一种铝制钎焊板式换热器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种铝制钎焊板式换热器，包括从上到下依次堆叠并钎焊成一体的上端板、芯体和下端板，芯体包括多块从上到下依次堆叠的换热板，形成交替分布的冷介质腔和热介质腔，换热板上有翻边和环形凸台，翻边上包括防错切口、第一翻边平面和第二翻边平面，环形凸台上有端面和通孔，多块换热板的第一翻边平面、第二翻边平面和端面中的任意一个、任意两个或者全部为钎焊面。本实用新型专利技术解决了传统板式换热器结构采用铝或铝合金材料生产时存在的板片边缘焊接不上、焊缝质量差、强度不高、无法承受较大的工作压力等问题，同时能够提高装配效率，防止装配错误。防止装配错误。防止装配错误。

An aluminum brazed plate heat exchanger

【技术实现步骤摘要】
一种铝制钎焊板式换热器


[0001]本技术属于换热器
，具体涉及一种铝制钎焊板式换热器的装配结构和钎焊结构。

技术介绍

[0002]板式换热器是一种高效紧凑型换热器，由于其换热效率高，体积小、质量轻等优点，被广泛应用于石油、化工、机械、能源等领域。
[0003]板式换热器型式主要有可拆卸式和钎焊式两类，通常材料为不锈钢、钛合金、镍合金等，这些材料重量较重，价格较高，而铝合金材料价格相对较低、塑性好、密度小、导热系数大并且具有一定强度，可以替代较为昂贵的材料。
[0004]铝合金材质的板式换热器较少，目前仅在汽车行业有少量的应用，但换热器尺寸较小。在工程机械、风电、特种设备等领域的应用中要求更大的换热量，需要体积更大的板式换热器。
[0005]若采用目前板式换热器结构来生产铝制钎焊板式换热器，在生产过程中容易出现板片边缘焊接不上、焊缝质量差等问题，且强度不高，无法承受较大的工作压力。
[0006]申请人于2022年1月5日提交了名称为一种铝制钎焊板式换热器的中国技术专利申请，申请号为202220019954.7，该申请中，铝制钎焊板式换热器采用了中间腔设计，即在相连的热边介质流道和冷边介质流道之间设计了作为安全腔体的中间腔，并且在热边介质流道或冷边介质流道中采用非对角流动的方式 (即单边流动)，该铝制钎焊板式换热器适用于冷热介质串腔泄漏时损失较大或十分危险的场合，优势是安全性高，但缺点是模具成本高(需要多套模具组合加工)，体积较大，承压能力较低，相同体积情况下由于中间腔不参与换热导致其换热性能降低。
[0007]然而，对于发生泄漏串腔危害相对较低的场合，若继续采用上述带有中间腔的铝制钎焊板式换热器就无法满足实际需求，特别是对于换热性能、体积和承压能力有较高要求但泄漏串腔危害相对较低的应用场合，另一方面，中间腔结构的存在会导致加工模具数量增加，加工复杂程度提高。基于上述原因，有必要设计一种不带中间腔且换热性能、体积和承压能力均优于传统板式换热器的新型铝制钎焊板式换热器结构。

技术实现思路

[0008]本技术旨在于克服上述不足，提供一种耐高压、换热效率高的铝制钎焊板式换热器，以解决传统板式换热器结构采用铝或铝合金材料生产时存在的板片边缘焊接不上、焊缝质量差、强度不高、无法承受较大的工作压力等问题。
[0009]为了实现上述目的，本技术通过以下技术方案实现：
[0010]一种铝制钎焊板式换热器，包括从上到下依次堆叠并钎焊成一体的上端板、芯体和下端板，
[0011]所述芯体包括多块从上到下依次堆叠的换热板，沿着每一块换热板的周向边缘有
一圈翻边，换热板的板面上开有四个介质流通孔，四个介质流通孔分别位于平面四边形的四个顶点处，其中：
[0012]所述翻边包括平行但不在同一个平面的第一翻边平面和第二翻边平面，第一翻边平面和第二翻边平面平行于换热板的板面且分居在换热板的板面两侧，翻边上还开有防错切口；
[0013]所述介质流通孔内有一个环形凸台，环形凸台的边缘与介质流通孔的边缘相连，环形凸台的端面上开有通孔；
[0014]同一块换热板上四个所述介质流通孔对应的四个环形凸台中，两个环形凸台的端面与第一翻边平面共面，另外两个环形凸台的端面与第二翻边平面共面，且位于平面四边形对角线两端的两个介质流通孔内的环形凸台的端面在同一个平面内，位于平面四边形任意一条边两端的两个介质流通孔内的环形凸台的端面在不同平面内；
[0015]同一块换热板上且端面在同一个平面内的两个环形凸台的连线形成芯体安装线，多块换热板的相同芯体安装线在同一个平面内，且平面内任意相邻的三条芯体安装线按照重合、间隔或者间隔、重合的规则交替排列，且该平面垂直于换热板的板面，此时，多块换热板上的防错切口位于芯体同一个侧表面并在一条直线上；需要说明的是，一块换热板上有两条芯体安装线，多块换热板的“相同芯体安装线”是指多块换热板装配时，统一选择其中一条芯体安装线，例如要么统一选择换热板上与第一翻边平面共面的两个环形凸台的连线形成的芯体安装线，要么统一选择换热板上与第二翻边平面共面的两个环形凸台的连线形成的芯体安装线，不允许混合使用不同的芯体安装线；
[0016]所述芯体中多块换热板的第一翻边平面、第二翻边平面和端面中的任意一个、任意两个或者全部为钎焊面。
[0017]进一步，所述上端板上设置有热介质入口、冷介质入口、热介质出口和冷介质出口。
[0018]进一步，所述下端板上且与芯体接触的端面上设置有凸台，凸台的数量和位置与芯体中换热板上环形凸台一致，且凸台端面的外径大于等于换热板上环形凸台的端面上的通孔孔径。
[0019]进一步，所述换热板的板面上设置有波纹结构，且波纹结构的高度小于等于第一翻边平面和第二翻边平面之间的距离。
[0020]进一步，所述换热板的板面为光滑平面。
[0021]进一步，当换热板的板面为光滑平面时，铝制钎焊板式换热器还包括翅片，所述翅片位于相邻堆叠的两块换热板之间，翅片上开有数量和位置均与换热板上介质流通孔相同的孔或缺口。
[0022]采用带有波纹结构的换热板或者是放置有翅片的光滑平面换热板作为两种独立设计方案，两种类型的换热板不会同时存在于同一个换热器芯体中，只有采用光滑平面的换热板时才配合放置翅片，采用带波纹结构的换热板时不放置翅片。
[0023]作为一种选择，所述翅片为锯齿形翅片。
[0024]作为一种选择，所述热介质入口、冷介质入口、热介质出口和冷介质出口处连接有管嘴或法兰接头。
[0025]作为一种选择，所述上端板与换热板装配的表面覆盖有钎料层；所述下端板与换
热板装配的表面覆盖有钎料层；所述换热板的双面覆有钎料层。
[0026]作为一种选择，所述上端板的下端面与芯体的上端面之间为一层冷介质流道，下端板的上端面与芯体的下端面之间为一层冷介质流道。
[0027]与现有技术相比，本技术的铝制钎焊板式换热器具备以下优势：
[0028]第一，采板式换热器用铝或铝合金材料，能有效减轻换热器的重量、降低材料成本、提高换热效率；
[0029]第二，换热板片的翻边结构和环形凸台结构有利于钎焊工艺，特别是增大了装配面积和钎焊面积，能有效提高边缘焊缝质量，也能提高钎焊板式换热器的强度；
[0030]第三，换热板片堆叠而成的芯体、上端板和下端板通过钎焊成为一个整体，能得到密封性良好的钎焊板式换热器；
[0031]第四，相比于传统的波纹板片，引入放置翅片的光滑换热板片能有效提高板式换热器的换热效率和承压能力；
[0032]第五，冷介质腔和热介质腔中采用对角流动的方式进行热交换，形成汊流，换热性能更好；
[0033]第六，相比存在中间腔(安全腔)的铝制钎焊板式换热器，当使用场合对冷热介质串腔泄漏的要求不高时，可以大幅提高换热器的性能，减小换热器体积，提高换热器承压能力，节省模具成本(模具数量减少)和加工复杂程度。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝制钎焊板式换热器，包括从上到下依次堆叠并钎焊成一体的上端板(6)、芯体(5)和下端板(7)，其特征在于：所述芯体(5)包括多块从上到下依次堆叠的换热板，沿着每一块换热板的周向边缘有一圈翻边，换热板的板面上开有四个介质流通孔，四个介质流通孔分别位于平面四边形的四个顶点处，其中：所述翻边包括平行但不在同一个平面的第一翻边平面(15)和第二翻边平面(13)，第一翻边平面(15)和第二翻边平面(13)平行于换热板的板面且分居在换热板的板面两侧，翻边上还开有防错切口(16)；所述介质流通孔内有一个环形凸台，环形凸台的边缘与介质流通孔的边缘相连，环形凸台的端面(14)上开有通孔；同一块换热板上四个所述介质流通孔对应的四个环形凸台中，两个环形凸台的端面(14)与第一翻边平面(15)共面，另外两个环形凸台的端面(14)与第二翻边平面(13)共面，且位于平面四边形对角线两端的两个介质流通孔内的环形凸台的端面(14)在同一个平面内，位于平面四边形任意一条边两端的两个介质流通孔内的环形凸台的端面(14)在不同平面内；同一块换热板上且端面(14)在同一个平面内的两个环形凸台的连线形成芯体安装线，当多块换热板堆叠形成芯体(5)时，多块换热板的相同芯体安装线在同一个平面内，且平面内任意相邻的三条芯体安装线按照重合、间隔或者间隔、重合的规则交替排列，且该平面垂直于换热板的板面，此时，多块换热板上的防错切口(16)位于芯体(5)同一个侧表面并在一条直线上；所述芯体(5)中多块换热板的第一翻边平面(15)、第二翻边平面(13)和端面(14)中的任意一个、任意两个或者全部为钎焊面。2.根据权利要求1所述的一种铝制钎焊板式换热器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆珏婵，李恺锋，杨鑫宇，陈朱应，
申请(专利权)人：贵州永红换热冷却技术有限公司，
类型：新型
国别省市：