本實用新型涉及換熱器的換熱片結構技術領域,特別涉及板式換熱器的板片。
背景技術:
板式換熱器由于其優良的性能,近些年來在石油、化工、冶金、造紙、食品、制藥和電力等行業中得到大量應用。但是板式換熱器中也存在流動阻力大和流體分配不均勻的問題,其中流動不均勻問題尤為突出。流動的不均勻造成了板式換熱器中換熱不均勻,還導致泵功和換熱面積的浪費。
技術實現要素:
為克服現有技術中存在的問題,本實用新型提供了一種板式換熱器的板片,平衡了兩側流動阻力和壓降,綜合換熱效能可以提高20%以上。
本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案是:該種板式換熱器的板片,板片包括進口導流區、進口阻力補償區、換熱區、出口阻力補償區和出口導流區,其中進口阻力補償區和出口阻力補償區分別位于進口導流區和出口導流區的中部,在進口導流區與換熱區之間、換熱區與出口導流區之間設有進口分配區和出口分配區,所述進口分配區的管路兩端分別與進口導流區的管路和換熱區的管路連通,出口分配區的管路分別與換熱器的管路和出口導流區的管路連通,所述進口分配區的管路的橫截面為上窄下寬的梯形狀,分配區管路的內腔被隔板分為若干個分配區,中間的分配區為主分配區,且主分配區橫截面為矩形,兩側為對稱的次分配區,所述次分配區又被隔板分為若干末分配區,且靠近下側兩角位置的末分配區橫截面為圓形;所述出口分配區的管路的也分為主分配區、次分配區和末分配區,所述出口分配區管路的主分配區和左側的次分配區與進口分配區的管路的主分配區和一側的次分配區結構相同,出口分配區管路的右側的次分配區結構與其左側的次分配區關于管路的中心旋轉180°對稱。
進一步地,所述進口分配區的管路梯形狀的橫截面左右兩側邊向內凹陷,所述出口分配區的管路的橫截面的左右兩側邊亦向內凹陷。
進一步地,所述進口分配區的管路左右兩側邊內凹角度大于90°,進口分配區的管路左右兩側邊內凹角度與進口分配區的管路左右兩側邊內凹角度相同。
綜上,本實用新型的上述技術方案的有益效果如下:
經過實驗研究和有限元分析計算,單邊流通道優化后,可以顯著降低壓降,但是換熱系數卻稍微提高,所以其綜合換熱效能得以大幅提高。平衡了兩側流動阻力和壓降,綜合換熱效能可以提高20%以上。
附圖說明
圖1為本實用新型進口分配區管路的橫截面結構示意圖;
圖2為本實用新型出口分配區管路的橫截面結構示意圖;
圖中:
1進口分配區的管路,2出口分配區的管路,3主分配區,4末分配區,5內凹角,6隔板。
具體實施方式
以下結合附圖1和圖2對本實用新型的特征和原理進行詳細說明,所舉實施例僅用于解釋本實用新型,并非以此限定本實用新型的保護范圍。
如圖1和圖2所示,該實用新型包括進口導流區、進口阻力補償區、換熱區、出口阻力補償區和出口導流區。其中進口阻力補償區和出口阻力補償區分別位于進口導流區和出口導流區的中部。在進口導流區與換熱區之間、換熱區與出口導流區之間設有進口分配區和出口分配區。所述進口分配區的管路1兩端分別與進口導流區的管路和換熱區的管路連通,出口分配區的管路2分別與換熱器的管路和出口導流區的管路連通。
如圖1所示,所述進口分配區的管路的橫截面為上窄下寬的梯形狀,分配區管路的內腔被隔板6分為若干個分配區,中間的分配區為主分配區3,且主分配區橫截面為矩形,兩側為對稱的次分配區,所述次分配區又被隔板分為若干末分配區4,且靠近下側兩角位置的末分配區橫截面為圓形。防止換熱區邊角位置流體分布不均。
如圖2所示,所述出口分配區的管路的也分為主分配區、次分配區和末分配區,所述出口分配區管路的主分配區和左側的次分配區與進口分配區的管路的主分配區和一側的次分配區結構相同,出口分配區管路的右側的次分配區結構與其左側的次分配區關于管路的中心旋轉180°對稱。
所述進口分配區的管路梯形狀的橫截面左右兩側邊向內凹陷,所述出口分配區的管路的橫截面的左右兩側邊亦向內凹陷,增大流體邊緣位置壓力。進口分配區的管路左右兩側邊內凹角度5大于90°,進口分配區的管路左右兩側邊內凹角度與進口分配區的管路左右兩側邊內凹角度相同。
末分配區提高進口分配區的管路和出口分配區的管路內的流體在邊緣位置的壓力強度,增加流體進入邊緣換熱區位置的概率,防止了流體分布不均勻。
經過實驗研究和有限元分析計算,單邊流通道優化后,可以顯著降低壓降,但是換熱系數卻稍微提高,所以其綜合換熱效能得以大幅提高。平衡了兩側流動阻力和壓降,綜合換熱效能可以提高20%以上。
上述實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行的描述,并非對本發明的范圍進行限定,在不脫離本實用新型設計精神的前提下,本領域相關技術人員對本實用新型的各種變形和改進,均應擴入本實用新型權利要求書所確定的保護范圍內。