CN205014871U - 一种异型截面流道的交叉流板式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种异型截面流道的交叉流板式换热器，所述换热器包含有多组换热板组，构成换热板组的两块对称设置的换热板之间的液相流道设置为相连通且交错间隔设置的矩形截面液相流道（2）和多边形截面液相流道（3），上下相邻换热板组的矩形截面液相流道（2）的外板壁构成气相流道（5），所述气相流道（5）的流向与上述液相流道的流向相互垂直。本实用新型一种异型截面流道的交叉流板式换热器，在缩小尺寸的同时具有较高换热效率。

Description

一种异型截面流道的交叉流板式换热器

技术领域

本实用新型涉及一种交叉流板式换热器，尤其是涉及一种流道截面为异型的交叉流板式换热器，属于换热器技术领域。

背景技术

间壁式换热器是一种用于不同介质间热量交换的设备，在能源动力行业、制冷行业和化工行业中都有着大量的各种形式的间壁式换热器在应用。现有的换热器根据传热面不同可分为管壳式换热器、板式换热器、套管式换热器等；

其中，板式换热器是各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换；板式换热器是不同介质间进行热交换的理想设备，它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点；

典型的板式换热器结构是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔密封，并用框架和和紧固件的约束下压紧而成，通过薄板的间隔将冷热流体分隔开，使其分别在每块板片两侧的流道中流动，通过薄板的热量传导实能热交换；按照传热两种介质的流动方向，板式换热器分为顺流（并流）板式换热器、逆流板式换热器、交叉流（横流）板式换热器；

其中，交叉板式热交换器的流动特征是：两股流体介质（液-液，液-气或气-气）沿相互垂直方向交叉流动，或部分交叉流动，是常见的板式传热器的结构形式；

而在空调***的热量回收利用、电子设备散热装备中由于受到安装空间等方面的限制，往往需要小体积、高热量传递效率的板式换热器；因此要求换热器的流体通道宽度和薄板的厚度尽量减小，这给薄板用于强化传热的波纹结构的尺寸设计和加工工艺都造成了一定的困难；为此，迫切需要开展为小体积小通道的板式传热器的流道结构优化设计，提高传热器的工作效率。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种在缩小尺寸的同时具有较高换热效率的异型截面流道的交叉流板式换热器。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种异型截面流道的交叉流板式换热器，所述换热器包含有多组换热板组，构成换热板组的两块对称设置的换热板之间的液相流道设置为相连通且交错间隔设置的矩形截面液相流道和多边形截面液相流道，上下相邻换热板组的矩形截面液相流道的外板壁构成气相流道，所述气相流道的流向与上述液相流道的流向相互垂直。

本实用新型一种异型截面流道的交叉流板式换热器，所述多边形截面液相流道为六边形截面液相流道。

本实用新型一种异型截面流道的交叉流板式换热器，所述气相流道内沿其流向方向间隔设置有扰流柱。

本实用新型一种异型截面流道的交叉流板式换热器，上下相邻换热板组的液相流道之间设置有隔板。

本实用新型一种异型截面流道的交叉流板式换热器，所述气相流道内间隔设置的扰流柱连接于两块隔板之间。

本实用新型一种异型截面流道的交叉流板式换热器，液相流道的两侧分别与分配管和汇集管相连通。

本实用新型一种异型截面流道的交叉流板式换热器，多组换热板组构成的换热器为由金属整体成型制成的蜂窝状结构。

本实用新型一种异型截面流道的交叉流板式换热器，所述上下平行设置的液相流道数量为5~10个。

本实用新型一种异型截面流道的交叉流板式换热器，所述矩形截面液相流道的宽度为3~4mm；所述矩形截面液相流道的长度为10~15mm。

本实用新型一种异型截面流道的交叉流板式换热器，所述多边形截面液相流道的高度为8~10mm；所述多边形截面液相流道内的扰流柱的长度为18~20mm；所述多边形截面液相流道内扰流柱的数量为3~4个。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的优势在于通过异型截面流道的流道结构通道时流动方向的变化促使扰流的形成，抑制边界层的厚度，强化液相工质侧的换热系数；同时在气相通道内的扰流柱强化了气相工质侧的换热系数，提高了换热器的换热效率。

附图说明

图1为本实用新型一种异型截面流道的交叉流板式换热器的结构示意图。

图2为本实用新型一种异型截面流道的交叉流板式换热器的剖视图。

其中：

分配管1、矩形截面液相流道2、多边形截面液相流道3、扰流柱4、气相流道5、汇集管6、换热面7、隔板8。

具体实施方式

参见图1和图2，本实用新型涉及的一种异型截面流道的交叉流板式换热器，所述换热器包含有多组由两块对称设置的换热板构成的换热板组（如图1中所示为五组），构成换热板组的两块换热板之间的液相流道设置为相连通且交错间隔设置的矩形截面液相流道2和多边形截面液相流道3（如本实施例中为六边形截面的液相流道），且液相流道的两侧分别与分配管1和汇集管6相连通；

所述换热板组上下叠合构成换热器，上下相邻换热板组的多边形截面液相流道3的外板壁之间设置有隔板8，且上下相邻换热板组的矩形截面液相流道2的外板壁构成气相流道5，所述气相流道5的流向与上述液相流道的流向相互垂直；所述气相流道5内沿其流向方向间隔设置有扰流柱4；

进一步地，换热器本体为金属整体成型制成，金属优选有较高导热系数的铝或者铜合金；整体形成的多边形蜂窝状结构具有结构紧凑、换热密度高的优点，同时也承担了换热器本体结构强度，还具有较高的承压性能；

所述换热器本体各流体通道板材通过钎焊成为一个整体；

所述平行的液相流道数量为5~10个；

所述矩形截面液相流道2的宽度为3~4mm；

所述矩形截面液相流道2的长度为10~15mm；

所述多边形截面液相流道3的高度为8~10mm；

所述多边形截面液相流道3内的扰流柱4的长度为18~20mm；

所述多边形截面液相流道3内扰流柱4的数量为3~4个；

本实用新型用于空调***的空气冷却过程换热时，制冷***输出的低温冷却水流入分配管1中再进入由矩形截面液相流道2和多边形截面液相流道3交替组成的多个平行的异型截面流道内，冷却水流道间用隔板8相互隔开密封；同时被冷却空气从气相流道5中通过，在扰流柱4的扰流作用下空气湍流效应得到加强，实现被动的强化换热；冷却水与被冷却空气在换热面7出实现热量交换完成空气冷却过程；

另外：需要注意的是，上述具体实施方式仅为本专利的一个优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进，均在本专利的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种异型截面流道的交叉流板式换热器，其特征在于：所述换热器包含有多组换热板组，构成换热板组的两块对称设置的换热板之间的液相流道设置为相连通且交错间隔设置的矩形截面液相流道（2）和多边形截面液相流道（3），上下相邻换热板组的矩形截面液相流道（2）的外板壁构成气相流道（5），所述气相流道（5）的流向与上述液相流道的流向相互垂直。

2.如权利要求1所述一种异型截面流道的交叉流板式换热器，其特征在于：所述多边形截面液相流道（3）为六边形截面液相流道。

3.如权利要求1所述一种异型截面流道的交叉流板式换热器，其特征在于：所述气相流道（5）内沿其流向方向间隔设置有扰流柱（4）。

4.如权利要求1所述一种异型截面流道的交叉流板式换热器，其特征在于：上下相邻换热板组的液相流道之间设置有隔板（8）。

5.如权利要求4所述一种异型截面流道的交叉流板式换热器，其特征在于：所述气相流道（5）内间隔设置的扰流柱（4）连接于两块隔板（8）之间。

6.如权利要求1所述一种异型截面流道的交叉流板式换热器，其特征在于：液相流道的两侧分别与分配管（1）和汇集管（6）相连通。

7.如权利要求1所述一种异型截面流道的交叉流板式换热器，其特征在于：多组换热板组构成的换热器为由金属整体成型制成的蜂窝状结构。

8.如权利要求1所述一种异型截面流道的交叉流板式换热器，其特征在于：所述上下平行设置的液相流道数量为5~10个。

9.如权利要求1所述一种异型截面流道的交叉流板式换热器，其特征在于：所述矩形截面液相流道（2）的宽度为3~4mm；所述矩形截面液相流道（2）的长度为10~15mm。

10.如权利要求1所述一种异型截面流道的交叉流板式换热器，其特征在于：所述多边形截面液相流道（3）的高度为8~10mm；所述多边形截面液相流道（3）内的扰流柱（4）的长度为18~20mm；所述多边形截面液相流道（3）内扰流柱（4）的数量为3~4个。