CN110749217A - 一种多级分流的钎焊换热器板片组用第一板片 - Google Patents
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Abstract
本发明属于换热器技术领域，具体涉及一种多级分流的钎焊换热器板片组用第一板片，所述第一板片包括主面板和周围的挡板，所述主面板包括分流区、主换热区和汇流区，所述分流区与主换热区之间以及主换热区与汇流区之间均设有分流筋，用于将从分流区流入主换热区的介质以及从主换热区流入汇流区的介质分配均匀。本发明在换热板片的主面板上设置分流区、主换热区和汇流区，并在分流区与主换热区之间以及主换热区与汇流区之间设置分流筋，利于介质的均匀分配，有利于提高换热器的换热性能和换热稳定性。
Description
技术领域
本发明属于换热器技术领域，具体涉及一种多级分流的钎焊换热器板片组用第一板片。
背景技术
钎焊板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装经过钎焊加工而成的一种高效换热器。各种板片之间形成通道，通过板片进行热量交换。它与常规的管壳式换热器相比，在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下，其传热系数要高出很多，在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。
目前市场上的钎焊板式换热器在设计过程中，大多考虑的是换热器两头的流通性而没有考虑到介质在板片中部附近的流通性能，换热器内介质流通会随着距离变长而导致流通不均匀的情况加剧，从而导致换热器性能下降或者不够稳定。
发明内容
为了解决现有换热器的介质流通均匀性差，从而导致换热器性能下降或不够稳定的问题，本发明公开了一种多级分流的钎焊换热器板片组用第一板片，通过在第一板片的主面板上设置分流区、主换热区和汇流区，并在分流区与主换热区之间以及主换热区与汇流区之间设置分流筋，利于介质的均匀分配，有利于提高换热器的换热性能和换热稳定性。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种多级分流的钎焊换热器板片组用第一板片，所述第一板片包括主面板和周围的挡板，所述主面板包括分流区、主换热区和汇流区，所述分流区与主换热区之间以及主换热区与汇流区之间均设有分流筋，用于将从分流区流入主换热区的介质以及从主换热区流入汇流区的介质分配均匀。
作为优选，上述分流区设有若干个凸脊一，相邻凸脊一之间形成凹谷一，所述凸脊一与分流筋之间的夹角为α；所述主换热区设有若干个凸脊二，相邻凸脊二之间形成凹谷二，所述凸脊二与分流筋之间的夹角为β；所述汇流区设有若干个凸脊三，相邻凸脊三之间形成凹谷三，所述凸脊三与分流筋之间的夹角为γ；所述α不等于β；所述β不等于γ。
作为优选，上述钎焊换热器板片组用第一板片用于蒸发器，所述α等于γ，为30-45°，β为20-30°。
作为优选，上述钎焊换热器板片组用第一板片用于冷凝器，所述α等于γ，为20-30°，β为30-45°。
作为优选，上述凸脊一、凸脊二和凸脊三均朝向同一方向倾斜；所述凸脊一、凸脊二和凸脊三的高度均相等，且等于分流筋的高度的两倍。
作为优选，上述第一板片的凹谷二上设有若干个向凸脊二方向凸出的凸槽。
作为优选，上述凸槽均匀分布在对应的凹谷二上。
作为优选，上述第一板片的凸脊二沿其顶部具有向凹谷二方向凹陷的凸脊凹陷，便于增加介质在流道内的湍流。
作为优选，上述凸脊凹陷的高度等于凸脊二的高度的一半。
作为优选，上述第一板片的凸脊二的顶部被凸脊凹陷分割为第一凸脊二和第二凸脊二，所述第一凸脊二的顶部宽度、第二凸脊二的顶部宽度和第一板片的凹谷二的底部宽度均相等，且大于所述凸脊凹陷的底部宽度。
一种使用上述第一板片的多级分流的钎焊换热器板片组，包括至少两对单元板片组，每对所述单元板片组包括层叠设置的第一板片和第二板片，所述第二板片也包括主面板和周围的挡板。
作为优选，上述第二板片相对于第一板片旋转180°。
作为优选，上述第二板片的凸脊二上设有若干个向凹谷二方向凹陷的凹槽。
作为优选，上述凸槽与凹槽大小相等，且分别均匀分布在对应的凹谷二和凸脊二上。
作为优选，所述第二板片的凹谷二沿其底部具有向凸脊二方向凸出的凹谷凸起，便于增加介质在流道内的湍流。
作为优选，上述凸脊凹陷和凹谷凸起的高度相等。
作为优选，上述第二板片的凹谷二的底部被凹谷凸起分割为第一凹谷二和第二凹谷二，所述第一凸脊二的顶部宽度、第二凸脊二的顶部宽度、第一板片的凹谷二的底部宽度、第一凹谷二的底部宽度、第二凹谷二的底部宽度和第二板片的凸脊二的顶部宽度均相等，所述凸脊凹陷的底部宽度和凹谷凸起的顶部宽度相等，所述第一凸脊二的顶部宽度大于凹谷凸起的顶部宽度。
本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明在第一板片的主面板上设置分流区、主换热区和汇流区，并在分流区与主换热区之间以及主换热区与汇流区之间设置分流筋，分流筋的设置可以使从分流区流至主换热区的介质在分流筋处进行均匀分配，利于介质均匀流入主换热区，介质在主换热区完成热交换后，再经主换热区与汇流区之间的分流筋进行二次分配，均匀汇集在一起，经汇流区流至出口位置，整个过程中，介质经历了两次均匀分配，可以使介质在整个流道中更加均匀地流通，有利于提高换热形成，保证长久的换热稳定性；
（2）本发明的换热板片可以通过调整凸脊一与分流筋之间的夹角α、凸脊二与分流筋之间的夹角β和凸脊三与分流筋之间的夹角γ的大小来调整介质在三个不同区域中的流速，并通过调整β的大小来确定将换热板片用于蒸发器或冷凝器；
（3）本发明的换热板片在凹谷二上设有凸槽，并在凸脊二上设有凹槽，凸槽和凹槽的设置有利于降低流道内的压降，利于介质更加快速、均匀地流通，提高换热性能；
（4）本发明在第一板片的凸脊二顶部设有凹陷的凸脊凹陷，并在第二板片的凹谷二底部设有凸出的凹谷凸起，便于增加介质在流道内的湍流，不仅有利于提高换热效率，还可以有效避免污垢的积累，起到良好的防污垢作用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明换热板片组的结构示意图；
图2是本发明第一板片的结构示意图；
图3是图2中a部分的放大图；
图4是图2中b部分的放大图；
图5是本发明第二板片的结构示意图；
图6是图5中c部分的放大图；
图7是图5中d部分的放大图；
图8是本发明一对单元板片组的俯视图；
图9是沿图8中A-A线的剖视图；
图10是沿图8中B-B线的剖视图；
图中：1. 第一板片；2. 第二板片；3. 挡板；41. 分流区；411. 凸脊一；412. 凹谷一；42. 主换热区；421. 凸脊二；4211. 第一凸脊二；4212. 第二凸脊二；422. 凹谷二；4221.第一凹谷二；4222. 第二凹谷二；423. 凸槽；424. 凹槽；425. 凸脊凹陷；426. 凹谷凸起；43. 汇流区；431. 凸脊三；432. 凹谷三；44. 分流筋。
具体实施方式
现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
一种多级分流的钎焊换热器板片组用第一板片，如图2所示，第一板片包括主面板和周围的挡板3，主面板包括分流区41、主换热区42和汇流区43，分流区41与主换热区42之间以及主换热区42与汇流区43之间均设有分流筋44，用于将从分流区41流入主换热区42的介质以及从主换热区42流入汇流区43的介质分配均匀。分流筋44的设置可以使从分流区41流至主换热区42的介质在分流筋44处进行均匀分配，利于介质均匀流入主换热区42，介质在主换热区42完成热交换后，再经主换热区42与汇流区43之间的分流筋44进行二次分配，均匀汇集在一起，经汇流区43流至出口位置。整个过程中，介质经历了两侧均匀分配，可以使介质在整个流道中更加均匀地流通，有利于提高换热形成，保证长久的换热稳定性。
另外，由于换热板片的主面板上设有许多波纹形状的凸脊和凹谷，容易发生变形，分流筋44的设置可以为整个换热板提供有效的支撑，提高面板强度，有利于改善加工变形的问题。
在一种具体的实施方式中，如图2-8所示，分流区41设有若干个凸脊一411，相邻凸脊一411之间形成凹谷一412，凸脊一411与分流筋44之间的夹角为α；主换热区42设有若干个凸脊二421，相邻凸脊二421之间形成凹谷二422，凸脊二421与分流筋44之间的夹角为β；汇流区43设有若干个凸脊三431，相邻凸脊三431之间形成凹谷三432，凸脊三431与分流筋44之间的夹角为γ；α不等于β；β不等于γ。α不等于β，可以使介质不会直接从分流区41流至主换热区42，而是先经过分流筋44的分配再进入主换热区42；β不等于γ，也可以使介质经过分配再进入汇流区43。
在一种具体的实施方式中，如图8所示，钎焊换热器板片组用第一板片1用于蒸发器，α等于γ，为30-45°，β为20-30°。由于蒸发是液态转换成汽态的过程，将α（或γ）角度设定为较大的角度更有利于液体（或汽态）快速流入（或快速蒸发出）主换热区42，从而提升蒸发性能。
在一种具体的实施方式中，如图8所示，钎焊换热器板片组用第一板片1用于冷凝器，α等于γ，为20-30°，β为30-45°。由于冷凝是汽态转换成液态的过程，将α（或γ）角度设定为较大的角度更有利于汽态（或液体）快速流入（或快速流出）主换热区42，从而提冷凝性能。
在一种具体的实施方式中，如图9和图10所示，凸脊一411、凸脊二421和凸脊三431均朝向同一方向倾斜；凸脊一411、凸脊二421和凸脊三431的高度均相等，且等于分流筋44的高度的两倍。
在一种具体的实施方式中，如图3-4所示，第一板片1的凹谷二422上设有若干个向凸脊二421方向凸出的凸槽423。在凹谷二422上设置的凸槽423有利于降低压降，利于介质更加快速、均匀地流通，提高换热性能。
在一种具体的实施方式中，如图2所示，凸槽423均匀分布在对应的凹谷二422上。
在一种具体的实施方式中，如图3-4所示，第一板片1的凸脊二421沿其顶部具有向凹谷二422方向凹陷的凸脊凹陷425，便于增加介质在流道内的湍流。如图9中带箭头的虚线所示，介质可以在流道内形成湍流，不仅有利于提高换热效率，还可以有效避免污垢的积累，起到良好的防污垢作用。
在一种具体的实施方式中，如图9所示，凸脊凹陷425的高度等于凸脊二421的高度的一半。
在一种具体的实施方式中，如图3-4和图9所示，第一板片1的凸脊二421的顶部被凸脊凹陷425分割为第一凸脊二4211和第二凸脊二4212，第一凸脊二4211的顶部宽度、第二凸脊二4212的顶部宽度和第一板片1的凹谷二422的底部宽度均相等，且大于凸脊凹陷425的底部宽度。
一种使用该第一板片的多级分流的钎焊换热器板片组，如图1所示，包括至少两对单元板片组，每对单元板片组包括层叠设置的第一板片1和第二板片2，第二板片2也包括主面板和周围的挡板3。第二板片2的主面板也和第一板片1一样包括上述的分流区41、主换热区42、汇流区43和分流筋44；第二板片2的分流区41也和第一板片1一样包括上述的凸脊一411和凹谷一412，凸脊一411与分流筋44之间的夹角也为α；第二板片2的主换热区42也和第一板片1一样包括上述的凸脊二421和凹谷二422，凸脊二421与分流筋44之间的夹角也为β；第二板片2的汇流区43也和第一板片1一样包括上述的个凸脊三431和凹谷三432，凸脊三431与分流筋44之间的夹角也为γ。
在一种具体的实施方式中，如图1所示，第二板片2相对于第一板片1旋转180°。
在一种具体的实施方式中，如图6-7所示，第二板片2的凸脊二421上设有若干个向凹谷二422方向凹陷的凹槽424。在凸脊二421上设置的凹槽424有利于降低压降，利于介质更加快速、均匀地流通，提高换热性能。
在一种具体的实施方式中，如图2和图5所示，凸槽423与凹槽424大小相等，且分别均匀分布在对应的凹谷二422和凸脊二421上。
在一种具体的实施方式中，如图6-7所示，第二板片2的凹谷二422沿其底部具有向凸脊二421方向凸出的凹谷凸起426，便于增加介质在流道内的湍流。如图9中带箭头的虚线所示，介质可以在流道内形成湍流，不仅有利于提高换热效率，还可以有效避免污垢的积累，起到良好的防污垢作用。
在一种具体的实施方式中，如图9-10所示，凸脊凹陷425和凹谷凸起426的高度相等。
在一种具体的实施方式中，如图3-4、图6-7和图9-10所示，第二板片2的凹谷二422的底部被凹谷凸起426分割为第一凹谷二4221和第二凹谷二4222，第一凸脊二4211的顶部宽度、第二凸脊二4212的顶部宽度、第一板片1的凹谷二422的底部宽度、第一凹谷二4221的底部宽度、第二凹谷二4222的底部宽度和第二板片2的凸脊二421的顶部宽度均相等，凸脊凹陷425的底部宽度和凹谷凸起426的顶部宽度相等，第一凸脊二4211的顶部宽度大于凹谷凸起426的顶部宽度。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种多级分流的钎焊换热器板片组用第一板片，所述第一板片（1）包括主面板和周围的挡板（3），其特征在于：所述主面板包括分流区（41）、主换热区（42）和汇流区（43），所述分流区（41）与主换热区（42）之间以及主换热区（42）与汇流区（43）之间均设有分流筋（44），用于将从分流区（41）流入主换热区（42）的介质以及从主换热区（42）流入汇流区（43）的介质分配均匀。
2.如权利要求1所述的多级分流的钎焊换热器板片组用第一板片，其特征在于：所述分流区（41）设有若干个凸脊一（411），相邻凸脊一（411）之间形成凹谷一（412），所述凸脊一（411）与分流筋（44）之间的夹角为α；所述主换热区（42）设有若干个凸脊二（421），相邻凸脊二（421）之间形成凹谷二（422），所述凸脊二（421）与分流筋（44）之间的夹角为β；所述汇流区（43）设有若干个凸脊三（431），相邻凸脊三（431）之间形成凹谷三（432），所述凸脊三（431）与分流筋（44）之间的夹角为γ；所述α不等于β；所述β不等于γ。
3.如权利要求2所述的多级分流的钎焊换热器板片组用第一板片，其特征在于：所述钎焊换热器板片组用第一板片（1）用于蒸发器，所述α等于γ，为30-45°，β为20-30°。
4.如权利要求2所述的多级分流的钎焊换热器板片组用第一板片，其特征在于：所述钎焊换热器板片组用第一板片（1）用于冷凝器，所述α等于γ，为20-30°，β为30-45°。
5.如权利要求2所述的多级分流的钎焊换热器板片组用第一板片，其特征在于：所述凸脊一（411）、凸脊二（421）和凸脊三（431）均朝向同一方向倾斜；所述凸脊一（411）、凸脊二（421）和凸脊三（431）的高度均相等，且等于分流筋（44）的高度的两倍。
6.如权利要求2所述的多级分流的钎焊换热器板片组用第一板片，其特征在于：所述第一板片（1）的凹谷二（422）上设有若干个向凸脊二（421）方向凸出的凸槽（423））。
7.如权利要求6所述的多级分流的钎焊换热器板片组用第一板片，其特征在于：所述凸槽（423）均匀分布在对应的凹谷二（422）上。
8.如权利要求2所述的多级分流的钎焊换热器板片组用第一板片，其特征在于：所述第一板片（1）的凸脊二（421）沿其顶部具有向凹谷二（422）方向凹陷的凸脊凹陷（425），便于增加介质在流道内的湍流。
9.如权利要求8所述的多级分流的钎焊换热器板片组用第一板片，其特征在于：所述凸脊凹陷（425）的高度等于凸脊二（421）的高度的一半。
10.如权利要求8所述的多级分流的钎焊换热器板片组用第一板片，其特征在于：所述第一板片（1）的凸脊二（421）的顶部被凸脊凹陷（425）分割为第一凸脊二（4211）和第二凸脊二（4212），所述第一凸脊二（4211）的顶部宽度、第二凸脊二（4212）的顶部宽度和第一板片（1）的凹谷二（422）的底部宽度均相等，且大于所述凸脊凹陷（425）的底部宽度。
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