CN210689333U - 一种新型钎焊换热板片组 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于钎焊板式热交换器板片技术领域，具体涉及一种新型钎焊换热板片组，包括至少两对单元板片组，每对单元板片组包括层叠设置的第一板片和第二板片，第二板片相对于第一板片旋转180°，第一板片和第二板片均包括主面板和周围的挡板，主面板上设有若干个凸脊，相邻凸脊之间形成凹谷，相邻凸脊的高度不同。本换热板片组的板片在主面板上设置若干凸脊，相邻凸脊间形成凹谷，且相邻凸脊高度不同，相邻凸脊的高度差会使介质在每单个通道内流动时产生的常规湍流变为“S”形湍流，换热器整体的湍流程度得到加强，强化传热，提高单板的传热系数，换热效率高；在充液量相同时，本实用新型换热板片所构成流道的换热面积大于等高波纹换热板片。

Description

一种新型钎焊换热板片组

技术领域

本实用新型属于钎焊板式热交换器技术领域，具体涉及一种新型钎焊换热板片组。

背景技术

钎焊板式热交换器的核心构造部件是具有一定波纹形状的换热板片，每种换热板片的花纹设计决定了介质在换热器内的流动状态和传热效果，从而直接决定了换热器的换热性能。目前，市场上的钎焊板式热交换器一般采用等高花纹板片组合而成，介质在板间的湍流程度较低，冷热介质换热不充分，传热效果不佳。为了强化传热效果，往往需要增加换热板片的数量，增大换热面积，从而保证对数平均温差的实现，这样一来不仅要增加制造工序，抬高制造成本，而且大大增加了换热器的体积，这就需要为换热器设计更多的安装空间，无法适用于结构紧凑的机组，不利于机械设备轻量化、小型化的发展。

另外，如果换热器的换热面积小，为了提高换热量，就需要更大的流量，需要增加循环泵的功率，从而增加电能消耗，造成能源浪费。

实用新型内容

为了解决现有钎焊板式热交换器的换热板片的换热效率低的问题，本实用新型公开了一种新型钎焊换热板片组，该板片组的板片在主面板上设置若干个凸脊，相邻凸脊之间形成凹谷，且相邻凸脊的高度不同，相邻凸脊的高度差会使介质在每单个通道内流动时产生的常规湍流变为“S”形湍流，换热器整体的湍流程度得到加强，强化了传热，提高了单板的传热系数，提高换热效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种新型钎焊换热板片组，包括至少两对单元板片组，每对所述单元板片组包括层叠设置的第一板片和第二板片，所述第二板片相对于第一板片旋转180°，所述第一板片和第二板片均包括主面板和周围的挡板，所述主面板上设有若干个凸脊，相邻凸脊之间形成凹谷，所述相邻凸脊的高度不同。

作为优选，上述凸脊的截面为等腰梯形。

作为优选，上述凸脊包括凸脊一和凸脊二，所述凸脊一和凸脊二交替设置，所述凸脊一的高度a1大于凸脊二的高度a2。

作为优选，上述凸脊一的高度a1是凸脊二的高度a2的两倍。

作为优选，上述等腰梯形的凸脊一的上底长度为b1，腰的长度为c1，上底顶角到下底的垂足到较近的下底顶角之间的距离为d1，所述等腰梯形的凸脊二的上底长度为b2，腰的长度为c2，上底顶角到下底的垂足到较近的下底顶角之间的距离为d2，所述凹谷的长度为b3，所述b1等于b2等于b3，所述c1为c2的两倍，所述d1为d2的两倍。

作为优选，上述第一板片与第二板片组装后，所述第一板片的凹谷与第二板片的凸脊一的上底接触并对齐。

作为优选，上述凸脊自第一板片或第二板片的中轴向两侧呈鱼骨状排列。

作为优选，上述第一板片和第二板片均为圆形。

本实用新型具有如下的有益效果：（1）本实用新型的换热板片组的板片在主面板上设置若干个凸脊，相邻凸脊之间形成凹谷，且相邻凸脊的高度不同，相邻凸脊的高度差会使介质在每单个通道内流动时产生的常规湍流变为“S”形湍流，换热器整体的湍流程度得到加强，强化了传热，提高了单板的传热系数，提高换热效率；

（2）在充液量相同的情况下，本实用新型换热板片组所构成换热器的流道的换热面积大于目前常用的等高波纹换热板片所构成换热器的流道的换热面积，即，本实用新型的换热板片组所构成的换热器具有更大的换热面积，换热效率更高，在所获得的换热量相同的情况下，本实用新型可以采用更少数量的换热板片，有利于减小换热器体积，可以适用于结构紧凑的机组，利于机械设备轻量化、小型化的发展，而且有利于节约制造成本；

（3）本实用新型的换热板片组所构成的换热器形成的流道具有空间较大的大仓、空间较小的小仓以及连通大仓和小仓的流道，大仓和小仓之间的高度差会迫使介质从大仓涌入小仓，形成“S”形湍流，如果在换热量和换热面积不变的情况下，湍流程度提高，介质进出口温差必然增大，那么介质流量就可以减小，循环泵的功率就可以降低，在达到相同换热量的条件下消耗的能源更少，节约能源；对于空调系统而言，减少氟利昂的循环量和使用量就意味着氟利昂的采购成本更低，同时，这对大气和臭氧层的保护也十分有益；

（4）流道内湍流程度的提高还有利于帮助降低换热器的结垢程度，这就延长了换热器结垢的周期，减少了换热器清洗的次数，使换热器维护的工作量和维护成本大大降低。同时，由于减少了换热器清洗次数，还有利于延长换热器的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型换热板片组的结构示意图；

图2是本实用新型换热板片的主视图；

图3是沿图2中A-A线的剖视图；

图4是图3中a部分的放大图；

图5是换热板片组的流道截面示意图；

图6是现有技术中具有等高波纹的换热板片的截面示意图；

图7是图6中b部分的放大图；

图中：1. 第一板片；2. 第二板片；31.挡板；41. 凸脊；411. 凸脊一；412. 凸脊二；42. 凹谷；51. 通道；52. 大仓；53. 小仓。

具体实施方式

现在结合实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

一种新型钎焊换热板片组，如图1-4所示，包括至少两对单元板片组，每对单元板片组包括层叠设置的第一板片1和第二板片2，第二板片2相对于第一板片1旋转180°，第一板片1和第二板片2均包括主面板和周围的挡板31，主面板上设有若干个凸脊41，相邻凸脊41之间形成凹谷42，相邻凸脊41的高度不同。如图5所示，相邻凸脊41的高度差会使介质在每单个通道内流动时产生的常规湍流变为“S”形湍流，换热器整体的湍流程度得到加强，强化了传热，提高了单板的传热系数，提高换热效率。

在一种具体的实施方式中，如图3-4所示，凸脊41的截面为等腰梯形。

在一种具体的实施方式中，如图3-4所示，凸脊41包括凸脊一411和凸脊二412，凸脊一411和凸脊二412交替设置，凸脊一411的高度a1大于凸脊二412的高度a2。

在一种具体的实施方式中，如图4所示，凸脊一411的高度a1是凸脊二412的高度a2的两倍。

在一种具体的实施方式中，如图4所示，等腰梯形的凸脊一411的上底长度为b1，腰的长度为c1，上底顶角到下底的垂足到较近的下底顶角之间的距离为d1，等腰梯形的凸脊二412的上底长度为b2，腰的长度为c2，上底顶角到下底的垂足到较近的下底顶角之间的距离为d2，凹谷42的长度为b3，b1等于b2等于b3，c1为c2的两倍，d1为d2的两倍。

如图6-7所示，常规的等高波纹的换热板片所构成的流道的充液量为：

V0 = 6×{ [(b4+2d1+b4)]×a1/2} = 6a1(b4+d1)

如图4所示，本实用新型换热板片所构成的流道的充液量为：

V1 = 4×{[(b1+2d1+b1) ]×a1/2}+4×{[(b2+2d2+b2) ]×a2/2} +2×(a1-a2)×(b3+2d2+b2)

= 4a1(b1+d1) + 4a2(b2+d2) + 2×(a1-a2)×(b3+2d2+b2)

由于a1=2a2，b1=b2=b3，d1=2d2，

V1 = 4a1(b1+d1) + 2a1(b1+0.5d1) + a1(2b1+d1)

= 4a1b1+4a1d1+2a1b1+a1d1+2a1b1+a1d1

= 8a1b1+6a1d1

= 6a1(4/3b1+d1)

由图4和图7可知，总长度均为L：

L=2b1+2b2+4b3+4d1+2d1=6b4+6d1

则：8b1+6d1=6b4+6d1

d1=3/4b4

即：V0=V1

由此可知，本实用新型换热板片所构成的流道的充液量与目前常用的等高波纹换热板片所构成的流道的充液量相等。

如图7所示，常规的等高波纹的换热板片所构成的流道的换热面积为：

S0 = 6×(2c1+b4) = 12c1+6b4

如图4所示，本实用新型换热板片所构成的流道的换热面积为：

S1 = 2×(4c1+2b1+2b2+2b3+4c2) = 12c1+12b1 = 12c1+9b4

即：S1> S0

由此可知，本实用新型换热板片所构成的流道的换热面积大于目前常用的等高波纹换热板片所构成的流道的换热面积。也就是说在充液量相同的情况下，本实用新型的换热板片具有更大的换热面积，换热效率更高，在所获得的换热量相同的情况下，本实用新型可以采用更少数量的换热板片，有利于减小换热器体积，节约制造成本。

在一种具体的实施方式中，如图5所示，第一板片1与第二板片2组装后，第一板片1的凹谷42与第二板片2的凸脊一411的上底接触并对齐。如图5所示，由于第一板片1与第二板片2所构成的流道中间具有一较为狭窄的通道51，通道51的左右两侧分别具有空间较大的大仓52和小仓53，由于通道51的存在，且由于大仓52和小仓53之间的高度差，流道中的介质从大仓52涌入小仓53时，会形成“S”形湍流，湍流程度提高，强化传热，板片间的传热系数K（或者说是组合而成的换热器的传热系数）得到了提高。如果在换热量和换热面积不变的情况下，湍流程度提高，介质进出口温差必然增大，那么介质流量就可以减小，循环泵的功率就可以降低，在达到相同换热量的条件下消耗的能源更少，节约能源。

另外，流道内湍流程度的提高还有利于帮助降低换热器的结垢程度，这就延长了换热器结垢的周期，减少了换热器清洗的次数，使换热器维护的工作量和维护成本大大降低。同时，由于减少了换热器清洗次数，换热器的寿命必然会得到提高。

在一种具体的实施方式中，如图1-2所示，凸脊41自第一板片1或第二板片2的中轴向两侧呈鱼骨状排列。在具体实施方式中，凸脊41可以呈鱼骨状排列，也可以呈波浪状、斜纹状等各种适用的形状。

在一种具体的实施方式中，如图2所示，第一板片1和第二板片2均为圆形。在具体实施方式中，第一板片1和第二板片2也可以是长方形等其他适用的形状。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种新型钎焊换热板片组，其特征在于：包括至少两对单元板片组，每对所述单元板片组包括层叠设置的第一板片（1）和第二板片（2），所述第二板片（2）相对于第一板片（1）旋转180°，所述第一板片（1）和第二板片（2）均包括主面板和周围的挡板（31），所述主面板上设有若干个凸脊（41），相邻凸脊（41）之间形成凹谷（42），所述相邻凸脊（41）的高度不同。

2.如权利要求1所述的新型钎焊换热板片组，其特征在于：所述凸脊（41）的截面为等腰梯形。

3.如权利要求2所述的新型钎焊换热板片组，其特征在于：所述凸脊（41）包括凸脊一（411）和凸脊二（412），所述凸脊一（411）和凸脊二（412）交替设置，所述凸脊一（411）的高度a1大于凸脊二（412）的高度a2。

4.如权利要求3所述的新型钎焊换热板片组，其特征在于：所述凸脊一（411）的高度a1是凸脊二（412）的高度a2的两倍。

5.如权利要求4所述的新型钎焊换热板片组，其特征在于：所述等腰梯形的凸脊一（411）的上底长度为b1，腰的长度为c1，上底顶角到下底的垂足到较近的下底顶角之间的距离为d1，所述等腰梯形的凸脊二（412）的上底长度为b2，腰的长度为c2，上底顶角到下底的垂足到较近的下底顶角之间的距离为d2，所述凹谷（42）的长度为b3，所述b1等于b2等于b3，所述c1为c2的两倍，所述d1为d2的两倍。

6.如权利要求5所述的新型钎焊换热板片组，其特征在于：所述第一板片（1）与第二板片（2）组装后，所述第一板片（1）的凹谷（42）与第二板片（2）的凸脊一（411）的上底接触并对齐。

7.如权利要求1所述的新型钎焊换热板片组，其特征在于：所述凸脊（41）自第一板片（1）或第二板片（2）的中轴向两侧呈鱼骨状排列。

8.如权利要求1所述的新型钎焊换热板片组，其特征在于：所述第一板片（1）和第二板片（2）均为圆形。

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