[实用新型]一种板式换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种换热器，更具体地涉及一种板式换热器。 

背景技术

板式换热器是近几十年来得到迅速发展和广泛应用的一种新型高效、紧凑型换热器，是由一系列具有一定波纹形状的板片叠装而成的，如图1所示。图1给出了常见的人字波纹板流道的一个截面形状，第一板片1与第二板片2之间形成第一流道4，第二板片2与第三板片3之间形成第二流道5以将冷热流体分开，即叠装的板片1、2、3形成两个流道4，5，使冷热流体分别在板片2两侧的流道4，5中流动，通过板片2进行热量交换。由于其板间流道是一个横截面形状多变、曲折的流道，它有效地使流体产生湍流，使对流换热得到加强，从而降低了流体的热阻。板片2用0.5～1.5mm的薄板制造，降低了壁面热阻；同时因流动状态为高度紊流，使污垢极薄，其相应的热阻也小。板式换热器具有一系列的优点：①总传热系数高；其总传热系数约为壳管式换热器的3～5倍。②重量轻，体积小，结构紧凑；其单位体积内的换热面积约为壳管式的3～5倍，占地面积仅为壳管式的1/5～1/6。③易于实现纯逆流，且末端温差可以很小，可以实现小温差传热。④大型化和小型化都很方便。⑤制造容易，选材多样等。 

但是，板式换热器也有一些固有的缺点，由于板间流道的平均间隙为2～8mm，对于含有较大颗粒或纤维的换热介质，流道容易堵塞，为此出现了以特殊板片组成各种非对称流道，图2给出了非对称流道的示意图，其中，该板式换热器同样示出为由三个具有一定波纹形状的板片1`，2`，3`叠装而成，板片2`两侧的第二流道5`的横截面积与第一流道4`的横截面积的比可以达到2倍左右；分析各种非对称流道的结构，它们都仅适用于宽流道为高压流体的情况；对当冷热流体两端的压强差较大时（特别是窄流道的压力较大时），不能发挥板式换热器的优越性。因一边存在相变或比热容较大，在经济流速的条件下，导致冷热流体的温升差距接近或超过1个数量级时（如水与空气 的温升可到2个数量级）。另外板式换热器难于像管壳式换热器那样通过增加翅片，改变传热面积，也即，使两侧的传热面积不相等。这也是各工业行业大量使用的各种空冷器以及蒸发压缩制冷装置中空冷式冷凝器和蒸发器而没有很好使用板式换热器的原因之一。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可以应用于冷热流体的热容量相差较大时使用板式换热器进行换热时的解决方案。 

对于冷热流体的热容量相差较大时（如空冷电厂大量使用的空冷器是水蒸汽与空气的相变换热，其中水蒸汽是被冷凝的流体，空气是冷却流体）的换热器，本实用新型的技术方案是：一种板式换热器，包括至少三块叠装的板片以形成至少两个流道，至少一个流道中设置有至少一层强化片。 

所述强化片为板片形式、穿孔板片形式或筛网形式。 

所述强化片与所述板片接触。 

所述强化片是平直的穿孔板片或筛网。 

所述强化片是人字波纹板、竖直波纹板或水平平直波纹板。 

所述强化片的形状与板片的形状完全相同或基本一致或完全不同。 

相邻的所述板片不接触。 

所述强化片与所述板片不接触。 

所述板式换热器是全焊接式、半焊接式或可拆卸式板式换热器。 

本实用新型的换热器的强化片的形式可以是目前使用的各种普通板片和特殊板片。强化片的材料可以是金属或者其他任何合适材料。强化片上的孔洞数量、位置、以及大小可根据使用情况、加工及其他条件决定。强化片的整体外形可以是平直的，或与相邻板片基本一致或完全相同或完全不同。强化片的层数可以是一层或多层。强化片之间、强化片与相邻板片之间可以有紧密接触点，或没有紧密接触点。 

通过上述技术方案，本实用新型所提供的板式换热器在相同的换热量等工作条件下，加装强化片可以有针对性的提高对流换热系数小那一侧（如空气侧）的流通面积和实际换热面积，提高表面换热系数，从而提高板式换热器的总换热系数，使板式换热器在液-液、气-液、气-气换热（特别是气-液换热）时的效率得以提高，拓宽了板式换热器的应用范围。另一方面， 通过在热容量较小那一侧（如空气侧）流道增加强化片可以增大该侧（如空气侧）流道的流通截面积，大幅提高了热容量较小侧（如空气侧）的总流量，也即提高了该侧的热容量，避免由于热容量较小侧（如空气侧）流速过高导致的功率的大幅上升。进一步地，在有相变侧加装强化片可以在增加有效换热面积的同时，大幅降低板片已冷凝或蒸发的液体薄膜厚度，进一步提高换热效率。 

附图说明

图1是普通板式换热器的流道示意图；