用作经济器的板式换热器制造技术

本发明专利技术提供了一种用作经济器的板式换热器，所述板式换热器包括相互堆叠在一起的多个换热板从而在所述板式换热器中形成至少两个分别用作蒸发侧通道和过冷侧通道的独立的流动通路以用来交换热量，在相同质量流量的工质流过所述蒸发侧通道和过冷侧通道时，所述过冷侧通道的压降大于所述蒸发侧通道的压降。

Plate heat exchanger used as an economizer

The invention provides a plate heat exchanger used as an economizer. The plate heat exchanger includes a plurality of heat exchange plates stacked together to form at least two independent flow paths used in the plate heat exchanger to be used as an evaporative side channel and an undercooled side channel for exchanging heat, in the same mass flow. When the mass flows through the evaporative side channel and the undercooled side channel, the pressure drop of the undercooled side channel is greater than that of the evaporative side channel.

【技术实现步骤摘要】
用作经济器的板式换热器
本专利技术涉及暖通空调、汽车、制冷以及运输领域，尤其涉及一种用作经济器的板式换热器。
技术介绍
以小尺寸的板式换热器作为VRF空调系统的经济器，能够改善制冷循环的效率，降低压缩机排气温度，提高机组性能等作用。目前市场上的主要产品，包括传统的人字波型板式换热器和对称型点波式换热器。已有的经济器(板式换热器)，其换热板片的设计，是基于传统蒸发器的特点，换热机理上更适合于制冷剂和载冷剂发生换热过程的情况，没有针对性地考虑经济器内相同质量流量的制冷剂发生换热的机理和规律。作为常规蒸发器，板式换热器内，通常制冷剂和载冷剂的物理性质与流动、换热状态参数有较大的不同。在正常应用工况下，如冷水机组，蒸发器侧(主侧)制冷剂的换热系数明显低于载冷剂侧(辅侧，工质通常为水或盐水)。因此，在换热器设计中，强化传热的工作，主要集中在热阻较大的制冷剂侧。而经济器内是单相液态的制冷剂与两相的制冷剂进行换热的过程，且两侧工质的流动状态上也有较大的差别。因此，在换热器的设计中，需要重新评估其中的关键环节。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种新型的用作经济器的板式换热器。在该新型的板式换热器中，给予过冷侧通道较高的压降水平，进一步提升过冷的液态制冷剂的换热效果。同时，给予蒸发侧通道适当的压降水平和设置有利于制冷剂分配的通道结构，在确保制冷剂有效分配的基础上，实现高效的总体换热效果。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用作经济器的板式换热器，所述板式换热器包括相互堆叠在一起的多个换热板从而在所述板式换热器中形成至少两个分别用作蒸发侧通道和过冷侧通道的独立的流动通路以用来交换热量，在相同质量流量的工质流过所述蒸发侧通道和过冷侧通道时，所述过冷侧通道的压降大于所述蒸发侧通道的压降。在一个示例中，所述蒸发侧通道比所述过冷侧通道具有更大的流通截面面积。在一个示例中，所述堆叠在一起的换热板包括多个相互叠合的第一换热板和第二换热板，其中所述第一换热板和第二换热板中的每一个包括具有非对称式点波式结构、非对称式人字波结构、或在不同区域上分别设置的具有非对称式点波式结构和非对称式人字波结构的组合。在一个示例中，在装配好的板式换热器中，每个所述换热板都包括至少一个从板式换热器的第一方向向上延伸的凸起和从板式换热器的与第一方向相反的第二方向向下延伸的凹陷，所述过冷侧通道是通过连接第一换热板上的凸起的顶部和一侧相邻的第二换热板的凹陷的底部而形成，所述蒸发侧通道是通过连接第一换热板上的凹陷的底部和另一侧相邻的第二换热板的凸起的顶部而形成，相连接用于形成所述过冷侧通道的凸起的顶部和凹陷的底部具有细长的形状，它们的长度比相连接用于形成蒸发侧通道的凸起的顶部和所述凹陷的底部的长度长。在一个示例中，在经济器的过冷侧的入口处，紧邻经济器的边板设置所述第一换热板和第二换热板并依照这一顺序交替设置多个第一换热板和第二换热板，所述第一换热板和第二换热板中的每一个包括至少一个基本流动换热单元，第一换热板上的每一所述基本流动换热单元包括凹陷和以所述凹陷为中心布置的四个具有细长形状的顶部的凸起，第二换热板上的每一所述基本流动换热单元包括凸起和以所述凸起为中心布置的四个具有细长形状的顶部的凹陷。在一个示例中，所述第一换热板上的基本流动换热单元还包括连接相邻的两个凹陷的过渡结构，所述过渡结构用作所述基本流动换热单元的进口或出口。在一个示例中，所述过渡结构为凹槽。在一个示例中，在所述经济器中，所述第一换热板上的凸起和所述第二换热板上的凹陷具有相同的弯曲方向，并且制冷剂在蒸发侧通道和过冷侧通道内的流动方向是相反的。在一个示例中，过冷侧通道内的制冷剂流动方向与构成过冷侧通道的第一换热板上的凸起和第二换热板上的凹陷的弯曲方向相反，蒸发侧通道内的制冷剂流动方向与构成蒸发侧通道的第一换热板上的凸起和第二换热板上的凹陷的弯曲方向相同。在一个示例中，所述第一换热板和第二换热板上分别设置有连续排列的人字波式结构，所述人字波式结构包括沿着所述人字波式结构的延伸方向相互交替排布的至少两个波峰部和波谷部，其中在所述延伸方向上，相邻的两个波谷部具有不同的沟槽深度。在一个示例中，所述换热板上设置有至少四个孔口，所述至少四个孔口中的两个分别用作所述蒸发侧通道和过冷侧通道中的一个的进口和出口，所述孔口的周围设置有多个焊点，其中焊点所在区域和通往所述蒸发侧通道和过冷侧通道中的一个的流动部分所在区域在所述同心圆的圆周上的比例为至少7∶3；所述四个孔口中的另外两个在周边处设置有密封面或密封结构。在一个示例中，所述换热板具有矩形或包括锐角夹角的平行四边形的外形轮廓。在一个示例中，压缩机提供的高温高压的制冷剂蒸汽，在进入冷凝器换热之后变成液态制冷剂，所述液态制冷剂被分成两路，其中的一路液态制冷剂通过所述经济器的过冷侧通道并从经济器流出之后，经由节流装置、蒸发器流往压缩机；其中的另一路液态制冷剂经过相应的节流装置之后变成气液两相态的制冷剂，进入经济器的蒸发侧通道并以气态制冷剂的形式从经济器流出且直接送回压缩机。本专利技术所述的用作经济器的板式换热器至少具有以下几个技术特点或优点：1)采用非对称的通道结构，即换热板为非对称设计；2)其中相互堆叠的第一换热板与第二换热板使用非对称结构，通过安装或装备顺序，确保过冷侧通道具有较大压降，即过冷侧换热通道(单相换热)具有较大压降，这与常规非对称设计是相反的；3)过冷侧通道的进出口位置，即板孔周围，采用较高的强度设计，周向上焊接面积的比例不小于70％。即无论过冷侧还是蒸发侧，均确保较好的进出口强度。这与常规蒸发器，主要考虑蒸发器进出口板孔强度的设计理念是不同的。附图说明本专利技术的这些和/或其他方面和优点从下面结合附图对优选实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术的一个实施例的用作经济器的板式换热器的流路示意图；图2显示出根据本专利技术的一个实施例的用作经济器的板式换热器的过冷侧通道的沿图1中的线1-1获得的截面示意图；图3显示出根据本专利技术的一个实施例的用作经济器的板式换热器的蒸发侧通道的沿图1中的线2-2获得的截面示意图；图4显示出根据本专利技术的实施例的板式换热器中的第一换热板的波点特点的示意图；图5是图2中显示的过冷侧通道的三维结构的示意图；图6是根据本专利技术的实施例的板式换热器中的过冷侧的基本流动示意图；图7显示出根据本专利技术的实施例的板式换热器中的第二换热板的波点特点的示意图；图8是图3中显示的蒸发侧通道的三维结构的示意图；图9是根据本专利技术的实施例的板式换热器中的蒸发侧的基本流动示意图；图10为根据本专利技术的一个实施例的板式换热器中的第一换热板的结构示意图；图11是根据本专利技术的另一实施例的用作经济器的板式换热器的示意图，其中示出了非对称人字波三维结构；图12是图11显示的用作经济器的板式换热器的通道装配效果的示意图；图13显示出根据本专利技术的又一个实施例的换热板的变形例的示意图；图14显示出根据本专利技术的还一个实施例的换热板的变形例的示意图。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本专利技术实施方式的说明旨在对本专利技术的总体专利技术构思进行解释，而不应当理解为对本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用作经济器的板式换热器，所述板式换热器包括相互堆叠在一起的多个换热板从而在所述板式换热器中形成至少两个分别用作蒸发侧通道和过冷侧通道的独立的流动通路以用来交换热量，在相同质量流量的工质流过所述蒸发侧通道和过冷侧通道时，所述过冷侧通道的压降大于所述蒸发侧通道的压降。

【技术特征摘要】
1.一种用作经济器的板式换热器，所述板式换热器包括相互堆叠在一起的多个换热板从而在所述板式换热器中形成至少两个分别用作蒸发侧通道和过冷侧通道的独立的流动通路以用来交换热量，在相同质量流量的工质流过所述蒸发侧通道和过冷侧通道时，所述过冷侧通道的压降大于所述蒸发侧通道的压降。2.根据权利要求1所述的用作经济器的板式换热器，其中，所述蒸发侧通道比所述过冷侧通道具有更大的流通截面面积。3.根据权利要求1或2所述的用作经济器的板式换热器，其中，所述堆叠在一起的换热板包括多个相互叠合的第一换热板和第二换热板，其中所述第一换热板和第二换热板中的每一个包括具有非对称式点波式结构、非对称式人字波结构、或在不同区域上分别设置的具有非对称式点波式结构和非对称式人字波结构的组合。4.根据权利要求1或2所述的用作经济器的板式换热器，其中，在装配好的板式换热器中，每个所述换热板都包括至少一个从板式换热器的第一方向向上延伸的凸起和从板式换热器的与第一方向相反的第二方向向下延伸的凹陷，所述过冷侧通道是通过连接第一换热板上的凸起的顶部和一侧相邻的第二换热板的凹陷的底部而形成，所述蒸发侧通道是通过连接第一换热板上的凹陷的底部和另一侧相邻的第二换热板的凸起的顶部而形成，相连接用于形成所述过冷侧通道的凸起的顶部和凹陷的底部具有细长的形状，它们的长度比相连接用于形成蒸发侧通道的凸起的顶部和所述凹陷的底部的长度长。5.根据权利要求1-4中任一项所述的用作经济器的板式换热器，其中，在经济器的过冷侧的入口处，紧邻经济器的边板设置所述第一换热板和第二换热板并依照这一顺序交替设置多个第一换热板和第二换热板，所述第一换热板和第二换热板中的每一个包括至少一个基本流动换热单元，第一换热板上的每一所述基本流动换热单元包括凹陷和以所述凹陷为中心布置的四个具有细长形状的顶部的凸起，第二换热板上的每一所述基本流动换热单元包括凸起和以所述凸起为中心布置的四个具有细长形状的顶部的凹陷。6.根据权利要求5所述的用作经济器的板式换热器，其中，所述第一换热板上的基本流动换热单元还包括连接相邻的两个凹陷的过渡结构，所述过渡结构用作...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华，马文勇，张志锋，魏文建，
申请(专利权)人：丹佛斯微通道换热器嘉兴有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33