[实用新型]一种大型板翅式换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种板翅式换热器，具体涉及一种应用于石油、化工以及能源制造领域使用的大型板翅式换热器。

背景技术

随着行业竞争加剧，性能好而又轻巧的产品更能赢得市场，同样，对于大型板翅式换热器来说，只有将大型板翅式换热器做小做好，才能提高市场竞争力。

现有技术中，参见我国国家能源局推荐的行业标准NB/T47006-2009（JB/T4757）《铝制板翅式热交换器》第3.3节，术语和定义，热交换器（即换热器）是由板束、封头、接管及支座等附件组成，其中板束由各流体的通道按需要依次叠置，钎焊成一体。每个通道由隔板（或侧板）、翅片1（或导流片）、封条2等零件组成（参见附图1~3所示），每层通道在特定的方向上都设有流体的进出口6。板翅式换热器在设计时对流体进口和出口之间的压力降有要求，进口和出口之间的压力降越小越好。研究表明，对压力降产生较大影响的因素包括以下两方面：1、板翅式换热器包括导流段和直通部分，流体在导流段，特别是90度转弯的导流段，压力损失较大，压力降较大；2、压力降与流体的阻力直接相关，而流体的阻力与通道的宽窄有关，宽则阻力小，窄则阻力大，即换热通道宽则压力降大，窄则压力降小，也就是说，板翅式换热器体积变小，则压力降变大。因此，当流体进口和出口之间的压力降确定后，要想将大型板翅式换热器做小，我们可以考虑减小导流段的压力降来补偿因减小体积而增大的压力降。

发明内容

本实用新型提供一种大型板翅式换热器，其目的是要解决现有技术中大型板翅式换热器在流体进口和出口之间的压力降确定后体积较大的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种大型板翅式换热器，包含有并列布置的若干层流体通道，每层流体通道由翅片、导流片、隔板和封条组成，所述流体通道在侧面开设有流体的进出口，所述进出口处的通道与翅片处的通道之间通过90度的转弯通道进行连接和连通，其创新在于：所述90度的转弯通道由隔板、封条以及三至五段导流片依次拼接构成，其中，第一段导流片的一端位于进出口处，第一段导流片的另一端与第二段导流片的一端连接，第二段导流片的另一端与第三段导流片的一端连接，以此类推，最后一段导流片的另一端与翅片连接；自进出口处的通道方向起至翅片处的通道方向止，所述90度的转弯通道中，经各段导流片拼接后转角之和为90度，其中，每段导流片与其相邻的导流片相比转角角度大于或等于10度且小于或等于50度，以此构成多次、小角度转弯的90度的转弯通道。 

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，每层流体通道包括导流段和直通部分，在流体通道侧面开设有流体的进出口的情况下，导流段对应90度的转弯通道，直通部分对应所述翅片。

2、上述方案中，所述进出口是每层流体通道的进口或出口。

本实用新型设计原理及有益效果是：流体流动转弯时的局部阻力损失的通用计算公式：

 h_r=k_r×v²×ρ/2

其中： k_r为局部阻力系数；v为流动速度；ρ为流体密度。

流体在改变流向时会产生如下损失：流体正面冲击管壁而产生能量损失；回流区的扰动损失；流动转向及收缩时的内部损失等。典型代表为急转90度弯头的局部损失。由实验得知，阻力系数k_r值和转向角α、d/ρ(d为管径或当量直径，ρ为转弯的曲率半径)及流路通道壁是否光滑、粗糙等因素有关。表1为k_r值和转向角α及流路粗糙度的关系，表2为k_r值和d/ρ的关系。

表1