CN207946002U - 一种钎焊板式换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了钎焊板式换热器，从下至上分别为下换热片、流体分配器和上换热片；流体分配器从下至上分别为流体分配器下压片、流体分配器下限位块、流体分配管、流体分配器上限位块和流体分配器上压片；流体分配器上、下压片分别与上、下换热片采用一体式冲压技术连接；流体分配器上、下限位块及流体分配管分别与流体分配器上、下压片采用钎焊技术连接。本实用新型具有体积小、换热效率高、流量控制精确、不易堵塞等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及板式换热器，尤其涉及钎焊板式换热器中的换热片及流体分配器。
背景技术
板式换热器是液—液、液—汽进行热交换较为理想的设备，其具有热交换效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、使用寿命长等一系列优点，因而被广泛应用于冶金、矿山、石油、化工、电力、医药、食品、化纤、造纸、轻纺、船舶、供热等部门。并且，其可用于加热、冷却、蒸发、冷凝、杀菌消毒、余热回收等各种情况。板式换热器主要有可拆卸式和焊接式两大类，相比而言，焊接式换热器具有承温、承压能力强，抗腐蚀能力好等优点，因而焊接式换热器使用范围更广泛。
焊接式换热器又可分为半焊接式换热器、全焊接式换热器、板客式换热器、钎焊板式换热器。由于钎焊具有加热温度较低、接头光滑平整、组织和机械性能变化小、工件尺寸精确等优点，钎焊板式换热器在制冷行业可用作冷凝器和蒸发器，在化工行业可作为酒精发酵等的冷却器......钎焊式换热器的工作温度范围为-160℃～+225℃,工作压力范围为0.01MPa～3.2MPa.
尽管钎焊板式换热器具有上述优点，但随着家电等产品小型化、智能化要求越来越高，钎焊板式换热器作为这些产品中的一个部件，其具有体积大、流量控制不精确，分配块易堵塞等问题。如何在精确保证换热效率的同时减小钎焊板式换热器体积，是行业内的难题。
目前，钎焊板式换热器换热片表面常采用人字形波纹、直条形波纹和瘤形波纹，其各有优缺点。但从单位体积所占的表面积来看，这三种波纹均不如球形波纹，因此钎焊板式换热器换热片采用球形波纹能有效减小换热器体积。然而，换热片采用球形波纹虽能有效增大单位体积的换热面积，但也存在着流体流动阻力大等缺点，其要求合理设计流体分配器以改进上述缺点。因而，亟需同时改进钎焊板式换热器换热片及流体分配器。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对普通钎焊板式换热器体积大、流体分配器流量控制不精确等缺点提出一种新型的钎焊板式换热器。
本实用新型提出的一种钎焊式换热器所采取的技术方案为：一种钎焊板式换热器，从下至上分别为下换热片、流体分配器和上换热片；流体分配器从下至上分别为流体分配器下压片、流体分配器下限位块、流体分配管、流体分配器上限位块和流体分配器上压片；流体分配器上、下压片分别与上、下换热片采用一体式冲压技术连接；流体分配器上、下限位块及流体分配管分别与流体分配器上、下压片采用钎焊技术连接。
优选地，所述下换热片表面具有半球形凸块和过渡凸块；所述下换热片表面根据半球形凸块的分布密度分为密集区域和稀疏区域，密集区域内半球形凸块的球心间距尺寸为6.5～7.5mm，稀疏区域内半球形凸块的球心间距尺寸为5.5～6.1mm，半球形凸块半径范围为1.5～2.5mm；所述过渡凸块分布于密集区域半球形凸块所围成的间隙中，其形状为交叉十字凸纹，其根据是否延伸至半球形凸块可取多种不同分布方案；所述交叉十字凸纹宽度尺寸为0.4～0.6mm，所述交叉十字凸纹冲压角度为110°～120°，所述交叉十字凸纹冲压高度为0.4～0.6mm。
优选地，所述上换热片表面具有半球形凹坑和过渡凹坑；所述上换热片表面根据半球形凹坑的分布密度分为密集区域和稀疏区域，密集区域内半球形凹坑的球心间距尺寸为6.5～7.5mm，稀疏区域内半球形凹坑的球心间距尺寸为5.5～6.1mm，半球形凹坑半径为1.5～2.5mm；所述过渡凹坑分布于密集区域半球形凹坑所围成的间隙中，其形状为交叉十字凹纹，其根据是否延伸至半球形凹坑可取多种不同分布方案；所述交叉十字凹纹宽度尺寸为0.4～0.6mm，所述交叉十字凹纹冲压角度范围为110°～120°，所述交叉十字凹纹冲压深度为0.4～0.6mm。
优选地，下换热片和上换热片表面结构对称，相对应的尺寸取值相同。
优选地，所述流体分配器下压片表面均匀分布多个半圆柱凹槽，所述半圆柱凹槽均分角度为30°～60°，所述半圆柱凹槽直径为3～5mm；上述流体分配器下压片表面具有环形凸起，所述环形凸起冲压角度为80°～100°，所述环形凸起冲压高度尺寸为1.5～2.5mm，所述环形凸起宽度尺寸2.0～2.4mm。
优选地，流体分配器上压片表面均匀分布多个半圆柱凸槽，所述半圆柱凸槽均分角度为30°～60°，所述半圆柱凸槽直径为3～5mm；上述流体分配器上压片表面具有环形凹陷，所述环形凹陷冲压角度为80°～100°，所述环形凹陷冲压高度尺寸为1.5～2.5mm，所述环形凹陷宽度尺寸2.0～2.4mm。
优选地，流体分配器下压片与流体分配器上压片为对称结构，相对应的尺寸取值相同。
优选地，所述流体分配管具有锥形内孔；所述流体分配管出液口直径为0.7～1.3mm，所述流体分配管外直径为2.9～4.9mm，所述流体分配管锥形内孔锥度为1:12～1:10，所述流体分配管长度为6～7mm。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
1.本实用新型中上、下换热片分别采用半球形凹坑与半球形凸块，其组成的封闭空腔区域换热面积大。
2.本实用新型中上、下换热片半球形凹坑与半球形凸块间隙分别采用交叉十字凹纹和交叉十字凸纹，其进一步增大换热面积，提高了换热片刚度。
3.本实用新型上、下换热片采用的半球形凹坑、交叉十字凹纹、半球形凸块交叉十字凸纹能使流体在较低的雷诺数下产生湍流，换热效率高。
4.本实用新型中流体分配器上、下压片与上、下换热片采用一体式冲压技术，制造工艺简单，成本较低；
5.本实用新型中分配管可采用数控机加工或精铸，尺寸精确，因而流体分配器流量控制准确。
6.本实用新型中流体分配管采用锥形内孔结构，液体中杂质不易沉积，且流体在流体分配器出液口速度增大，流体在换热片空腔内更易产生湍流。
7.本实用新型采用多根流体分配管，有效克服换热片空腔流阻，分配器更不易堵塞。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图，其中1为下盖板、2为流体分配管、3为上盖板。
图2是本实用新型的装配示意图，其中A为进液角孔、B为封闭角孔、C为封闭角孔、D为出液角孔。
图3是本实用新型中下盖板示意图，其中1.1为流体分配器下盖板、1.2为下换热片、1.2.1为下换热片半球形凸块、1.2.2为下换热片过渡凸块。
图4是本实用新型中下换热片半球形凸块断面图。
图5是本实用新型中下换热片过渡凸块布置方案I(过渡凸块不延伸至半球形凸块)。
图6是本实用新型中下换热片过渡凸块布置方案II(过渡凸块延伸至半球形凸块)。
图7是本实用新型中下换热片过渡凸块断面图。
图8是本实用新型中流体分配器下盖板示意图，其中1.1.1为流体分配器下压片、1.1.2为流体分配器下限位块。
图9是本实用新型中流体分配器下压片正视图。
图10是本实用新型中流体分配器下盖板断面图。
图11是本实用新型中上盖板示意图，其中3.1为流体分配器上盖板、3.2为上换热片、3.2.1为上换热片半球形凹坑、3.2.2为上换热片过渡凹坑。
图12是本实用新型中上换热片半球形凹坑断面图。
图13是本实用新型中上换热片过渡凹坑布置方案I(过渡凹坑不延伸至半球形凹坑)。
图14是本实用新型中上换热片过渡凹坑布置方案II(过渡凹坑验证至半球形凹坑)。
图15是本实用新型中上换热片过渡凹坑断面图。
图16是本实用新型中流体分配器上盖板示意图，其中3.1.1为流体分配器上压片。
图17是本实用新型中流体分配器上压片正视图。
图18是本实用新型中流体分配器上盖板断面图，其中3.1.1为流体分配器上压片、3.1.2为流体分配器上限位块。
图19是本实用新型中流体分配管剖视图。
具体实施例
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
本实用新型提出的一种钎焊板式换热器，所采取的具体技术方案为：包括依次层叠钎焊在一起的换热板，且在相邻两个换热板之间设有流体分配器，整个换热器以两块上下钎焊的换热板和流体分配器的单元构成，其从下至上分别为下盖板1、流体分配管2和上盖板3，如图1所示。流体分配管2分别与下盖板1和上盖板2采用钎焊方式连接，如图2所示，其中A为进液角孔、B为封闭角孔、C为封闭角孔、D为出液角孔。
上述下盖板包括流体分配器下盖板1.1和下换热片1.2，如图3所示。所述下换热片1.2表面有半球形凸块1.2.1和过渡凸块1.2.2。上述下换热片1.2表面根据半球形凸块1.2.1的分布密度分为X、Y、Z三个区域，X、Z区域半球形凸块1.2.1的球心间距尺寸bX、Z＝7mm,Y区域半球形凸块1.2.1的球心间距尺寸bY＝5.8mm，上述半球形凸块1.2.1的半径a＝2mm，如图4所示。上述过渡凸块1.2.2分布在Y区域半球形凸块1.2.1围成的间隙中。上述过渡凸块1.2.2俯视图为交叉十字凸纹，其根据是否延伸至半球形凸块1.2.1，可分为图5和图6两种方案。上述交叉十字凸纹的宽度尺寸c＝0.5mm，冲压角度d＝110°，冲压高度e＝0.5mm，如图5、图6、图7所示。上述流体分配器下盖板1.1包括流体分配器下压片1.1.1和流体分配器下限位块1.1.2，流体分配器下压片1.1.1与下换热片1.2采用一体式冲压技术，而分配器下限位块1.1.2采用钎焊技术与流体分配器下压片1.1.1连接，如图8所示。上述流体分配器下压片1.1.1正视图和断面图如图9和图10所示，上述流体分配器下压片1.1.1均匀分布3个半圆柱凹槽，所述半圆柱凹槽均分角度f＝45°，所述半圆柱凹槽直径g＝4mm；上述流体分配器下压片1.1.1具有环形凸起，所述环形凸起冲压角度h＝90°，所述环形凸起冲压高度尺寸i＝2mm，所述环形凸起宽度尺寸j＝2.2mm。
上述上盖板包括流体分配器上盖板3.1和下换热片3.2，如图11所示。所述上换热片3.2表面有半球形凹坑3.2.1和过渡凹坑3.2.2。上述上换热片3.2表面根据半球形凹坑3.2.1的分布密度分为U、V、W三个区域，U、W区域半球形凹坑3.2.1的球心间距尺寸lU、W＝7mm,V区域半球形凹坑3.2.1的球心间距尺寸lV＝5.8mm，上述半球形凹坑3.2.1的半径k＝2mm，如图12所示。上述过渡凹坑3.2.2分布在V区域半球形凹坑3.2.1围成的间隙中，上述过渡凹坑3.2.2俯视图为交叉十字凹纹，其根据是否延伸至半球形凹坑3.2.1，可分为图13和图14两种方案。上述交叉十字凹纹的宽度尺寸m＝0.5mm，冲压角度n＝110°，冲压深度o＝0.5mm，如图13、图14、图15所示。上述流体分配器上盖板3.1包括流体分配器上压片3.1.1和流体分配器上限位块3.1.2，流体分配器上压片3.1.1与上换热片3.2采用一体式冲压技术，而分配器上限位块3.1.2采用钎焊技术与流体分配器上压片3.1.1连接，如图16和图18所示。上述流体分配器上压片3.1.1正视图和断面图如图17和图18所示，上述流体分配器上压片3.1.1均匀分布3个半圆柱凸槽，所述半圆柱凸槽均分角度p＝45°，所述半圆柱凸槽直径q＝4mm；上述流体分配器上压片1.1.1具有环形凹陷，所述环形凹陷冲压角度r＝90°，所述环形凹陷冲压深度尺寸s＝2mm，所述环形凹陷宽度尺寸t＝2.2mm。
上述流体分配管内孔为锥形内孔，如图19所示。上述流体分配管出液口直径u＝1mm；上述流体分配管外直径v＝3.9mm；上述流体分配管锥形孔锥度w＝1:11；上述流体分配管长度x＝6.6mm。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,本领域技术人员知悉,在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外,在本实用新型的教导下,可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此,本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制,所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种钎焊板式换热器，其特征在于：从下至上分别为下换热片、流体分配器和上换热片；流体分配器从下至上分别为流体分配器下压片、流体分配器下限位块、流体分配管、流体分配器上限位块和流体分配器上压片；流体分配器上、下压片分别与上、下换热片采用一体式冲压技术连接；流体分配器上、下限位块及流体分配管分别与流体分配器上、下压片采用钎焊技术连接。
2.根据权利要求1所述的一种钎焊板式换热器，其特征在于：所述下换热片表面具有半球形凸块和过渡凸块；所述下换热片表面根据半球形凸块的分布密度分为密集区域和稀疏区域，密集区域内半球形凸块的球心间距尺寸为6.5～7.5mm，稀疏区域内半球形凸块的球心间距尺寸为5.5～6.1mm，半球形凸块半径范围为1.5～2.5mm；所述过渡凸块分布于密集区域半球形凸块所围成的间隙中，其形状为交叉十字凸纹，其根据是否延伸至半球形凸块可取多种不同分布方案；所述交叉十字凸纹宽度尺寸为0.4～0.6mm，所述交叉十字凸纹冲压角度为110°～120°，所述交叉十字凸纹冲压高度为0.4～0.6mm。
3.根据权利要求1所述的一种钎焊板式换热器，其特征在于：所述上换热片表面具有半球形凹坑和过渡凹坑；所述上换热片表面根据半球形凹坑的分布密度分为密集区域和稀疏区域，密集区域内半球形凹坑的球心间距尺寸为6.5～7.5mm，稀疏区域内半球形凹坑的球心间距尺寸为5.5～6.1mm，半球形凹坑半径为1.5～2.5mm；所述过渡凹坑分布于密集区域半球形凹坑所围成的间隙中，其形状为交叉十字凹纹，其根据是否延伸至半球形凹坑可取多种不同分布方案；所述交叉十字凹纹宽度尺寸为0.4～0.6mm，所述交叉十字凹纹冲压角度范围为110°～120°，所述交叉十字凹纹冲压深度为0.4～0.6mm。
4.根据权利要求2或3所述的一种钎焊板式换热器，其特征在于：下换热片和上换热片表面结构对称，相对应的尺寸取值相同。
5.根据权利要求1所述的一种钎焊板式换热器，其特征在于：所述流体分配器下压片表面均匀分布多个半圆柱凹槽，所述半圆柱凹槽均分角度为30°～60°，所述半圆柱凹槽直径为3～5mm；上述流体分配器下压片表面具有环形凸起，所述环形凸起冲压角度为80°～100°，所述环形凸起冲压高度尺寸为1.5～2.5mm，所述环形凸起宽度尺寸2.0～2.4mm。
6.根据权利要求1所述的一种钎焊板式换热器，其特征在于：流体分配器上压片表面均匀分布多个半圆柱凸槽，所述半圆柱凸槽均分角度为30°～60°，所述半圆柱凸槽直径为3～5mm；上述流体分配器上压片表面具有环形凹陷，所述环形凹陷冲压角度为80°～100°，所述环形凹陷冲压高度尺寸为1.5～2.5mm，所述环形凹陷宽度尺寸2.0～2.4mm。
7.根据权利要求5或6所述的一种钎焊板式换热器，其特征在于：流体分配器下压片与流体分配器上压片为对称结构，相对应的尺寸取值相同。
8.根据权利要求1所述的一种钎焊板式换热器，其特征在于：所述流体分配管具有锥形内孔；所述流体分配管出液口直径为0.7～1.3mm，所述流体分配管外直径为2.9～4.9mm，所述流体分配管锥形内孔锥度为1:12～1:10，所述流体分配管长度为6～7mm。
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| CN201820264184.6U CN207946002U (zh) | 2018-02-23 | 2018-02-23 | 一种钎焊板式换热器 |
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| CN207946002U true CN207946002U (zh) | 2018-10-09 |
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| CN (1) | CN207946002U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108195212A (zh) * | 2018-02-23 | 2018-06-22 | 江苏宝得换热设备股份有限公司 | 一种钎焊板式换热器 |
| CN110530179A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-12-03 | 西安交通大学 | 一种对称鼓泡型板式传热元件 |
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| CN108195212B (zh) * | 2018-02-23 | 2024-05-14 | 江苏宝得换热设备股份有限公司 | 一种钎焊板式换热器 |
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