[实用新型]一种板式换热器的凸起变截面流体通道换热片

说明书

本实用新型提供一种板式换热器的凸起变截面流体通道换热片，该板式换热片涉及的流体通道包含凸起变截面结构和直通段。本实用新型通过在流体通道中增加凸起变截面结构，极大提高了流体介质的换热面积；通过改变流体介质的过流截面，增大介质流动速度和湍流强度，提高流体介质对壁面的剪切作用，减小壁面边界层厚度，提高换热效率，同时对于壁面区域的杂质沉积形成冲刷，实现换热器运行过程中的自清洗功能，降低流体通道内杂质沉积、堵塞风险。该实用新型改变了板式换热片上流体通道结构单一、换热面积固定的缺点，同时实现了板式换热器运行过程的自清洗功能，提高了设备整体运行效率和安全稳定性。

技术领域

本实用新型设计板式换热器领域，具体地，涉及一种板式换热器的凸起变截面流体通道换热片。

背景技术

板式换热器问世100多年来，因其换热效率高、结构紧凑、拆装灵活等优点，在石油、化工、轻纺、暖通、食品、医药等领域获得广泛应用。随着世界能源危机的日益加深，以及我国对于环保要求的日渐提高，高效、节能、经济的板式换热器在未来的市场发展过程中将获得更为广阔的前景。

板式换热器由形状、规格完全相同的换热片交错排列组装而成。换热片的核心区域包括流体入口、流动区(即流体通道区)与流体出口。其中，流体换热的主要区域为流体通道区。目前，已面世的所有换热片的流体通道都为平直通道，一方面限制了换热板有效换热面积的发展，制约了板式换热器的整体运行效率的提高，另一方面容易导致流体介质中的杂质颗粒流动过程发生沉积，造成通道堵塞，影响换热器运行安全。

因此，如何改造换热片流体通道结构，增加流体有效换热面积，提高换热器整体运行效率，降低杂质沉积、堵塞风险，成为制约板式换热器进一步发展的关键问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种板式换热器的凸起变截面流体通道换热片，以提高流体介质换热面积，降低杂质沉积、堵塞风险。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种板式换热器的凸起变截面流体通道换热片，所述换热片从上至下依次包括流体入口，流体通道和流体出口；所述流体通道包括凸起变截面结构和直通段；所述凸起变截面结构排列于直通段上；所述凸起变截面结构为三角形或梯形或圆弧形。

进一步地，本领域技术人员仅需要简单将流体通道设置人字形结构，来降低流体的流动阻力。

进一步地，所述凸起变截面结构与流体介质相接触的两个面，分别为前向面和后向面，前相面倾角α小于后向面倾角β，以降低流体后相面区域介质流动阻力，提高前向面区域的流体湍流速度。

进一步地，所述凸起变截面结构在流体通道内同向设置或相向设置，排布方式灵活多变。

进一步地，所述凸起变截面结构在流体通道内同向分布时，其中，所述凸起变截面结构为三角形时，外侧三角形凸起变截面结构为钝角三角形，其顶角ε大于内侧三角形凸起变截面结构的顶角；所述凸起变截面结构为梯形或圆弧形时，外侧凸起变截面结构的高度h小于内侧凸起变截面结构的高度。本领域技术人员通过这种排布设计，能够有效降低流体介质中的杂质在外侧凸起区域内发生沉积的风险。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果：该换热片在流体通道内增设凸起变截面结构，有效扩展了流体的换热面积，提高介质流动过程中的湍流程度，提高了单位面积换热板的有效换热效率和运行效率；同时，凸起变截面结构降低了通道的局部过流截面，使得流体介质在该部位的流速突然提高，形成较强的流动剪切，可以有效去除通道内的沉积杂质，防止通道堵塞，实现换热器运行过程中的自清洗功能。

附图说明

图1为本实用新型三角形凸起变截面流体通道相向排布的换热片示意图；

图2为本实用新型提供的三角形凸起变截面结构示意图；

图3为本实用新型梯形凸起变截面流体通道相向排布的换热片示意图；