全焊接式双波形错流式板式换热器板束制造技术

本实用新型专利技术公开了一种全焊接式双波形错流式板式换热器板束，由上板、中板和下板三块换热板在厚度方向上间隔相叠组成，结构均为在水平波纹形状上叠加垂直波纹形状，该水平或垂直波纹形状为三角函数波形、梯形波形、三角形波形或多段曲线连接而成的复合曲线形；中板两侧的中板侧边和下板两侧的下板侧边翻边后焊接形成纵向流道；中板前后侧的中板横边和上板前后侧的上板横边翻边后焊接形成横面流道；增加了流体流动的换热表面积和流体的扰动，隆起的相互垂直的波形起到吸收因温差引起的变形，增加换热板的抗变形能力，提高换热板抗压和防止污垢的沉积能力；流体阻力比现有技术的板式换热器下降１０－２０％，总体传热系数提高１．５倍。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种对中低压高温气-气、气-液之间进行能量交换的板式换热 器，应用于焚烧炉、烟道气等尾气能量回收或气体冷却，也可用于石油、化工和能源等其它 领域的能量回收。
技术介绍
板式换热器主要应用在压力差不高，换热系数大的场所，目前常用的可拆式板式 换热器由于密封材料的耐温限制，一般使用在换热介质温度低于180°C的场所。板式换热器 换热效果好坏主要决定于换热板的形状和流型，目前从板式换热器换热板的形状来分，主 要有“人”字形、波浪形形式。专利号为200820112798. 9、名称为“一种新型错流板式换热器”公开了热交换芯由 一组矩形换热片在厚度方向上相叠连接构成，其中，相邻两个矩形换热片之间在水平X方 向上位于同一侧的两条对应边折边密封扣合形成X向通道，而水平Y方向上位于同一侧的 两条对应边分别与上一层和下一层矩形换热片的对应边折边密封扣合形成两个Y向通道， 以此形成X向通道与Y向通道一隔一层层十字交叉相叠的错流式空气通道；各层X向通道 和各层Y向通道中，相邻矩形换热片之间以冲压形成的凸点或/和凸筋在通道高度方向上 支撑形成通道空间。这种结构的缺陷是通道空间之间以凸点或/和凸筋间隔，耐受流体的 压力能力差，传热效率不高。
技术实现思路
本技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供了一种传热系数高且耐压 能力强的全焊接式双波形错流式板式换热器板束。本技术采用的技术方案是由上板、中板和下板三块换热板在厚度方向上间 隔相叠组成，上板、中板和下板的结构均为在水平波纹形状上叠加垂直波纹形状，该水平或 垂直波纹形状为三角函数波形、梯形波形、三角形波形或多段曲线连接而成的复合曲线形。上述中板两侧的中板侧边和下板两侧的下板侧边翻边后焊接形成纵向流道；中板 前后侧的中板横边和上板前后侧的上板横边翻边后焊接形成横面流道。本技术的有益效果是1、横向流动流体被横向波扰动，垂直流动流体则被垂直波扰动，不仅增加了流体 流动的换热表面积，达到结构紧凑的目的，而且增加了流体的扰动，使换热的两种流体都能 在低雷诺数下达到紊流传热的效果。2、隆起的相互垂直的波形起到吸收因温差引起的变形，有利于增加换热板的抗变 形能力，提高了换热板抗压和防止污垢的沉积能力。3、流体流速慢，降低了流体的阻力降，阻力比现有技术的板式换热器下降 10-20%、总体传热系数提高1. 5倍。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明。附图说明图1是本技术结构三维示意图。图2是图1在纵向或横向的截面形状示意图，图中1.下板；2.中板；3.上板；4.上板横边；5.中板侧边；6.下板侧边；7.中板横边。具体实施方式如图1所示，本技术由上板3、中板2和下板1三块换热板在厚度方向上间隔 相叠组成，上板3、中板2和下板1均为整块矩形平板冲压成型。如图2，各板的冲压的结构 形状为在水平波纹形状的基础上叠加上垂直波纹形状，该水平或垂直波纹的形状是三角函 数波形、梯形波形，也可以为三角形波形或多段曲线连接而成的复合曲线形。中板2两侧有中板侧边5，下板1两侧有下板侧边6，将中板侧边5和下板侧边6翻 边后焊接在一起，形成下板1和中板2的空间，该空间为图1所示的介质a的纵向流道(垂 直方向)。中板2前后侧有中板横边7，上板3的前后侧有上板横边4，将中板横边7和上板 横边4翻边后焊接在一起，形成中板2和上板的空间，该空间为图1所示的介质b的横面流 道(水平方向)。介质a的纵向流道和介质b的横面流道相互垂直，冷热介质错流分别通过 各板的两侧。介质经过这种相互垂直的凹凸波形的空间时，可减慢流速，降低了流体对换热 板的压力。上述换热板上的波纹使各流道中的流体都沿着各自的波形运动，即介质a的纵向 流道中经过的气体或液体是横向波，介质b的横面流道中经过的气体或液体是纵向波，两 种流道的间隙及纵横波的幅值和周期由两种换热介质的性质决定，即由介质的流动速度和 特性及要求的流动阻力降决定，从而使两换热介质均达到紊流状态，使其总换热系数达到 有效提高。本技术的一个实施例是当介质为空气_空气换热时，上板3、中板2和下板 1的板间距为12-16mm，波形波幅为16_17mm，波长为65_80mm为最佳尺寸，此时的换热系数 为37w/m2 · k，比常规板式换热器高出50%。本技术当板间距为30mm、波形振幅为17mm、波长为80mm时流体湍流强度达到最大。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全焊接式双波形错流式板式换热器板束，由上板（３）、中板（２）和下板（１）三块换热板在厚度方向上间隔相叠组成，其特征是：上板（３）、中板（２）和下板（１）的结构均为在水平波纹形状上叠加垂直波纹形状，该水平或垂直波纹形状为三角函数波形、梯形波形、三角形波形或多段曲线连接而成的复合曲线形。

【技术特征摘要】
一种全焊接式双波形错流式板式换热器板束，由上板(3)、中板(2)和下板(1)三块换热板在厚度方向上间隔相叠组成，其特征是上板(3)、中板(2)和下板(1)的结构均为在水平波纹形状上叠加垂直波纹形状，该水平或垂直波纹形状为三角函数波形、梯形波形、三角形波形或多段...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锁龙，梁欣，陈文超，
申请(专利权)人：江苏工业学院，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]