專利名稱：非對(duì)稱換熱區(qū)換熱器板片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種換熱器板片，尤其涉及一種具有非對(duì)稱換熱區(qū)的板式換熱器板片。
技術(shù)背景 板式換熱器是由一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝而成的一種新型高效換熱器。目前大部分板式換熱器是用薄金屬板壓制成具有一定波紋形狀的換熱器板片，然后疊裝，用夾板、螺栓緊固而成的一種換熱器。熱交換流體在兩塊換熱器板片間形成的換熱區(qū)通道中流過，冷熱流體依次通過換熱區(qū)流道，并通過換熱器板片進(jìn)行換熱?，F(xiàn)有技術(shù)中，為了壓制方便，每一片換熱器板片兩側(cè)的換熱區(qū)流體通道都是完全相同的對(duì)稱式設(shè)計(jì)，即每一片換熱器板片冷熱介質(zhì)換熱區(qū)的流體通道在其介質(zhì)流動(dòng)方向的縱向截面的截面形狀完全相同。但在實(shí)際換熱過程中，冷介質(zhì)和熱介質(zhì)的對(duì)流換熱系數(shù)存在差異，在對(duì)稱式換熱區(qū)流道設(shè)計(jì)中，兩種介質(zhì)在換熱器板片兩側(cè)相同換熱區(qū)流道內(nèi)的熱量交換必然不均勻，影響了冷熱介質(zhì)之間通過換熱器板片進(jìn)行換熱的效果。為此需要對(duì)換熱器板片的換熱區(qū)流道進(jìn)行重新改造，在滿足工藝條件要求下確定，盡量使冷、熱介質(zhì)流道內(nèi)的對(duì)流換熱系數(shù)相等或接近，從而得到最佳的傳熱效果。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種具有非對(duì)稱換熱區(qū)的換熱器板片，通過對(duì)兩相鄰的換熱器板片的換熱區(qū)流道進(jìn)行不同的組合，能夠?qū)崿F(xiàn)換熱區(qū)流道內(nèi)的冷熱介質(zhì)的對(duì)流換熱系數(shù)相等或相接近，節(jié)約了換熱面積。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種非對(duì)稱換熱區(qū)換熱器板片，包括換熱器板片A面和換熱器板片B面，換熱器板片A面包括導(dǎo)流區(qū)A和換熱區(qū)A，換熱器板片B面包括導(dǎo)流區(qū)B和換熱區(qū)B ;其特征在于所述換熱區(qū)A和所述換熱區(qū)B具有波紋結(jié)構(gòu)，所述換熱區(qū)A的波紋結(jié)構(gòu)在介質(zhì)流動(dòng)方向的縱向截面方向構(gòu)成正弦形截面A，所述正弦形截面A兩個(gè)相鄰波峰之間的水平線段與所述正弦形截面A的正弦曲線圍成的區(qū)域的面積為h ;所述換熱區(qū)B的波紋結(jié)構(gòu)在介質(zhì)流動(dòng)方向的縱向截面方向構(gòu)成正弦形截面B，所述正弦形截面B兩個(gè)相鄰波峰之間的水平線段與所述正弦形截面B的正弦曲線圍成的區(qū)域的面積為H ;所述正弦形截面A兩個(gè)相鄰波峰之間的水平線段與所述正弦形截面A的正弦曲線圍成的區(qū)域的面積h和所述正弦形截面B兩個(gè)相鄰波峰之間的水平線段與所述正弦形截面B的正弦曲線圍成的區(qū)域的面積H大小不等。所述換熱區(qū)A和所述換熱區(qū)B具有人字形波紋結(jié)構(gòu)。所述正弦形截面A兩個(gè)相鄰波峰之間的水平線段與所述正弦形截面A的正弦曲線圍成的區(qū)域的面積h和所述正弦形截面B兩個(gè)相鄰波峰之間的水平線段與所述正弦形截面B的正弦曲線圍成的區(qū)域的面積H之比為1/3。本實(shí)用新型具有積極的效果通過將換熱器板片兩側(cè)的換熱區(qū)流道設(shè)計(jì)成非對(duì)稱的形式，實(shí)現(xiàn)了相鄰兩換熱器板片裝配時(shí)的三種不同流道橫截面積的組合方式，通過調(diào)整冷熱介質(zhì)在不同橫截面積流道內(nèi)的流動(dòng)路徑，可以間接調(diào)整冷熱介質(zhì)在不同換熱器板片換熱區(qū)流道內(nèi)的流速，實(shí)現(xiàn)冷熱介質(zhì)在熱交換時(shí)的回流換熱系數(shù)的相等或相近似，使換熱器達(dá)到最佳的換熱效果。

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附 圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖I為換熱板A面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為換熱板B面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖I中M— M方向上的剖面圖。圖4為圖2中N— N方向上的剖面圖。其中，I導(dǎo)流區(qū)A，2換熱區(qū)A，3導(dǎo)流區(qū)B，4換熱區(qū)B，5正弦形截面A，6正弦形截面B。
具體實(shí)施方式
如圖I和圖2所示，本實(shí)用新型的換熱器板片，包括換熱器板片A面(圖I)和換熱器板片B面(圖2)，換熱器板片A面包括導(dǎo)流區(qū)Al和換熱區(qū)A2，換熱器板片B面包括導(dǎo)流區(qū)B3和換熱區(qū)B4 ;所述換熱區(qū)A2和換熱區(qū)B4具有人字形波紋結(jié)構(gòu)，換熱區(qū)A2的波紋結(jié)構(gòu)在介質(zhì)流動(dòng)方向的縱向截面方向構(gòu)成正弦形截面A5，所述正弦形截面A5兩個(gè)相鄰波峰之間的水平線段與所述正弦形截面A5的正弦曲線圍成的區(qū)域的面積為h (見圖3);換熱區(qū)B4的波紋結(jié)構(gòu)在介質(zhì)流動(dòng)方向的縱向截面方向也構(gòu)成正弦形截面B6，所述正弦形截面B6兩個(gè)相鄰波峰之間的水平線段與所述正弦形截面B6的正弦曲線圍成的區(qū)域的面積為H(見圖4);所述正弦形截面A5兩個(gè)相鄰波峰之間的水平線段與所述正弦形截面A5的正弦曲線圍成的區(qū)域的面積h和所述正弦形截面B6兩個(gè)相鄰波峰之間的水平線段與所述正弦形截面B6的正弦曲線圍成的區(qū)域的面積H大小不等。正弦形截面兩個(gè)相鄰波峰之間的水平線段與所述正弦形截面的正弦曲線圍成的區(qū)域的面積越大，對(duì)應(yīng)的該面換熱器板片的換熱區(qū)流道的阻力就越小，工作介質(zhì)通過該面換熱區(qū)流道的速度就越快；為使板式換熱器的換熱效果控制在一個(gè)比較好的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同種類的熱交換介質(zhì)進(jìn)行換熱的通用性，正弦形截面A5兩個(gè)相鄰波峰之間的水平線段與所述正弦形截面A5的正弦曲線圍成的區(qū)域的面積h和正弦形截面B6兩個(gè)相鄰波峰之間的水平線段與所述正弦形截面B6的正弦曲線圍成的區(qū)域的面積H之比為1/3比較合適。利用上述非對(duì)稱換熱區(qū)換熱器板片組裝換熱器時(shí)，將相鄰兩換熱器板片換熱區(qū)的人字形波紋結(jié)構(gòu)方向相反設(shè)置、完全壓合；由于換熱器板片兩側(cè)板面的換熱區(qū)流道沿介質(zhì)流動(dòng)方向的縱向橫截面積不等，每相鄰兩個(gè)換熱器板片換熱區(qū)流道組合方式可以分為三種組合，即將換熱器板片A面換熱區(qū)的人字形波紋結(jié)構(gòu)與換熱器板片B面換熱區(qū)的人字形波紋結(jié)構(gòu)組合在一起以形成中等流道，換熱器板片A面換熱區(qū)的人字形波紋結(jié)構(gòu)與換熱器板片A面換熱區(qū)的人字形波紋結(jié)構(gòu)組合在一起以形成小流道，換熱器板片B面換熱區(qū)的人字形波紋結(jié)構(gòu)與換熱器板片B面換熱區(qū)的人字形波紋結(jié)構(gòu)組合在一起以形成大流道；利用上述非對(duì)稱換熱區(qū)換熱器板片組裝成換熱器時(shí)，通過調(diào)整冷熱介質(zhì)在不同橫截面積流道內(nèi)的流動(dòng)路徑，可以間接調(diào)整冷熱介質(zhì)在不同換熱器板片換熱區(qū)流道內(nèi)的流速，實(shí)現(xiàn)冷熱介質(zhì)在熱交換時(shí)的回流換熱系數(shù)的相等或相近似，使換熱器達(dá)到最佳的換熱效果。實(shí)踐證明，在油-水換熱工況下，該種換熱板片組成的板式換熱器換熱面積顯小于傳統(tǒng)的對(duì)稱流道板式換熱器，可以節(jié)省20% — 25%的換熱面積，產(chǎn)品投資費(fèi)用也明顯降低。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本 實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種非對(duì)稱換熱區(qū)換熱器板片，包括換熱器板片A面和換熱器板片B面，換熱器板片A面包括導(dǎo)流區(qū)A (I)和換熱區(qū)A (2)，換熱器板片B面包括導(dǎo)流區(qū)B (3)和換熱區(qū)B (4)；其特征在于所述換熱區(qū)A (2)和所述換熱區(qū)B (4)具有波紋結(jié)構(gòu)，所述換熱區(qū)A (2)的波紋結(jié)構(gòu)在介質(zhì)流動(dòng)方向的縱向截面方向構(gòu)成正弦形截面A (5),所述正弦形截面A (5)兩個(gè)相鄰波峰之間的水平線段與所述正弦形截面A (5)的正弦曲線圍成的區(qū)域的面積為h ;所述換熱區(qū)B (4)的波紋結(jié)構(gòu)在介質(zhì)流動(dòng)方向的縱向截面方向構(gòu)成正弦形截面B (6)，所述正弦形截面B (6)兩個(gè) 相鄰波峰之間的水平線段與所述正弦形截面B (6)的正弦曲線圍成的區(qū)域的面積為H ;所述正弦形截面A (5)兩個(gè)相鄰波峰之間的水平線段與所述正弦形截面A(5)的正弦曲線圍成的區(qū)域的面積h和所述正弦形截面B (6)兩個(gè)相鄰波峰之間的水平線段與所述正弦形截面B (6)的正弦曲線圍成的區(qū)域的面積H大小不等。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種非對(duì)稱換熱區(qū)換熱器板片，其特征在于所述換熱區(qū)A(2)和所述換熱區(qū)B (4)具有人字形波紋結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種非對(duì)稱換熱區(qū)換熱器板片，其特征在于所述正弦形截面A (5)兩個(gè)相鄰波峰之間的水平線段與所述正弦形截面A (5)的正弦曲線圍成的區(qū)域的面積h和所述正弦形截面B (6)兩個(gè)相鄰波峰之間的水平線段與所述正弦形截面B (6)的正弦曲線圍成的區(qū)域的面積H之比為1/3。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種非對(duì)稱換熱區(qū)換熱器板片，包括換熱器板片A面和換熱器板片B面，換熱器板片A面包括導(dǎo)流區(qū)A和換熱區(qū)A，換熱器板片B面包括導(dǎo)流區(qū)B和換熱區(qū)B；換熱區(qū)A的波紋結(jié)構(gòu)在介質(zhì)流動(dòng)方向的縱向截面方向構(gòu)成正弦形截面A，正弦形截面A兩個(gè)相鄰波峰之間的水平線段與正弦曲線圍成的區(qū)域面積為h；換熱區(qū)B的波紋結(jié)構(gòu)在介質(zhì)流動(dòng)方向的縱向截面方向構(gòu)成正弦形截面B，正弦形截面B兩個(gè)相鄰波峰之間的水平線段與正弦曲線圍成的區(qū)域面積為H，h和H的數(shù)值大小不等；本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了相鄰兩換熱器板片裝配時(shí)的三種不同流道橫截面積的組合方式，通過調(diào)整冷熱介質(zhì)在不同橫截面積流道內(nèi)的流動(dòng)路徑，實(shí)現(xiàn)冷熱介質(zhì)在熱交換時(shí)的回流換熱系數(shù)相匹配。
文檔編號(hào)F28F3/08GK202793140SQ20122046664
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者梁立軍, 丁鐵石, 翟翔林 申請(qǐng)人:風(fēng)凱換熱器制造(常州)有限公司