢固、適應(yīng)性強、安裝簡易、操作方便以及成本比較低廉等優(yōu)點，尤其適合兩側(cè)換熱系數(shù)相差比較大以及流道布置復(fù)雜的場合。它被廣泛運用于低溫、航空、汽車、內(nèi)燃機車、工程機械、化工、空調(diào)等領(lǐng)域。板翅式換熱器的結(jié)構(gòu)形式很多，但其結(jié)構(gòu)單元體基本相同，都是由翅片、隔板、封條和導(dǎo)流片組成。在相鄰兩隔板之間放置翅片和封條，組成一個夾層，構(gòu)成通道。由一定數(shù)量的通道按一定的方式排列在一起組成板束。按單個或多個板束根據(jù)流體的不同流動形式疊置起來釬焊成整體，便組成了芯體。芯體是板翅式換熱器的核心部分，再配以封頭、接管和支承就組成了板翅式換熱器。隔板的主要作用是用于介質(zhì)的分離，也是熱量傳遞和承壓的主要元件，按使用壓力的不同，厚度一般在0.8?2_。
[0003]冷熱介質(zhì)在隔板兩側(cè)翅片間通過，按相鄰單元部件中翅片與封條的取向，介質(zhì)實現(xiàn)并流、逆流、錯流和逆錯流等流向。板翅式換熱器的制造材料有銅和銅合金、鋁和鋁合金、鎳、鈦、不銹鋼等。其中，由于鋁合金的釬焊強度高、材料價格較低以及良好的低溫機械性能，在LNG工業(yè)中使用較廣。
[0004]多股流板翅式換熱器的通道排列和通道組合直接影響換熱器的傳熱效果，是換熱器設(shè)計的關(guān)鍵。應(yīng)遵守的原則是:盡可能做到局部熱負荷平衡，即沿著換熱器橫向使換熱器的熱負荷在盡可能小的范圍內(nèi)達到平衡，以減小過剩熱負荷與過剩熱負荷的傳導(dǎo)距離。即應(yīng)使沿換熱器同一橫截面的壁面溫度盡可能接近。通道排列應(yīng)避免溫度交叉，減少熱量內(nèi)耗。當通道排列偏離理想布置時，局部的熱負荷將引起很大的熱不平衡，產(chǎn)生溫度交叉和熱量內(nèi)耗，使換熱器的效率降低。冷通道與熱通道相間隔排列(即單疊布置)，具有避免溫度交叉、減少熱量內(nèi)耗、能達到較大換熱效果的優(yōu)點。然而在一股熱流體對多股冷流體換熱的情況下，熱流體的總通道數(shù)往往小于冷流體的總通道數(shù)，這與冷流體、熱流體總通道數(shù)相等的假設(shè)是矛盾的，勢必造成通道的局部熱負荷的不平衡，過剩熱負荷所造成的熱量內(nèi)耗是這種類型通道排列的根本缺點。
[0005]天然氣液化裝置中的板翅式換熱器采用一股熱流、兩股冷流的間隔排列方式，由于冷流的壓力低，密度小，冷流是高壓制冷劑節(jié)流后產(chǎn)生的低壓制冷劑，相同質(zhì)量流量的情況下冷流的體積流量更大，由于換熱器內(nèi)壓力較大，需要將體積流量大的冷流分為兩股通道流動，以此減輕隔板承受的壓力。所以實際過程中熱流通道與冷流通道的比例為1:2，兩股冷流分別和制冷劑熱流和天然氣換熱。熱流體通道之間夾著兩個冷流體通道。沿著換熱器橫向劃分成若干個盡可能小的平衡單元，所以沿換熱器同一截面的兩股冷流壁面溫度不相等，甚至出現(xiàn)溫差很大的情況，由此導(dǎo)致兩股冷流有溫度差，造成熱量內(nèi)耗，降低傳熱效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提供一種隔板打孔的板翅式換熱器，解決兩股冷流之間的溫度差問題，使其溫度均勻，減少熱量內(nèi)耗，提高換熱效率。
[0007]本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0008]一種隔板打孔的板翅式換熱器，包括冷流通道翅片、熱流通道翅片、以及冷流通道翅片與熱流通道翅片之間的隔板，在每兩個相鄰的冷流通道翅片之間、以及熱流通道翅片與冷流通道翅片之間均設(shè)有隔板；
[0009]所述兩個相鄰的冷流通道翅片之間的隔板為貫穿有孔洞陣列的多孔隔板，該孔洞陣列用于連通兩個相鄰冷流通道翅片的流道，使該兩個相鄰冷流通道翅片內(nèi)的冷流充分混合；
[0010]所述熱流通道翅片與其相鄰的冷流通道翅片之間的隔板為無孔板。
[0011]所述多孔隔板孔的形狀為圓形孔、三角形孔或者矩形孔。
[0012]所述孔洞陣列中，每相鄰兩行的孔與孔之間分別相互交錯布置。
[0013]每行中的孔與孔的間距與孔的直徑比是1.5?2。
[0014]所述圓形孔的直徑為1mm?2mm。
[0015]本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點及效果:
[0016]本實用新型將兩個相鄰的冷流通道翅片之間的隔板為貫穿有孔洞陣列的多孔隔板，該孔洞陣列用于連通兩個相鄰冷流通道翅片的流道，使該兩個相鄰冷流通道翅片內(nèi)的冷流匯集，兩股相鄰冷流通過多孔隔板更均勻有效的混合，以此提高溫度的均勻分配，克服溫度差導(dǎo)致的傳熱效率降低的問題。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的冷流通道翅片、熱流通道翅片和隔板的排布示意圖。
[0018]圖2為圖1中的多孔隔板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本實用新型隔板打孔的板翅式換熱器的局部剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進一步具體詳細描述。
[0021]實施例
[0022]如圖1至3所示。本實用新型一種隔板打孔的板翅式換熱器，包括冷流通道翅片Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8，熱流通道翅片Hl、H2、H3、H4、H5，以及冷流通道翅片與熱流通道翅片之間的隔板，在每兩個相鄰的冷流通道翅片之間、以及熱流通道翅片與冷流通道翅片之間均設(shè)有隔板；
[0023]其中:冷流流通道翅片C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8內(nèi)的工質(zhì)為低壓制冷劑；熱流通道翅片Hl、H2、H3、H4、H5內(nèi)的工質(zhì)為高壓制冷劑和/或天然氣。
[0024]所述兩個相鄰的冷流通道翅片之間的隔板為貫穿有孔洞陣列的多孔隔板Bl、B2、B3、B4，該孔洞陣列用于連通兩個相鄰冷流通道翅片的流道，使該兩個相鄰冷流通道翅片內(nèi)的冷流充分混合。兩股冷流通過孔洞陣列均勻混合，溫度趨于均勻幾乎相等，溫差極大降低，從而提尚傳熱效率。
[0025]所述熱流通道翅片與其相鄰的冷流通道翅片之間的隔板為無孔板，即不進行打孔處理。
[0026]所述多孔隔板孔的形狀為圓形孔、三角形孔或者矩形孔。各孔根據(jù)板翅式換熱器的尺寸而定，為了使兩個通道(冷流通道翅片、熱流通道翅片)的冷流盡可能均勻的混合，各孔應(yīng)該分布對稱均勻，不應(yīng)太少。但是為了保證隔板的承受壓力以及換熱面積，孔不能太密集，應(yīng)合理分配數(shù)量。
[0027]所述孔洞陣列中，每相鄰兩行的孔與孔之間分別相互交錯布置。
[0028]每行中的孔與孔的間距與孔的直徑比是1.5?2。
[0029]所述圓形孔的直徑為1mm?2mm。
[0030]如上所述，便可較好地實現(xiàn)本實用新型。
[0031]本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種隔板打孔的板翅式換熱器，包括冷流通道翅片(Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8)、熱流通道翅片(Hl、H2、H3、H4、H5)、以及冷流通道翅片與熱流通道翅片之間的隔板，其特特征在于:在每兩個相鄰的冷流通道翅片之間、以及熱流通道翅片與冷流通道翅片之間均設(shè)有隔板； 所述兩個相鄰的冷流通道翅片之間的隔板為貫穿有孔洞陣列的多孔隔板(Bl、B2、B3、B4)，該孔洞陣列用于連通兩個相鄰冷流通道翅片的流道，使該兩個相鄰冷流通道翅片內(nèi)的冷流充分混合； 所述熱流通道翅片與其相鄰的冷流通道翅片之間的隔板為無孔板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔板打孔的板翅式換熱器，其特特征在于:所述多孔隔板孔的形狀為圓形孔、三角形孔或者矩形孔。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隔板打孔的板翅式換熱器，其特特征在于:所述孔洞陣列中，每相鄰兩行的孔與孔之間分別相互交錯布置。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隔板打孔的板翅式換熱器，其特特征在于:每行中的孔與孔的間距與孔的直徑比是1.5?2。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隔板打孔的板翅式換熱器，其特特征在于:所述圓形孔的直徑為1mm?2mm。
【專利摘要】本實用新型公開了一種隔板打孔的板翅式換熱器，包括冷流通道翅片、熱流通道翅片、以及冷流通道翅片與熱流通道翅片之間的隔板，在每兩個相鄰的冷流通道翅片之間、以及熱流通道翅片與冷流通道翅片之間均設(shè)有隔板；所述兩個相鄰的冷流通道翅片之間的隔板為貫穿有孔洞陣列的多孔隔板，該孔洞陣列用于連通兩個相鄰冷流通道翅片的流道，該兩個相鄰冷流通道翅片內(nèi)的冷流匯集，兩股冷流通過孔洞陣列均勻混合，溫度趨于均勻幾乎相等，溫差極大降低，從而提高傳熱效率。
【IPC分類】F28F13/00, F28D9/00, F28F3/02
【公開號】CN204987971
【申請?zhí)枴緾N201520576277
【發(fā)明人】劉金平, 吳秋麗, 許雄文
【申請人】華南理工大學
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年7月31日