專利名稱：板式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種板式換熱器，尤其是包括多個換熱板組的換熱器。
背景技術(shù)：
板式換熱器是最高效的換交換裝置，每塊換熱器間隔板的相鄰側(cè)一般是不同工 質(zhì)的流道，用于將致冷工質(zhì)工作時熱量或冷量交換出來。如DE4422178和 W0/94/14021/均是板式換熱器的典型結(jié)構(gòu)。又如中國專利ZL96198973的基本結(jié)構(gòu)亦 如上述，并在工質(zhì)的分配通道上提供了一些方案。目前在板式換熱器領(lǐng)域中，常見的是有等尺寸的流道的進口與出口，在單相換 熱或介質(zhì)流量較大的情況下，分配不均問題不是太明顯，等尺寸的進口與出口一般 可以滿足使用要求。但在兩相換熱過程中，如在濃縮或汽化過程中，介質(zhì)(工質(zhì)) 則是以液相供入而以氣相排出，與液相相比氣相發(fā)生了很大的比容變化，在出口處 的流速與壓降比在進口處的要大得多，當在兩相換熱條件下使用時，等尺寸的入口 與出口在板式換熱器的兩個不同導管中將會導致不平衡發(fā)生。為避免這一問題，CN1888805提出了一種板式換熱器，以相鄰相向的換熱板中設(shè) 置一節(jié)流裝置，此裝置可以包括一個環(huán)或一個墊圈或一體形成。單獨的環(huán)或墊圈己 被證明是很昂貴的，并且安裝很不方便，相鄰一體相向形成的節(jié)流裝置在使用中對 不同的工況不夠靈活，同時在流體沿入口孔向下延伸的情況下，每隔一個板厚度， 入口孔橫截面積就要變化。此頻繁的變化引起流體在整個入口流道方向上壓降過大， 很難均勻地分布進每個流道。此外，現(xiàn)有板式換熱器的典型結(jié)構(gòu)還有一不足工質(zhì) 在相鄰換熱板之間流道分配蒸發(fā)相變時流阻較大，會影響工質(zhì)工作的效率，從而影 響整個換熱器的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服過去已知的板式換熱器的上述缺點，并獲得比較理想 的限制進入流體的板式換熱器，提出一種具有界限非常分明的開口的板式換熱器， 在流體沿入口孔向下時，橫截面積變化較緩。而且該板式換熱器的換熱板可以在板 式換熱器的生產(chǎn)及組裝成本比較低的情況下實現(xiàn)所述的限制。尤其是提出由至少三 種換熱器板構(gòu)成的換熱板組，在換熱板組的入口通道處設(shè)置節(jié)流裝置，以解決入口 通道的流體非均勻的分配到換熱板間的流道的問題，特別是在雙相換熱過程中，相 變的液體在各流道分配不均的問題，通過本發(fā)明可以極大地緩解。本發(fā)明目的還在于 提出一種多級節(jié)流的板式換熱器。本發(fā)明的技術(shù)方案是板式換熱器，包括一組換熱板疊層構(gòu)成，設(shè)有兩路以上 工質(zhì)流體進出口通道，此換熱板組由相同形狀周邊的第一、第二、第三三種換熱板構(gòu)成，其中第二第三換熱板沿入口孔方向延伸出一個上凸的平面和一個下凹的平面， 此三種換熱板以第一、第二、第一、第三換熱板的循環(huán)周期依次疊加，即在第二與 第一換熱板間和第三與第一換熱板間設(shè)有流過第一流體的第一流體流道，在第一與 第二換熱板間和第一與第三換熱板間設(shè)有流過第二流體的第二流體流道，換熱板上 有流道密封面；具體而言是第二換熱板2的上凸平面5、下凹面7分別與間隔的一 張換熱板的第三換熱板3的下凹平面6、上凸平面8緊密貼合形成第一密封面，而第 二換熱板2或第三換熱板3的平面21、 23與相鄰的第一換熱板1的平面20、 22緊 密貼合形成第二密封面。入口通道41與每層的第一流體流道13或14間連通，此連通根據(jù)需要開有入口 孔9和10;亦或在第二、第三換熱板壁上開設(shè)至少一個連通孔18形成。此連通孔具 有較小的截面積，從而限制第一流體的流入，使其在入口孔ll長度方向均布。第一與第二換熱板以及第一與第三換熱板構(gòu)成第二密封區(qū)即由20、 21或22、 23 相貼形成，以限定由入口孔11進入第一流體流道13或14的流體不進入由第一與第 二換熱板間和第一與第三換熱板間形成的第二流體流道區(qū)域。第一流體流道13、 14是由間隔的第二、第一換熱板間或第三、第一換熱板間形 成，且由此間隔換熱板中至少一張形成第一流體流道與入口通道41的連通孔道9、 10。第一密封區(qū)是由第二與第三換熱板板間構(gòu)成。 第一密封區(qū)是由相間隔的換熱板第二、第三換熱板構(gòu)成，第二密封區(qū)是由相鄰 的換熱板第一、第二或第三、第一換熱板間構(gòu)成，且第二密封區(qū)包圍第一密封區(qū)。 第一密封區(qū)、第二密封區(qū)、第一流體流道及連通孔道沿著入口通道方向向下延伸。第一密封區(qū)、第二密封區(qū)及第一流體流道在入口通道41的長度垂直的一個平面 上延伸。本發(fā)明的有益效果是采用本發(fā)明則不需要另外的零件，第一流體流道是由相 間隔的換熱板形成，橫截面積變化較緩，由此拉長了入口通道方向橫截面積變化的 距離，同時形成第一流體流道與入口通道的節(jié)流孔，降低了流體流經(jīng)入口通道的壓 力損失，使流體能更均勻地被分配進第一流體流道。本發(fā)明獲得比較理想的限制進 入流體的板式換熱器，該板式換熱器的換熱板可以在板式換熱器的生產(chǎn)及組裝成本 比較低的情況下實現(xiàn)所述的限制。在換熱板組的入口通道處設(shè)置節(jié)流裝置，以解決 入口通道的流體非均勻的分配到換熱板間的流道的問題，特別是在雙相換熱過程中， 相變的液體在各流道分配不均的問題，通過本發(fā)明可以極大地緩解。


圖1是一種板式換熱器的透視圖。圖2是一普通板式換熱器沿圖1中的A-A剖面線截取的剖視圖。圖3是按照本發(fā)明的第一實例的板式換熱器沿圖1中的A-A剖面線截取的部分剖視圖。圖4是按照本發(fā)明的第一實例沿圖3的B-B剖面線截取的部分剖視圖。 圖5是按照本發(fā)明的第二實例的板式換熱器沿圖1中的A-A剖面線截取的部分 剖視圖。圖6按照本發(fā)明的第三實例的板式換熱器沿圖1中的的A-A剖面線截取的部分 剖視圖。
具體實施方式
圖1所示的是一種板式換熱器，其包括第二換熱板2及前后端板3、 4，四個流 體接口5、 6、 7、 8，其5、 6或7、 8是相通的，用于兩種流體的進出。圖2為圖1的A-A方向的俯視圖，包括幾張換熱板，板上設(shè)有通孔，其中9和 10之間及11和12之間相互焊接粘合，以形成密封面，而10和9、 12和11間形成 通道，使得第一流體進入左側(cè)通道后流經(jīng)10和9的間隙，進入換熱板形成的第一流 體流道，由于ll、 12間的粘合密封而使第一流體不能進入右側(cè)通道。同理，第二流 體不能進入左側(cè)通道，由此第一流體和第二流體間相互隔離，只能在間隔的通道中 進行熱量傳換，當然此板式換熱器可以有多個入口和出口，通道的形狀及位置也可 自由選擇，粘合可以是橡膠密封或焊接釬焊、膠合等多種形式。圖3是本發(fā)明的第一實施例。相間隔的換熱板沿入口孔方向延伸出一個上凸的 的平面和一個下凹的平面，第二換熱板2的上凸平面5、下凹面7分別與間隔的一張 換熱板的第三換熱板3的下凹平面6、上凸平面8緊密貼合形成第一密封面，而第二 換熱板2或第三換熱板3的平面21、 23與相鄰的第一換熱板1的平面20、 22緊密 貼合形成第二密封面。在第一流體流道13或14與入口通道41間開設(shè)流道 L，此流道孔可以是直接開 置，也可以是在至少一張換熱板第一密封面處設(shè)置凹槽形成，見圖4，此小孔數(shù)目及 尺寸位置均可以根據(jù)對入口流道所期望的限制簡單加以改變，從圖3處可以看出， 由7、 8位置限定，第一密封面沿整個入口通道是內(nèi)凹的。故第一流體沿入口通道向 下延伸時，橫截面積的變化長度至少為4個換熱板厚度，極大地改善了流體沿入口 孔道延伸時的阻力降問題，使得流體更均衡地被分配進每一個相隔的通道，同時可 使得單臺換熱器的最大板片數(shù)變大很多，在某些長、寬空間限定的情況下，使板式 換熱器的使用成為可能。由于板式換熱器的換熱板2、 3和所述限制裝置構(gòu)成一體，對于板式換熱器的制 造與安裝費用是較低的。圖5是本發(fā)明的第二實施例，這里通過變化第一換熱板1，而使得其具有與第一 實施側(cè)相類似的結(jié)構(gòu)。相間隔的換熱板沿入口孔方向延伸出一個上凸的平面和一個 下凹的平面，第二換熱板2上的上凸面5、下凹平面7分別與間隔的一張第三換熱板3的下凹平面6、上凸平面8緊密貼合形成第一密封面，而第二換熱板2或第三換熱 板3的平面21、 23與相鄰的第一換熱板1的平面20、 22緊密貼合形成第二密封面。 與第一實施例相同，在第一流體流道13或14與入口通道41間開設(shè)流道孔，此流道 孔可以是直接開設(shè)，也可以是在至少一張換熱板第一密封面處設(shè)置凹槽形成。圖6是本發(fā)明的另一實施側(cè)，這里通過相間隔二張的換熱板和相鄰的換熱板同 時形成第一密封面從而形成相類似的結(jié)構(gòu)。如圖6所示，第二換熱板2的上凸平面5、 下凹平面7分別與間隔二張換熱板的第三換熱板3的下凹平面6、上凸平面8緊密貼 合形成第一密封面，而第二換熱板2或第三換熱板3的平面21、 23與相鄰的換熱板 l的平面20、 22緊密貼合形成第二密封面。與第一實施例相同，在第一流體流道13 或14與入口通道41間開設(shè)流道孔，此流道孔可以直接開設(shè)，也可以是在至少一張 換熱板第一密封面處設(shè)置凹槽形成，此小孔數(shù)目及尺寸位置均可以根據(jù)對入口流道 所期望的限制簡單加以改變。當然，本發(fā)明可以通過簡單的改變沖孔的尺寸，由第二換熱板2或第三換熱板3 直接取得第一換熱板，并由第一換熱板直接制作普通的換熱器，而不需要增加額外 的費用。最后，應當指出，以上實施例僅是本發(fā)明較有代表性的例子，顯然,本發(fā)明的技術(shù) 方案并不限于上述實施例,還可以有許多變形，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導出或聯(lián)想到的所有變形，包括將此一體式節(jié)流裝置局部或全部拆分 成由幾個零部件組成的同樣形式的裝置，均應認為是本發(fā)明的保護范圍.
權(quán)利要求
1、板式換熱器，包括一組換熱板疊層構(gòu)成，設(shè)有兩路以上工質(zhì)流體進出口通道，其特征在于此換熱板組由相同形狀周邊的第一、第二、第三三種換熱板構(gòu)成，其中第二第三換熱板沿入口孔方向延伸出一個上凸的平面和一個下凹的平面，此三種換熱板以第一、第二、第一、第三換熱板的循環(huán)周期依次疊加，即在第二與第一換熱板間和第三與第一換熱板間設(shè)有流過第一流體的第一流體流道，在第一與第二換熱板間和第一與第三換熱板間設(shè)有流過第二流體的第二流體流道，換熱板上有流道密封面；即第二換熱板(2)的上凸平面(5)、下凹面(7)分別與間隔的一張換熱板的第三換熱板(3)的下凹平面(6)、上凸平面(8)緊密貼合形成第一密封面，而第二換熱板(2)或第三換熱板(3)的平面(21、23)與相鄰的第一換熱板(1)的平面(20、22)緊密貼合形成第二密封面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式換熱器，其特征在于第三、第一和第二、第一 換熱板間的第一流體區(qū)域，第一、第三和第一、第二換熱板間的第二流體區(qū)域。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種板式換熱器，其特征在于第一流體流道(13、 14)是由間隔的第二、第一換熱板和第三、第一換熱板間形成，且由此間隔換熱板 中至少一張形成第一流體流道與入口通道(41)的連通孔道(9、 10)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式換熱器，其特征在于第一密封區(qū)是由相間隔的 換熱板第二、第三換熱板構(gòu)成，第二密封區(qū)是由相鄰的換熱板第一、第二或第三、 第一換熱板間構(gòu)成，且第二密封區(qū)包圍第一密封區(qū)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式換熱器，其特征在于第一密封區(qū)、第二密封區(qū)、 第一流體流道及連通孔道沿著入口通道方向向下延伸。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式換熱器，其特征在于第一密封區(qū)、第二密封區(qū) 及第一流體流道在入口通道(41)的長度垂直的一個平面上延伸。
全文摘要
板式換熱器，包括一組換熱板疊層構(gòu)成，設(shè)有兩路以上工質(zhì)流體進出口通道，此換熱板組由相同形狀周邊的第一、第二、第三三種換熱板構(gòu)成，其中第二第三換熱板沿入口孔方向延伸出一個上凸的平面和一個下凹的平面，此三種換熱板以第一、第二、第一、第三換熱板的循環(huán)周期依次疊加，即在第二與第一換熱板間和第三與第一換熱板間設(shè)有流過第一流體的第一流體流道，在第一與第二換熱板間和第一與第三換熱板間設(shè)有流過第二流體的第二流體流道，換熱板上有流道密封面；本發(fā)明第一流體流道是由相間隔的換熱板形成，橫截面積變化較緩，同時形成第一流體流道與入口通道的節(jié)流孔，使流體能更均勻地被分配進第一流體流道。
文檔編號F25B39/00GK101261057SQ200810023879
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者周浩軍, 繆君明 申請人:江蘇寶得換熱設(shè)備有限公司