[发明专利]一种波纹换热板片

说明书

技术领域

本发明属于换热器领域，尤其涉及一种板式换热器，属于F28D的换热器领域。

背景技术

一般情况下，板式换热器板片两侧冷、热流体通道的横截面积是相等的(图1a)。在此种情况下，如果两种流体的流量(指体积流量)相差不大，此时同一种流体的流道可以采取互相平行并联的方式，如图1a，此时板式换热器两侧流体的换热系数相差不大，整个换热器换热系数很高，而且这样设置还可以使得两种流体的进出口都在一个端板5上，如图1b所示，有利于板式换热器的拆解检修和板片清洗。但是如果两种流量相差较大的流体进行换热时，如果两种流体都采取并联的流体通道，则会出现较小流量的流速太低，从而导致更低的换热系数。因此通常将低流量流体通道设置成串联的形式，如图2a所示，这样就无法将冷热流体的四个进出口全部设置在一个端板上，只能设置在两个端板5、6上，如图2b所示，在两个端板上都设置流体进出接口，在换热器跟管路处于连接状态时，板式换热器将拆卸困难，需要两端拆卸，造成检修不便。

发明内容

本发明仅用同一种板片改变密封结构来实现冷、热侧流体流通截面积不相等的需求，而且这些板片组装而成的板式换热器采用单侧接管的组装形式，可以节省很大的安装和维修费用。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种板式换热器中使用的换热板片，所述换热板片中设置至少一个分流部件，所述分流部件将流经换热板片的换热流体的流动路径分成至少两个分流流道，分流部件设置开口，使得所述的换热板片中的分程流道为串联结构，从而使换热流体在换热板片上形成S形流道。

优选的，分流部件的开口长度L1，分流部件的长度为L2，分流流道宽度W，则满足如下关系式：

L1/L＝a-b＊Ln(L1/W)-c＊(L1/W)；

其中L＝L1+L2；

400＜L＜800mm，80＜L1＜140mm，130＜W＜150mm；Ln是对数函数

0.17＜L1/L＜0.22，0.5＜L1/W＜1.1

0.18＜a＜0.21，0.014＜b＜0.016，0.0035＜c＜0.004。

优选的，分流部件是通过密封槽和密封垫实现的，所述密封槽设置在换热板片上，通过将密封垫插入到密封槽内，从而形成分流部件。

优选的，密封垫采用橡胶材料。所述橡胶材料由以下重量份数的原料制成：三元乙丙橡胶7-9份，丁苯胶3-6份，氧化锌6-8份，白炭黑13-15份，促进剂4-5份，发泡剂2-8份，环烷油5-6份，钛白粉20份，天然橡胶50-55份，莱茵散10-13份，硅橡胶15-17份，碳化硅2份，三聚腈胺2份，防老剂0.6份至1.5份，软化剂4份至6份，硫化剂2.2份至4份。

优选的，沿着流体流动的方向，不同的分流流道的宽度W不断的减少。

优选的，所述的换热板片采用铜合金材料，所述铜合金由铜、铁、锰、铈、镁、锡、银、铬及其他辅材加工而成，所述铜合金中各成分所占重量百分比分别为：铜71.2％～82.5％、铁3.3％～4.5％、锰1.1％～2.5％、铈0.35％～0.45％、镁0.77％～1.3％、锡0.028％～0.14％、银0.06％～0.09％、铬0.3％～0.9％，剩余为辅材。

与现有技术相比较，本发明的板式换热器及其换热板片具有如下的优点：

1)本发明仅用同一种板片改变密封结构来实现冷、热侧流体流通截面积不相等的需求，而且这些板片组装而成的板式换热器采用单侧接管的组装形式，可以节省很大的安装和维修费用。

2)本发明在传统板片结构基础上设计了将板片换热区域分割成几部分的流程分割密封槽，以与相应形状的密封橡胶垫片配合，实现将整个板片的流通截面分割成几小部分，流体在一个板片通道内的流动长度由在分割前的一个流程变成分割后的多个流程，从而提高流速。方便板式换热器设计时，流量相差较大两种流体换热情况下换热面积和流通面积的匹配。

3)本发明通过多次试验，得到一个最优的换热板片优化结果，并且通过试验进行了验证，从而证明了结果的准确性。

4)开发了新的换热板片的材料。

5)开发了新的密封垫片的材料。

6)通过通道宽度的变化设置，提高了换热系数。

附图说明

图1是一个流道并联的现有技术板式换热器示意图；

图2是流道串联的现有技术板式换热器的示意图；

图3是本发明分程板片结构的示意图；

图4是本发明分程垫片的结构示意图；