耐高压的高NTU值板式热交换器制造技术

本发明专利技术涉及一种耐高压的高NTU值板式热交换器。包括换热板片，所述换热板片包括四个端孔、两个定位孔、导流区、换热区，其特征在于：所述换热板片的换热区上设有多个应力释放结构，所述应力释放结构平行于X轴或Y轴或者与X轴Y轴成一定角度，所述应力释放结构为在换热区内开有一个长条形凹陷结构。本热交换器耐高压且传热性能高。

High NTU Plate Heat Exchanger with High Voltage Resistance

【技术实现步骤摘要】
耐高压的高NTU值板式热交换器
本专利技术公开了一种换热器，具体的说是一种耐高压的高NTU值板式热交换器。技术背景板式热交换器由于具有换热效率高、结构紧凑的特点而广泛用于能源、动力、供热、制冷等多种领域，在一些领域已经取代了传统的管壳式换热器。但现有的板式热交换器普遍存在传热性能低和承压能力较低的问题。在石油化工、供热、制冷等常见压力较高的领域中，板式热交换器的应用受到了极大的限制。所以，开发一种能够承受高压且结构紧凑、传热系数高、运行稳定的板式热交换器在以上领域有着广泛的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供一种耐高压的高NTU值板式热交换器，该热交换器提高了传热性能，并且用于不同种类流体间换热、尤其适合于两侧流体压差较大的情况。本专利技术的技术方案是：耐高压的高NTU值板式热交换器，包括换热板片，所述换热板片包括四个端孔、两个定位孔、导流区、换热区，其特征在于：所述换热板片的换热区上设有多个应力释放结构，所述应力释放结构平行于X轴或Y轴或者与X轴Y轴成一定角度，所述应力释放结构为在换热区内开有一个长条形凹陷结构。本专利技术的有益效果是：1.换热板片周边带有加强边结构，该加强边结构通过把几个波纹形加强块相连，大大增强了端孔外侧面支点强度，显著提高了密封垫片侧面的承压强度，有效防止密封垫片从两板间滑出，提升了密封垫片的密封性能，从而有效提高了板式热交换器的整体承压能力。2.板片端孔和双道密封结构处是承压的薄弱区域，此处的板片一侧有密封垫片，另一侧要通过流体而没有垫片，在流体的压差作用下，板片会发生变形，产生泄漏。为克服这一问题，在没有垫片的槽上（即相对于有垫片一侧的垫片第一道密封和垫片第二道密封处）设置凸脊形式的双道密封结构。3.与导流区连接配置了分流区，分流区设置在导流区与波纹区之间，由多个条形波纹相互平行，且节距相等，形成有效支点且有效的分流，避免出现换热“死区”，使导流区的压力损失最小。4.换热板片定位孔处采用独特的定位加强片，该加强片能够有效提高大型换热板片定位孔在装配和拆卸过程中的抗变形能力，提高换热板片的装配外观质量，为板式热交换器的传热性能和承压指标的实现提供有力保证。该加强片无需焊接即可固定在换热板片主体的定位孔上，与换热板片的固定方便快捷、可靠牢固，还可轻易拆卸下来更换。该加强片结构简单，经济实用，定位孔加强片材料根据使用的需要，与板片可以相同，也可以不同，使板片定位加强片固定在定位孔上，从而加强定位孔的钢度，防止板片的定位孔在装配和拆卸过程中变形，影响板式热交换器的装配质量。定位加强片的固定加强卡边除了可以帮助定位加强片更牢固的卡接在定位孔上，还可以起到加强耐压作用。5.换热板片采用整体落料，端孔、定位孔、垫片固定孔、切边角四个工序一次冲切完成，避免由于多道工序加工产生累计误差，保证角孔圆度与位置精度，从而提高板片的整体装配精度，大大提高了换热器的承压能力。6.换热板片波纹区配有多个应力释放区，有效控制板片拉伸成形后产生变形或翘曲，板片平整度极高，承压能力及可靠性大大提高。7.密封垫片采用矩形按扣形式，结构合理、定位准确、能够确保密封垫片的使用性能，同时提高板式热交换器承压能力。8.综上所述特点，使组装后的换热器整体耐压能力提高，其应用范围得到了进一步扩展，即可在设计压力2.0-3.0MPa范围内正常运行，同时仍保持板式热交换器传热效率高、占地面积小、易拆装、易清洗等优点。9.换热板片具有高NTU（传热单元数）值。特点为传热板长宽比较大，波纹深度较浅，且波纹节距较小。传统板片NTU值不大于5，而本申请的NTU值为5-20。10.主要应用领域：（1）用于集中供热，隔压站，使高温水和供暖水在高压下保持稳定运行。（2）石油、化工、冶金、医药、冷空调等行业中设计压力小于等于3.0MPa的热交换过程。（3）操作压力虽未达到一定值，但介质不允许有少量泄漏即密封性能要求较高的场合，如核电行业。附图说明图1为板式热交换器的轴侧图；图2为换热板片平面图；图3为定位加强片平面图；图3a为图3的A-A剖视图；图3b为图3的B-B剖视图；图4为图2的传热板定位孔安装有定位加强片V处放大图；图5为图2的传热板定位孔没有安装定位加强片V处放大图；图5a为图5的J-J剖视图；图6为图2的I处换热板片的加强边结构局部放大图；图6a为图6的C-C剖视图；图6b为图6的D-D剖视图；图7为图2的II处换热板片流道侧端孔的第一弧形凸脊局部放大图；图7a为图7的E-E剖视图；图8为图2的换热板片应力释放区局部放大图；图8a为图8的F-F剖视图；图8b为图8的G-G剖视图；图9为密封垫片整体结构图；图10为图2的III处传热板垫片固定孔局部放大图；图11为图9的IV处矩形按扣局部放大图；图11a为图11的H-H剖视图；图12为图10和图11所示的固定孔和固定孔按扣组合放大图；图13为图9的I-I剖视图；图14为密封垫片的第一道密封和第二道密封与换热板片的第一弧形凸脊和第二弧形凸脊配合示意图。具体实施方式为了解决
技术介绍
中所指出的缺陷，专利技术了本申请所述耐高压的高NTU值板式热交换器。本专利技术现将参照附图更充分地描述，在附图中示例实施例被示出。但是，本专利技术不应当被解释为限于此陈述的实施例。如本专利技术所属领域的技术人员容易理解的，示例实施例的公开的特征可组合。为了简洁和/或清楚起见，众所周知的功能或构造本申请中不详细描述。见图1，本专利技术目的是这样实现的，该换热器包括带有介质进出口的固定夹紧板1、上横梁2、换热板片3、密封垫片8、活动夹紧板7、支架、下横梁4、夹紧螺栓5、螺母6，换热板片3按一定间隔四周通过密封垫片密封，并用夹紧螺栓压紧而成，其端孔构成了连续的通道，介质从入口进入通道，并被分配到换热板片之间的流道内，每张板片都附带密封垫片，换热板片（H板与L板）是交替顺序放置，两种流体分别进入各自通道，一般情况下两种介质在通道内逆向流动，热介质将热能传递给板片，板片又将热能传递给另一侧的冷介质，从而实现热介质温度降低被冷却，冷介质温度升高被加热的目的。换热板片和密封垫片是板式热交换器的核心元件。换热板片起导热作用，决定换热器的传热效率、阻力损失、耐压能力，适用流体和使用寿命等。密封垫片主要起到密封作用。这段记载的换热器结构与现有技术相同。见图2，多个这种换热板片3配置在换热器板组件中。换热板片3具备四个端孔9、10、11、12。端孔9形成延伸通过板组件的四个通道。通道中的两个与每隔一个板间隙连通，并且其它两个通道与剩余的板间隙连通。在使用中，第一换热流体将在换热板片3的一侧之上流动通过第一端孔9到第二端孔10，并且第二换热流体将在第三和第四端孔11、12之间在换热板片3的另一侧之上流动。来自换热流体中的一种的热量传递给换热板片3到另一换热流体，从而完成换热过程。这段记载的换热器结构与现有技术相同。见图8，所述换热板片3的换热区上设有多个应力释放结构13，所述应力释放结构13平行于热板板片的X轴或Y轴或者与X轴Y轴成一定角度，所述应力释放结构13为在换热区内开有一个长条形凹陷区14。所说的凹陷区就是相对于换热板片表面的一个长条形的凹坑，所述长条形凹陷区14深度最好为换热区的波纹整个深度的一半，即凹陷区14的底处于换热板片的换热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高压的高NTU值板式热交换器，包括换热板片，密封垫片，所述换热板片包括四个端孔、两个定位孔、导流区、换热区，其特征在于：所述换热板片的换热区上设有多个应力释放结构，所述应力释放结构为在换热区内开有的一个长条形凹陷区。

【技术特征摘要】
1.一种耐高压的高NTU值板式热交换器，包括换热板片，密封垫片，所述换热板片包括四个端孔、两个定位孔、导流区、换热区，其特征在于：所述换热板片的换热区上设有多个应力释放结构，所述应力释放结构为在换热区内开有的一个长条形凹陷区。2.根据权利要求1所述的一种耐高压的高NTU值板式热交换器，其特征在于：所述应力释放结构平行于X轴或Y轴或者与X轴Y轴成一定角度，所述长条形凹陷区深度为换热区的波纹整体深度的一半。3.根据权利要求1所述的一种耐高压的高NTU值板式热交换器，其特征在于：流道侧的端孔外周不装有密封垫片的部分设有第一弧形凸脊；在流道侧的端孔那侧导流区边缘设有第二弧形凸脊；所述密封垫片上有垫片第一道密封和垫片第二道密封，所述第一弧形凸脊与垫片第一道密封以换热板片的竖直中心轴为对称轴，所述第二弧形凸脊与垫片第二道密封以换热板片的竖直中心轴为对称轴；所述垫片第一道密封的中心线上设有第三弧形凸起；所述垫片第二道密封的中心线上设有第四弧形凸起。4.根据权利要求1所述的一种耐高压的高NTU值板式热交换器，其特征在于：所述换热板片的导流区与传热区之间设有分流区，所述导流区与分流区之间开有横向长条凹陷结构，分流区与换热区之间开有横向长条凹陷结构，所述分流区上设有多条倾斜角度相同的的条形波纹。5.根据权利要求1所述的一种耐高压的高NTU值板式热交换器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：许大伟，先川平，赵旭，刘凯，李春梅，张健超，卢军，
申请(专利权)人：四平市巨元瀚洋板式换热器有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22