專(zhuān)利名稱(chēng)：全焊接式雙波形錯(cuò)流式板式換熱器板束的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對(duì)中低壓高溫氣-氣、氣-液之間進(jìn)行能量交換的板式換熱 器，應(yīng)用于焚燒爐、煙道氣等尾氣能量回收或氣體冷卻，也可用于石油、化工和能源等其它 領(lǐng)域的能量回收。
背景技術(shù)：
板式換熱器主要應(yīng)用在壓力差不高，換熱系數(shù)大的場(chǎng)所，目前常用的可拆式板式 換熱器由于密封材料的耐溫限制，一般使用在換熱介質(zhì)溫度低于180°C的場(chǎng)所。板式換熱器 換熱效果好壞主要決定于換熱板的形狀和流型，目前從板式換熱器換熱板的形狀來(lái)分，主 要有“人”字形、波浪形形式。專(zhuān)利號(hào)為200820112798. 9、名稱(chēng)為“一種新型錯(cuò)流板式換熱器”公開(kāi)了熱交換芯由 一組矩形換熱片在厚度方向上相疊連接構(gòu)成，其中，相鄰兩個(gè)矩形換熱片之間在水平X方 向上位于同一側(cè)的兩條對(duì)應(yīng)邊折邊密封扣合形成X向通道，而水平Y(jié)方向上位于同一側(cè)的 兩條對(duì)應(yīng)邊分別與上一層和下一層矩形換熱片的對(duì)應(yīng)邊折邊密封扣合形成兩個(gè)Y向通道， 以此形成X向通道與Y向通道一隔一層層十字交叉相疊的錯(cuò)流式空氣通道；各層X(jué)向通道 和各層Y向通道中，相鄰矩形換熱片之間以沖壓形成的凸點(diǎn)或/和凸筋在通道高度方向上 支撐形成通道空間。這種結(jié)構(gòu)的缺陷是通道空間之間以凸點(diǎn)或/和凸筋間隔，耐受流體的 壓力能力差，傳熱效率不高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種傳熱系數(shù)高且耐壓 能力強(qiáng)的全焊接式雙波形錯(cuò)流式板式換熱器板束。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是由上板、中板和下板三塊換熱板在厚度方向上間 隔相疊組成，上板、中板和下板的結(jié)構(gòu)均為在水平波紋形狀上疊加垂直波紋形狀，該水平或 垂直波紋形狀為三角函數(shù)波形、梯形波形、三角形波形或多段曲線(xiàn)連接而成的復(fù)合曲線(xiàn)形。上述中板兩側(cè)的中板側(cè)邊和下板兩側(cè)的下板側(cè)邊翻邊后焊接形成縱向流道；中板 前后側(cè)的中板橫邊和上板前后側(cè)的上板橫邊翻邊后焊接形成橫面流道。本實(shí)用新型的有益效果是1、橫向流動(dòng)流體被橫向波擾動(dòng)，垂直流動(dòng)流體則被垂直波擾動(dòng)，不僅增加了流體 流動(dòng)的換熱表面積，達(dá)到結(jié)構(gòu)緊湊的目的，而且增加了流體的擾動(dòng)，使換熱的兩種流體都能 在低雷諾數(shù)下達(dá)到紊流傳熱的效果。2、隆起的相互垂直的波形起到吸收因溫差引起的變形，有利于增加換熱板的抗變 形能力，提高了換熱板抗壓和防止污垢的沉積能力。3、流體流速慢，降低了流體的阻力降，阻力比現(xiàn)有技術(shù)的板式換熱器下降 10-20%、總體傳熱系數(shù)提高1. 5倍。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)三維示意圖。圖2是
圖1在縱向或橫向的截面形狀示意圖，圖中1.下板；2.中板；3.上板；4.上板橫邊；5.中板側(cè)邊；6.下板側(cè)邊；7.中板橫邊。
具體實(shí)施方式
如
圖1所示，本實(shí)用新型由上板3、中板2和下板1三塊換熱板在厚度方向上間隔 相疊組成，上板3、中板2和下板1均為整塊矩形平板沖壓成型。如圖2，各板的沖壓的結(jié)構(gòu) 形狀為在水平波紋形狀的基礎(chǔ)上疊加上垂直波紋形狀，該水平或垂直波紋的形狀是三角函 數(shù)波形、梯形波形，也可以為三角形波形或多段曲線(xiàn)連接而成的復(fù)合曲線(xiàn)形。中板2兩側(cè)有中板側(cè)邊5，下板1兩側(cè)有下板側(cè)邊6，將中板側(cè)邊5和下板側(cè)邊6翻 邊后焊接在一起，形成下板1和中板2的空間，該空間為
圖1所示的介質(zhì)a的縱向流道(垂 直方向)。中板2前后側(cè)有中板橫邊7，上板3的前后側(cè)有上板橫邊4，將中板橫邊7和上板 橫邊4翻邊后焊接在一起，形成中板2和上板的空間，該空間為
圖1所示的介質(zhì)b的橫面流 道(水平方向)。介質(zhì)a的縱向流道和介質(zhì)b的橫面流道相互垂直，冷熱介質(zhì)錯(cuò)流分別通過(guò) 各板的兩側(cè)。介質(zhì)經(jīng)過(guò)這種相互垂直的凹凸波形的空間時(shí)，可減慢流速，降低了流體對(duì)換熱 板的壓力。上述換熱板上的波紋使各流道中的流體都沿著各自的波形運(yùn)動(dòng)，即介質(zhì)a的縱向 流道中經(jīng)過(guò)的氣體或液體是橫向波，介質(zhì)b的橫面流道中經(jīng)過(guò)的氣體或液體是縱向波，兩 種流道的間隙及縱橫波的幅值和周期由兩種換熱介質(zhì)的性質(zhì)決定，即由介質(zhì)的流動(dòng)速度和 特性及要求的流動(dòng)阻力降決定，從而使兩換熱介質(zhì)均達(dá)到紊流狀態(tài)，使其總換熱系數(shù)達(dá)到 有效提高。本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例是當(dāng)介質(zhì)為空氣_空氣換熱時(shí)，上板3、中板2和下板 1的板間距為12-16mm，波形波幅為16_17mm，波長(zhǎng)為65_80mm為最佳尺寸，此時(shí)的換熱系數(shù) 為37w/m2 · k，比常規(guī)板式換熱器高出50%。本實(shí)用新型當(dāng)板間距為30mm、波形振幅為17mm、波長(zhǎng)為80mm時(shí)流體湍流強(qiáng)度達(dá)到最大。
權(quán)利要求一種全焊接式雙波形錯(cuò)流式板式換熱器板束，由上板(3)、中板(2)和下板(1)三塊換熱板在厚度方向上間隔相疊組成，其特征是上板(3)、中板(2)和下板(1)的結(jié)構(gòu)均為在水平波紋形狀上疊加垂直波紋形狀，該水平或垂直波紋形狀為三角函數(shù)波形、梯形波形、三角形波形或多段曲線(xiàn)連接而成的復(fù)合曲線(xiàn)形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全焊接式雙波形錯(cuò)流式板式換熱器板束，其特征是所述中 板⑵兩側(cè)的中板側(cè)邊(5)和下板⑴兩側(cè)的下板側(cè)邊(6)翻邊后焊接形成縱向流道沖 板⑵前后側(cè)的中板橫邊(7)和上板(3)前后側(cè)的上板橫邊⑷翻邊后焊接形成橫面流道。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種全焊接式雙波形錯(cuò)流式板式換熱器板束，由上板、中板和下板三塊換熱板在厚度方向上間隔相疊組成，結(jié)構(gòu)均為在水平波紋形狀上疊加垂直波紋形狀，該水平或垂直波紋形狀為三角函數(shù)波形、梯形波形、三角形波形或多段曲線(xiàn)連接而成的復(fù)合曲線(xiàn)形；中板兩側(cè)的中板側(cè)邊和下板兩側(cè)的下板側(cè)邊翻邊后焊接形成縱向流道；中板前后側(cè)的中板橫邊和上板前后側(cè)的上板橫邊翻邊后焊接形成橫面流道；增加了流體流動(dòng)的換熱表面積和流體的擾動(dòng)，隆起的相互垂直的波形起到吸收因溫差引起的變形，增加換熱板的抗變形能力，提高換熱板抗壓和防止污垢的沉積能力；流體阻力比現(xiàn)有技術(shù)的板式換熱器下降10-20％，總體傳熱系數(shù)提高1.5倍。
文檔編號(hào)F28F3/08GK201569352SQ20092023473
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者張鎖龍, 梁欣, 陳文超 申請(qǐng)人:江蘇工業(yè)學(xué)院