逆流焊接式可分段成型傳熱元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種逆流焊接式可分段成型傳熱元件，屬于焊接式板式換熱器領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]焊接式板式換熱器是目前換熱器領(lǐng)域向高端發(fā)展的一個(gè)方向。焊接式板式換熱器的換熱板片，是由特種不銹鋼，以特制模具壓制而成。表面光滑不易結(jié)垢，其獨(dú)特的波紋設(shè)計(jì)使流體在較低的流速下也能產(chǎn)生湍流，傳熱效率高，整個(gè)板片束全部采用本體材料由氬弧焊焊接而成。不但具有類似板式換熱器的波紋板結(jié)構(gòu)，同時(shí)采用更為先進(jìn)的全焊接工藝密封，無墊片設(shè)計(jì)，加上多種金屬及合金材料的選擇，確保焊接式板式換熱器適用于溫度從-195°C至538°C、工作壓力從真空至4.0MPa的幾乎所有換熱工藝場合。而且其緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，高效的傳熱性能及使用的方便靈活，決定了其天生就具有完全取代傳統(tǒng)管殼式換熱器的優(yōu)越性能。
[0003]在焊接式板式換熱器中，板片是核心，板片結(jié)構(gòu)直接影響到板束的結(jié)構(gòu)及傳熱效率。
[0004]現(xiàn)有板片多為規(guī)則的矩形或圓形，介質(zhì)的流向多為交錯(cuò)流，很難實(shí)現(xiàn)重逆流，而且容易形成流通死區(qū)，造成換熱器堵塞或者腐蝕。即使采用焊接式板式換熱器已經(jīng)兼具了可拆式板式換熱器和列管換熱器的優(yōu)點(diǎn)，但仍然需要改進(jìn)板型設(shè)計(jì)，以便更好的適合各種工況的使用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種流體分布均勻、不易堵塞且換熱效率高、耐腐蝕的逆流焊接式可分段成型傳熱元件。
[0006]本實(shí)用新型所述的逆流焊接式可分段成型傳熱元件，由兩板片面對(duì)面組焊而成；每個(gè)板片均包括中部的分段成型的矩形主換熱區(qū)和位于上、下端的梯形端頭，梯形端頭中分布三角形導(dǎo)流區(qū)，導(dǎo)流區(qū)和主換熱區(qū)之間設(shè)置穩(wěn)流區(qū)，導(dǎo)流區(qū)與穩(wěn)流區(qū)、穩(wěn)流區(qū)與主換熱區(qū)之間均通過平段過度；兩板片的上端和下端的梯形端頭為鏡像關(guān)系，穩(wěn)流區(qū)和主換熱區(qū)為鏡像旋轉(zhuǎn)180度關(guān)系；兩板片之間形成的流道與兩板片的外側(cè)為不同介質(zhì)的流道，兩流道中的介質(zhì)流向?yàn)閷?duì)角逆流。
[0007]在本傳熱元件中，全程為逆流單程換熱，流體分布均勻，因此阻力降小，不易堵塞，換熱效率高，完全融合了可拆墊片式換熱器的高效換熱以及管殼式換熱器承壓高的特點(diǎn)，同時(shí)與現(xiàn)有焊接式換熱器相比，介質(zhì)在流動(dòng)的過程中無需折流，不需要設(shè)置折流裝置，簡化了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，降低了制造成本，也有利于降低產(chǎn)品正式運(yùn)行的能耗。
[0008]上述的傳熱元件的材質(zhì)優(yōu)選不銹鋼材質(zhì)，耐腐蝕性能好。
[0009]上述的每個(gè)板片中，導(dǎo)流區(qū)為網(wǎng)格狀波紋，波紋截面成梯形；穩(wěn)流區(qū)為平直形斜波紋，波紋截面成S形；主換熱區(qū)為橫向并排的人字形波紋，波紋截面成S形。這種結(jié)構(gòu)布局方式，不僅便于實(shí)現(xiàn)板片組對(duì)形成對(duì)角逆流的流道；同時(shí)，導(dǎo)流區(qū)的網(wǎng)格狀波紋能夠?qū)⒘魅氲慕橘|(zhì)均勻的分布在流道內(nèi)部，且接觸部位為局部面接觸，穩(wěn)定性很好，穩(wěn)流區(qū)的斜波紋是對(duì)導(dǎo)流結(jié)果的一個(gè)補(bǔ)充，可以更好的均布介質(zhì)，主換熱區(qū)的人字形波紋具有傳熱效率和阻力降性價(jià)比高的特點(diǎn)，所以上述結(jié)構(gòu)的組合方式是一種合理、高效的組合方式。
[0010]優(yōu)選地，平直形斜波紋沿傳熱元件縱軸成30°?50°，既可以滿足介質(zhì)的導(dǎo)向性和流動(dòng)性，又能達(dá)到換熱需求，是集導(dǎo)向、換熱效率和阻力降的一個(gè)平衡區(qū)間。
[0011]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的有益效果是:
[0012]本傳熱元件中，全程為逆流單程換熱，阻力降小，換熱效率高，解決了傳統(tǒng)焊接式板式換熱器板片流體分布不均、換熱效率差、容易腐蝕以及容易堵塞的問題，為客戶提供更優(yōu)質(zhì)的換熱解決方案，而且介質(zhì)在流動(dòng)的過程中無需折流，不需要設(shè)置折流裝置，簡化了結(jié)構(gòu)，降低了制造成本，也有利于降低產(chǎn)品正式運(yùn)行的能耗。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型中一板片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型中另一板片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是導(dǎo)流區(qū)的網(wǎng)格狀波紋的放大圖。
[0016]圖中:1、梯形2而頭；2、導(dǎo)流區(qū)；3、穩(wěn)流區(qū)；4、王換熱區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例做進(jìn)一步描述:
[0018]如圖1?3所示，本逆流焊接式可分段成型傳熱元件由兩板片面對(duì)面組焊而成；每個(gè)板片均包括中部的分段成型的矩形主換熱區(qū)4和位于上、下端的梯形端頭1，梯形端頭I中分布三角形導(dǎo)流區(qū)2，導(dǎo)流區(qū)2和主換熱區(qū)4之間設(shè)置穩(wěn)流區(qū)3，導(dǎo)流區(qū)2與穩(wěn)流區(qū)3、穩(wěn)流區(qū)3與主換熱區(qū)4之間均通過平段過度；兩板片的上端的梯形端頭I為鏡像關(guān)系，下端的梯形端頭I也為鏡像關(guān)系，穩(wěn)流區(qū)3為鏡像旋轉(zhuǎn)180度關(guān)系，主換熱區(qū)4為鏡像旋轉(zhuǎn)180度關(guān)系；兩板片之間形成的流道與兩板片的外側(cè)為不同介質(zhì)的流道，兩流道中的介質(zhì)流向?yàn)閷?duì)角逆流。
[0019]其中:傳熱元件的材質(zhì)優(yōu)選不銹鋼材質(zhì)，耐腐蝕性能好。每個(gè)板片中，導(dǎo)流區(qū)2為網(wǎng)格狀波紋，波紋截面成梯形；穩(wěn)流區(qū)3為平直形斜波紋，平直形斜波紋沿傳熱元件縱軸成30°?50°，波紋截面成S形；主換熱區(qū)4為橫向并排的人字形波紋，波紋截面成S形。
[0020]在本傳熱元件中，全程為逆流單程換熱，阻力降小，換熱效率高，完全融合了可拆墊片式換熱器的高效換熱以及管殼式換熱器承壓高的特點(diǎn)，同時(shí)與現(xiàn)有焊接式換熱器相比，介質(zhì)在流動(dòng)的過程中無需折流，不需要設(shè)置折流裝置，簡化了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，降低了制造成本，也有利于降低產(chǎn)品正式運(yùn)行的能耗。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種逆流焊接式可分段成型傳熱元件，其特征在于:由兩板片面對(duì)面組焊而成；每個(gè)板片均包括中部的分段成型的矩形主換熱區(qū)(4)和位于上、下端的梯形端頭(1)，梯形端頭(I)中分布三角形導(dǎo)流區(qū)(2)，導(dǎo)流區(qū)(2)和主換熱區(qū)(4)之間設(shè)置穩(wěn)流區(qū)(3)，導(dǎo)流區(qū)(2)與穩(wěn)流區(qū)(3)、穩(wěn)流區(qū)(3)與主換熱區(qū)(4)之間均通過平段過度；兩板片的上端和下端的梯形端頭(I)為鏡像關(guān)系，穩(wěn)流區(qū)(3)和主換熱區(qū)(4)為鏡像旋轉(zhuǎn)180度關(guān)系；兩板片之間形成的流道與兩板片的外側(cè)為不同介質(zhì)的流道，兩流道中的介質(zhì)流向?yàn)閷?duì)角逆流。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆流焊接式可分段成型傳熱元件，其特征在于:所述的傳熱元件的材質(zhì)為不銹鋼材質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種逆流焊接式可分段成型傳熱元件，其特征在于:所述的導(dǎo)流區(qū)(2)為網(wǎng)格狀波紋，波紋截面成梯形。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種逆流焊接式可分段成型傳熱元件，其特征在于:所述的穩(wěn)流區(qū)(3)為平直形斜波紋，波紋截面成S形。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種逆流焊接式可分段成型傳熱元件，其特征在于:所述的平直形斜波紋沿傳熱元件縱軸成30°?50°。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種逆流焊接式可分段成型傳熱元件，其特征在于:所述的主換熱區(qū)(4)為橫向并排的人字形波紋，波紋截面成S形。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于焊接式板式換熱器領(lǐng)域，具體涉及一種逆流焊接式可分段成型傳熱元件，由兩板片面對(duì)面組焊而成；每個(gè)板片均包括中部的分段成型的矩形主換熱區(qū)和位于上、下端的梯形端頭，梯形端頭中分布三角形導(dǎo)流區(qū)，導(dǎo)流區(qū)和主換熱區(qū)之間設(shè)置穩(wěn)流區(qū)，導(dǎo)流區(qū)與穩(wěn)流區(qū)、穩(wěn)流區(qū)與主換熱區(qū)之間均通過平段過度；兩板片的上端和下端的梯形端頭為鏡像關(guān)系，穩(wěn)流區(qū)和主換熱區(qū)為鏡像旋轉(zhuǎn)180度關(guān)系；兩板片之間形成的流道與兩板片的外側(cè)為不同介質(zhì)的流道，兩流道中的介質(zhì)流向?yàn)閷?duì)角逆流。本傳熱元件中，全程為逆流單程換熱，阻力降小，換熱效率高，解決了傳統(tǒng)焊接式板式換熱器板片流體分布不均、換熱效率差、容易腐蝕以及容易堵塞的問題。
【IPC分類】F28F3/12
【公開號(hào)】CN204757784
【申請?zhí)枴緾N201520460265
【發(fā)明人】楊立勇, 李振建, 李強(qiáng)
【申請人】山東旺泰科技有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月30日