专利名称：一种新型错逆流型板翅式热交换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种紧凑型间壁型热交换设备。
背景技术：
板翅式热交换器作为一类高效紧凑型热交换设备，主要由作为换热核心的板束以 及作为附属结构的封头等构成。板束主要由隔板、翅片及封条构成。两层隔板之间放置翅 片，两侧用封条密封，形成蜂窝状流体通道；不同流体通道间隔叠置、排列并钎焊成整体，即 构成板束；板束外侧焊接护板及封头，即构成基本的板翅式换热器。其中护板是为了加强和 保护板束，并便于与封头进行焊接；封头则作为集总流体与分立流道中流体的接口，起到分 流与集流的作用。不同流体在各自流道中流动，通过流道内的翅片及翅片两边的隔板与另 外的流体进行热交换，实现板翅式换热器的换热功能。根据需要，在封头上配以各种管路接 头及法兰等，即可构成各种结构和功用的板翅式热交换器。为提高板翅式热交换器的换热 能力，降低单位换热功率的原材料消耗，板翅式换热器经常设计成错逆流或者逆流形式。与 普通错流型板翅式换热器相比，同样换热面积及同等换热条件下，错逆流或者逆流型板翅 式换热器具有相对较高的换热能力，但同时需要增设比较复杂的导流翅片等附属装置，导 致换热器整体结构复杂，原材料消耗上升，并导致通道阻力加大，辅助换热能耗上升。
发明内容本实用新型的目的是提供一种具有较高换热能力，同时结构相对简单的错逆流型 板翅式热交换器。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是该板翅式热交换器板束中，相临 翅片通道空间夹角Φ >90°。翅片通道连续平滑贯通，翅片通道两端直接与封头腔体相通。作为本实用新型的进一步改进，该板束的隔板接触面、与隔板接触的翅片及封条 在隔板上的投影形状均为平行四边形，翅片流道平行于翅片的一边，板束隔板外侧与护板 相焊接。板束一个通道的两端通过护板分别与水腔焊接，两个水腔背面焊接管路接头。板 束另一个通道的两端通过护板分别与过渡块相焊接，两过渡块端部分别与法兰相焊接。作为本实用新型的进一步改进，该板束的隔板接触面、与隔板接触的翅片及封条 在隔板上的投影形状均为平行四边形，翅片流道平行于翅片的一边，两个板束呈轴对称布 置，板束隔板外侧分别与同一块护板相连。两个对称板束流道外侧两端分别通过护板与两 个外水腔相焊接，两个外水腔背面分别焊接管路接头。两个对称板束流道内侧两端则与由 两侧护板、下侧端板及上侧过渡块组成的内水腔相贯通，在内水腔一侧或两侧护板上设有 出水孔并与管接头相焊接。两个对称板束流道的下端分别通过护板与过渡块相连，两个过 渡块一端与同一个双孔法兰相焊接。两个对称板束流道的上端与一个过渡块相焊接。该过 渡块上端与顶板相焊接，外侧与护板相焊接。顶板上部设有法兰孔及两个螺纹孔座。采用本实用新型的板束结构后，两个流道中的流体会形成错流与逆流并存的效果，从而可以显著提高热交换器的热交换能力。同时，翅片流道连续平滑过渡，并且没有导 流片等结构，会有效降低流体在板束流道中的流动阻力，从而有效降低强迫对流换热时的 附加能耗。采用板束对称等组合布置方式，在使换热器获得较高换热能力及较低流动阻力的 同时，可以方便地设置换热器空间形状及接口型式。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型第一个实施例结构图。图2是图4的C局部放大视图。图3是
图1的A—A剖视图。图4是图3的B—B剖视图。图5是图7的F局部放大视图。图6是图8的上视图。图7是图8的E—E剖视图。图8是图9的D—D剖视图。图9是本实用新型第二个实施例结构图。
图10是板束内相邻翅片通道几何关系示意图。
具体实施方式
本实用新型的一个实施例如
图1 图4及
图10所示，由板束及作为封头的水腔8、 水腔14及过渡块5、过渡块11组成。过渡块5及11 一端分别与法兰6及法兰12相焊接， 水腔8及水腔14背部开孔并分别与管接头7及管接头13相焊接。在两块平行四边形隔板 15中间放入平行四边形翅片1，并在翅片1两端放入封条4及封条10，就构成一层水通道。 同样，在两隔板15之间放入平行四边形翅片2，并在翅片2两端分别放入封条3及封条9， 就构成一层烟通道。每层水通道与相邻烟通道共用一个隔板。水通道与烟通道依次间隔叠 置后进行钎焊，就构成了一个完整的板束。板束最外层两块隔板15外侧分别与两块内护板 16焊接在一起，就构成加强型板束。加强型板束两侧再分别与两块外护板17焊接在一起， 并通过两块外护板17与过渡块5及11、水腔8及水腔14焊接在一起就构成了一个完整的 板翅式气-液热交换器。当冷却水和烟气如图3所示流程分别通过本换热器的水通道及烟通道时，由于水 通道翅片1的通道沈与烟通道翅片2的通道27空间夹角Φ >90°，冷却水和烟气两股流 体之间就会产生部分逆流与部分错流混合的换热效果。由于逆流换热效果比同等条件下的 错流换热效果要好，因此，总体上本实用新型具有比单纯错流型式具有更好的换热能力。由 于不设置导流片，水通道翅片1流道与烟通道翅片2流道分别直接与水腔8及水腔14、过渡 块5及过渡块11的内腔相贯通，因此水通道及烟通道的流动阻力较低，这便有利于降低水 道阻力及烟道的背压，从而有效减少对烟气发生装置诸如内燃机等工作的影响，并能降低 循环水泵的功耗。本实用新型的另一实施例如图5 图9及
图10所示，其板束结构与第一实施例的完全相同。两个相同的加强型板束对称布置，并与两个外护板17焊接在一起。两个对称板 束流道外侧两端分别通过两块外护板17与两个水腔8相焊接，两个水腔背面分别焊接管路 接头7。两个对称板束流道内侧两端则与由两侧内护板16、下侧端板25及上侧过渡块18 组成的内水腔相贯通。在内水腔一侧或两侧内外护板上开有出水孔并与管接头M相焊接。 两个对称板束流道的下端分别通过两块外护板17与两个过渡块5及过渡块11相焊接。两 个过渡块5及过渡块11 一端与同一个双孔法兰23相焊接。两个对称板束流道的上端与一 个过渡块18相焊接。过渡块18上端与顶板19相焊接，外侧分别与两块外护板17相焊接。 顶板19上部设有法兰孔21和两个螺纹孔座20及22。如图8及所示，冷却水首先分别通过对称的两个管接头7进入两个对称的水腔8 中，然后两股对称的水流沿两个对称板束外侧经过板束水通道汇流到内水腔，内水腔的水 再经过管接头M流出换热器。烟气则分别通过两个过渡块11的内腔进入两个板束烟通道 的下部，两股烟气通过两个板束的烟通道后汇流后通过顶板19上的法兰孔21排出换热器。采用这样的结构，除了使本实用新型具备比单纯错流型板翅式热交换器更高的换 热能力外，还可以根据需要灵活设置板翅式热交换器的管路接口型式以及三维空间布局。
权利要求1.一种错逆流型板翅式热交换器，由板束、封头等构成，其特征是该板翅式热交换器 板束中，相临翅片通道空间夹角Φ >90° ；翅片通道连续平滑贯通，翅片通道两端直接与 封头腔体相通。
2.根据权利要求1所述的板翅式热交换器，其特征是该换热器板束的隔板接触面、 与隔板接触的翅片及封条在隔板上的投影形状均为平行四边形，翅片流道平行于翅片的一 边，板束隔板外侧与护板相焊接；板束一个通道的两端通过护板分别与水腔焊接，两个水腔 背面焊接管路接头；板束另一个通道的两端通过护板分别与过渡块相焊接，两过渡块端部 分别与法兰相焊接。
3.根据权利要求1所述属的板翅式热交换器，其特征是该换热器板束的隔板接触面、 与隔板接触的翅片及封条在隔板上的投影形状均为平行四边形，翅片流道平行于翅片的一 边；两个板束呈轴对称布置，板束隔板外侧分别与同一块护板相焊接；两个对称板束流道 外侧两端分别通过护板与两个外水腔相焊接，两个外水腔背面分别焊接管路接头；两个对 称板束流道内侧两端则与由两侧护板、下侧端板及上侧过渡块组成的内水腔相贯通，在内 水腔一侧或两侧护板上设有通孔并与管接头相焊接；两个对称板束流道的下端分别通过护 板与两个过渡块相焊接，两个过渡块一端与同一个双孔法兰相焊接；两个对称板束流道的 上端与一个过渡块相焊接；该过渡块上端与顶板相焊接，外侧与护板相焊接；顶板上部设 有法兰孔及两个螺纹孔座。
专利摘要一种新型板翅式热交换器，属于紧凑型间壁式热交换设备，用于解决现有错逆流板翅式热交换器因结构复杂导致的制造成本高、流动阻力大等问题。通过将板束中的相临翅片布置成通道空间夹角大于90°，并使翅片通道连续平滑贯通至两端的封头腔体方式，使该换热器产生错流与逆流混合的换热效果，并同时具有结构简单、制造成本低及流动阻力小等优点。采用板束对称等组合布置方式，在使换热器获得较高换热能力及较低流动阻力的同时，可以方便地设置换热器空间形状及接口型式。
文档编号F28D9/02GK201885612SQ20102019243
公开日2011年6月29日 申请日期2010年5月17日 优先权日2010年5月17日
发明者张树春 申请人:北京北宇机械设备有限公司