專利名稱：用于板殼式換熱器的交叉雙尺度波紋板換熱元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及板殼式換熱器的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及波紋板換熱元件的技術(shù)領(lǐng)域。 技術(shù)背景由于板的制造工藝比管子容易，成本較低，所以在中、低壓力范圍應用的換熱器呈 現(xiàn)"以板代管"的趨勢，尤其是在需要采用不銹鋼等優(yōu)質(zhì)材料的場合。從波紋板傳熱元件來說，國內(nèi)外對于波紋板的研究主要是針對板式換熱器這種兩側(cè) 均為封閉通道的結(jié)構(gòu)。為了強化一側(cè)是封閉通道另一側(cè)是敞開通道的板殼式換熱器中的 傳熱傳質(zhì)，特別是對涉及液膜傳熱傳質(zhì)的吸收、蒸發(fā)和發(fā)生等過程實現(xiàn)強化傳熱傳質(zhì)， 申請者此前曾申請一項"雙尺度波紋板傳熱元件"的發(fā)明專利，巳獲授權(quán)。本項發(fā)明是在上述發(fā)明基礎(chǔ)上解決原有方案在制作工藝和使用中的問題， 一方面， 由于原來的波紋為三角波，相鄰波紋在頂靠時呈現(xiàn)尖角相對，因而強度較差，且不易控 制板片的波高尺寸；另一方面，如何針對交叉雙尺度波紋板的結(jié)構(gòu)特點使用同一種板片 組成雙尺度波紋板板束，從而減少模具的費用，也是需要解決的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種能,高傳熱傳質(zhì)效率，且具有較合理的強度和制造工藝條件，用一套 模具成型制作的用于板殼式換熱器的交叉雙尺度波紋板換熱元件。 本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案-本發(fā)明由波紋板組成，在波紋板上設(shè)有波紋，其特征在于在波紋板的一端設(shè)置1列 中波紋，在波紋板的其它表面設(shè)置多列大波紋；中波紋與大波紋表面上分別設(shè)有小波紋； 大波紋為等腰梯形波，中波紋為等腰三角形波；上述中波紋的兩腰的夾角等于等腰梯形 大波紋的兩腰的夾角；等腰三角形中波紋的兩腰沿波紋板軸向的投影之和等于等腰梯形 大波紋的其中一個腰的投影；中波紋、大波紋沿波紋板的縱向垂直布置。比較好的是，本發(fā)明的小波紋水平布置，小波紋為梯形波紋，不同表面上的小波紋在交接處為平滑過渡；本發(fā)明由2W個并列布置的板片和2個接管組成，vV為傳熱板束所包含的對板數(shù)；板 片分為波紋區(qū)、導流區(qū)和邊框；導流區(qū)設(shè)在板片的兩端，除了非接管側(cè)的外側(cè)板片外， 其余板片的兩端導流區(qū)各有1個導通孔；每2塊板片焊接成1個對板，由2塊相同的板 片的其中1塊掉頭復合后(即在俯視圖中旋轉(zhuǎn)180度)焊接邊框構(gòu)成；相鄰對板在導通 孔處焊接成一體，接管側(cè)的外側(cè)板片的2個導通孔處各向外焊接1個接管；其特征在于 波紋區(qū)為矩形，由依次首尾相接排列的若干個相同節(jié)距的豎直大波紋加一個豎直中波紋 組成；豎直大波紋為等腰梯形波，豎直中波紋為等腰三角形波，等腰三角形波兩條腰的 夾角2 ^等于等腰梯形波兩條腰的夾角2 0，豎直中波紋的等腰三角形波兩條腰沿波紋板 軸向的投影之和等于豎直大波紋的等腰梯形波一條腰的投影；在豎直大波紋和豎直中波 紋的各表面上都交叉地疊加了小波紋，小波紋也是梯形波紋，不同表面上的小波紋在交 接處為平滑過渡。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點-1、 波紋板換熱器具有結(jié)構(gòu)緊湊、材料消耗少、可降低成本、耐腐蝕能力強等優(yōu)點， 通過采用雙尺度波紋的措施，改進波紋形狀，提高敞開通道流體側(cè)的換熱效率。使之能 適合用于液膜傳熱傳質(zhì)過程。這些過程在吸收式制冷、乙醇蒸餾、海水淡化、粘稠物料 的冷卻或加熱等工業(yè)過程的換熱設(shè)備中有廣泛應用前景。2、 在波紋區(qū)的一端設(shè)置等腰三角形波豎直中波紋，用豎直中波紋的兩條斜邊來替換 豎直大波紋的一條斜邊，其作用是以此實現(xiàn)導流區(qū)與波紋區(qū)的平滑連接，只需用一套模 具壓制板片，將兩塊相同板片中的一塊板片掉頭后就可組成對板。3、 本發(fā)明的梯形交叉雙尺度波紋板傳熱元件方案，從俯視圖看，相鄰兩塊對板在豎 直大波紋梯形波的波頂互相頂靠，大波紋形成糖葫蘆串狀通道，主要作為殼側(cè)流體分布 液膜或進出傳熱面的通道。從左視圖看，相鄰兩塊對板在水平小波紋的梯形波之波頂也 互相頂靠，而水平方向的小波紋的作用是使液膜分布均勻并延長液膜的逗留時間，避免 豎直平板常見的液膜出現(xiàn)溪流狀或干涸表面的缺點。采用上述梯形交叉雙尺度波紋結(jié)構(gòu) 就可保證傳熱元件在實現(xiàn)較均勻的液膜分布和較高的傳熱傳質(zhì)效率的同時還具有較好的 強度結(jié)構(gòu)和尺寸控制精度，波紋板的模具制造也具備較強的工藝可行性。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)的主視圖。圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖3是圖1的A-A向左視圖。圖4是圖2中I部的剖面放大圖。圖5是圖3中II部的剖面放大圖。圖6是本發(fā)明波紋區(qū)結(jié)構(gòu)的立體圖。
具體實施方式
下面參照附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細描述實施例如圖l-圖6所示，本發(fā)明由2yV個并列布置的波紋板l和2個接管2組成， vV為傳熱板束所包含的對板數(shù)；波紋板1分為波紋區(qū)11、導流區(qū)12和邊框13;導流區(qū) 12設(shè)在板片的兩端，除了非接管側(cè)的外側(cè)板片外，其余板片的兩端導流區(qū)12各有1個導 通孔121;每2塊波紋板1焊接成1個對板，由2塊相同的板片1的其中1塊掉頭復合后 焊接邊框13構(gòu)成，即在圖2的俯視圖中旋轉(zhuǎn)180度；相鄰對板在導通孔121處焊接成一 體，接管側(cè)的外側(cè)板片的2個導通孔處各向外焊接1個接管2;其特征在于波紋區(qū)ll為 矩形，由依次首尾相接排列的若干個相同節(jié)距的豎直大波紋111加一個豎直中波紋112 組成；豎直大波紋lll為等腰梯形波，豎直中波紋112為等腰三角形波，等腰三角形波 兩條腰的夾角2 ^等于等腰梯形波兩條腰的夾角2 0，豎直中波紋112的等腰三角形波兩 條腰沿波紋板軸向的投影之和等于豎直大波紋111的等腰梯形波一條腰的投影；在豎直 大波紋111和豎直中波紋112的各表面上都交叉地疊加了小波紋1111，小波紋也是梯形 波紋，不同表面上的小波紋在交接處為平滑過渡。將上述傳熱元件放置在吸收器殼體內(nèi)，溴化鋰濃溶液噴淋在傳熱元件上形成下降液 膜，液膜吸收周圍的冷劑水蒸氣后成為稀溶液流出，水蒸氣釋放的汽化潛熱由傳熱元件 內(nèi)的冷卻水帶走，冷卻水由接管進入導流區(qū)，分配到各對板內(nèi)的波紋通道，再經(jīng)另一端 的導流區(qū)和接管流出。
權(quán)利要求
1、一種用于板殼式換熱器的交叉雙尺度波紋板換熱元件，由波紋板(1)組成，在波紋板(1)上設(shè)有波紋區(qū)(11)、導流區(qū)(12)和邊框(13)，其特征在于在波紋區(qū)(11)的一端設(shè)置1列中波紋(112)，在波紋區(qū)(11)的其它表面設(shè)置多列大波紋(111)；中波紋(112)與大波紋(111)表面上分別設(shè)有小波紋(1111)；大波紋(111)為等腰梯形波，中波紋(112)為等腰三角形波；上述中波紋(112)的兩腰的夾角等于等腰梯形大波紋(111)的兩腰的夾角；等腰三角形中波紋(112)的兩腰沿波紋板軸向的投影之和等于等腰梯形大波紋(111)的其中一個腰的投影；大波紋(111)、中波紋(112)沿波紋板的縱向垂直布置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所示的用于板殼式換熱器的交叉雙尺度波紋板換熱元件，其特征 在于上述小波紋(1111)水平布置，小波紋(1111)為梯形波紋，不同表面上的小波紋 在交接處為平滑過渡。
全文摘要
用于板殼式換熱器的交叉雙尺度波紋板換熱元件，涉及板殼式換熱器的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及波紋板換熱元件的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明由波紋板組成，在波紋板上設(shè)有波紋，其特征在于在波紋板的一端設(shè)置1列中波紋，在波紋板的其它表面設(shè)置多列大波紋；中波紋與大波紋表面上分別設(shè)有小波紋；大波紋為等腰梯形波，中波紋為等腰三角形波；上述中波紋的兩腰的夾角等于等腰梯形大波紋的兩腰的夾角；等腰三角形中波紋的兩腰沿波紋板軸向的投影之和等于等腰梯形大波紋的其中一個腰的投影；中波紋、大波紋沿波紋板的縱向垂直布置。本發(fā)明實現(xiàn)了提高傳熱傳質(zhì)效率，且具有較合理的強度和制造工藝條件，用一套模具成型制作的目的。
文檔編號F28F3/00GK101329149SQ20081002096
公開日2008年12月24日 申請日期2008年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月1日
發(fā)明者陳亞平 申請人:東南大學