专利名称：高低交错波纹的板式换热器板片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高低交错波纹的板式换热器板片，属于板式换热器制造技术领域。
背景技术：
板式换热器与管壳式换热器相比具有传热系数高、对数平均温差大、末端温差小、 占地面积小、重量轻、价格低、制作方便、容易清洗、热损失小、不易结垢等优点。板式换热器板片是板式换热器最重要的部件，板片的设计直接影响到整个板式换热器的换热效果。板式换热器板片是影响板式换热器性能的主要部件。目前，板式换热器的板片的波纹形状众多人字形波纹、平直波纹、梯型平直波纹、曲折形波纹等。虽然这些板片换热区波纹形状各不相同，但是纵向截面的波纹深度都是一致的。目前，很多板式换热器单求获得较好的换热效果，对压降考虑的较少，从而板式换热器所用泵工比较大。纵向截面深度一致不利于减少压力损失，因此本发明研究针对压力损失方面进行了改善。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压力损失较小，综合性能较高的板式换热器板片板式换热器板片-高低板。一种板式换热器板片，该板片具有介质进口、进口导流区、进口分流区、换热区、 出口分流区、出口导流区、介质出口，所述的换热区具有波纹结构；其特征在于所述的波纹结构，相邻的波纹结构的纵向截面波纹深度不同，相隔一个波纹的波纹结构的纵向截面波纹深度相同，形成纵向高低波纹结构。普通的板式换热器很难在保证较好的换热效果的同时保证压力损失较小。一般都是损失较大的压力来换取好的换热效果。本发明的纵向截面的波纹设计可以使板式换热器安装时板片的接触点数量减半，流体在流动的时候遇到的阻力减小，相对损失小部分换热效果。综合考虑，板式换热器的换热性能得到较好的提高。本发明的板式换热器新型板片-高低板，其特征在于上述纵向高低波纹结构，低波纹和高波纹的深度比在0. 2 0. 5之间。本发明的波纹在低波纹与深波纹的深度比不同时综合性能参数提高的效果也不同。低波纹越低，流体在板式换热器板间流动时流体间的流道较宽，因此流体所遇到的阻力也较小，使整个板式换热器的压力损失控制在一个比较好的范围内。
本发明的板式换热器新型板片-高低板，其特征在于低波纹和高波纹的纵向深度比为0.4时为最佳。低波纹深度越小，板片的承压能力相对越差。因此，综合考虑板片的性能和承压能力，低波纹和高波纹的纵向深度比为0. 4时为最佳。本发明的板式换热器新型板片，换热区的波纹结构在流体流动方向形状可为横直波纹，或人字形波纹，或平直波纹，或梯型平直波纹，或曲折形波纹。本发明的板式换热器新型板片-高低板，换热区的波纹结构在纵向截面方向流动方向形状为正弦曲线方式或梯形截面或圆形截面。
图1板式换热器新板型的主视图； 图2新板片换热区主视图3换热区纵向截面波纹为正弦曲线的示意图； 图4换热区纵向截面波纹为梯形的示意图； 图5模型；
图6综合性能参数J随波纹深度比的变化曲线；
图中标号名称1、介质进口，2、进口导流区，3、出口导流区，4、进口分流区，5、出口分流区，6、换热区，7、介质出口，8、定位孔，、低波纹深度，Ii2高波纹深度，a、进口，b、出口、C、 上壁面，d、固体壁面，e、下壁面。
具体实施例方式参照附图，本发明提供一种板式换热器新型板片，其中板片包括介质进口 1、进口导流区2、出口导流区3、进口分流区4、出口分流区5、换热区6、介质出口 7和定位孔8。换热区6沿流体方向的波纹多样化，可以采用人字形波纹、平直波纹、梯型平直波纹、曲折形波纹等，附图1以曲折波纹为例。参照附图3，垂直于流体方向的截面，本发明换热区的波纹结构，相邻的波纹结构的纵向截面波纹深度不同，相隔一个波纹的波纹结构的纵向截面波纹深度相同，形成纵向高低波纹结构。该纵向高低波纹结构，低波纹和高波纹的纵向深度比在0.2 0.5之间。本发明换热区的波纹结构在流体流动方向形状为横直波纹，或人字形波纹，或平直波纹，或梯型平直波纹，或曲折形波纹。上述换热区的波纹结构在纵向截面方向流动方向形状为正弦曲线方式，或梯形截面，或圆形截面。附图3、4分别是纵向波纹为梯形的示意图。换热器装配时，完全相同的板片旋转180°完全压合即可。计算实例
本发明设计研究时针对不同的低波纹与高波纹的深度比进行了一系列的数值仿真。首先针对主流区域画模型。波纹深度比I12A1为0. 1 1. 0。选取曲折形波纹为例，模型大小为75mmX75mm， 如下图5所示。采用FLUENT软件进行数值仿真计算。采用RNGk-模型。边界条件设置如下进口流速v=0.5m/s，上下壁面边界条件设置相同采用恒定壁面温度307K，出口为压力出口。固体壁面为绝热。分别对不同流速下得不同模型进行计算，最终发现综合性能参数如图6所示。综合考虑板式换热器的承压能力，考虑低波纹与高波纹的深度比为0. 4时为最佳。
权利要求
1.一种高低交错波纹的板式换热器板片，该板片具有介质进口(1)、进口导流区(2)、 进口分流区(4)、换热区(6)、出口分流区(5)、出口导流区(3)、介质出口(7)，所述的换热区具有波纹结构；其特征在于所述的波纹结构，相邻的波纹结构的纵向截面波纹深度不同， 相隔一个波纹的波纹结构的纵向截面波纹深度相同，形成纵向高低波纹结构。
2.根据权利要求1所述的高低交错波纹的板式换热器板片，其特征在于上述纵向高低波纹结构，低波纹和高波纹的纵向深度比在0. 2 0. 5之间。
3.根据权利要求2所述的高低交错波纹的板式换热器板片，其特征在于低波纹和高波纹的纵向深度比为0.4。
4.根据权利要求1所述的高低交错波纹的板式换热器板片，其特征在于上述换热区的波纹结构在流体流动方向形状为横直波纹，或人字形波纹，或平直波纹，或梯型平直波纹，或曲折形波纹。
5.根据权利要求1所述的高低交错波纹的板式换热器板片，其特征在于上述换热区的波纹结构在纵向截面方向流动方向形状为正弦曲线方式，或梯形截面，或圆形截面。
全文摘要
一种高低交错波纹的板式换热器板片，属于换热器板片结构技术领域。该换热板片包括介质进口(1)、进口导流区(2)、出口导流区(3)、进口分流区(4)、出口分区(5)、换热区(6)、介质出口(7)、定位孔(8)。其特征是:所述的传热区纵向截面是由不同深度的波纹组成的高低板片。本发明的有益效果是换热区纵向波纹高度的改变，在换热效果基本保持不变的情况下大大降低了波纹板片的压力损失，从而使板片的综合性能参数有所提高。本发明适于对压力损失要求较高的设备。
文档编号F28F3/04GK102322763SQ20111025204
公开日2012年1月18日 申请日期2011年8月30日 优先权日2011年8月30日
发明者叶莉, 姚君磊, 梁林, 焦炜琦, 申耀阳, 郭新贤, 陈慧, 韩东, 顾昂 申请人:南京航空航天大学