[发明专利]一种用于换热器的板片

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于换热器的板片，尤其涉及用于油气生产行业的微通道换热器板片，属于换热装置技术领域。

背景技术

目前，空气能空调、空气能热水器中使用的微通道换热器的板片材质多采用铝合金，制约了微通道换热器的设计压力的提高，部分采用铜合金、不锈钢的微通道换热器也多将工质的进出管线加工到板片上，制约了换热器进出口的布置方式。如专利公布号CN 102494547 A中涉及的用于微通道换热器的板片将进出管线加工到板片上，导致进出口管线只能布置在同一个平面上。专利公布号CN 201973962 U和CN 102313401 A优化了板片的流道布置方式，使换热器的进出口可以布置在不同的平面上，增强了管线布局的灵活性。但上述三个实用新型中存在着以下几个问题：

1)板片上微流道的截面成矩形，使板片存在应力集中的可能；

2)板片的厚度过小，腐蚀余量不足，使用寿命有限，对工质的要求比较严苛；

3)板片的水力学直径过小，不适用于工质为悬浮液的绝大部分工业应用。

4)进出口的通流面积过大，降低了进出口段的强化换热效应。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于换热器的板片，采取的技术方案如下：

本发明的目的在于提供一种用于换热器的板片，其特征在于，主要由基体7和通过化学蚀刻在基体7上加工出的换热流道8组成，其中，换热流道8由分流流道1，汇流流道2和曲折流道3组成，分流流道1的一端为介质的进口，另一端与曲折流道3连通，曲折流道3连通分流流道1和汇流流道2，汇流流道2不与曲折流道3连通的一端设有介质出口，连通的分流流道1，汇流流道2和曲折流道3形成一族换热流道8；在曲折流道3与分流流道1和汇流流道2连接处设有延伸流道5，延伸流道5与曲折流道3末端的矢量方向相同，与分流流道1或汇流流道2的夹角为钝角。

优选地，所述换热流道8全部位于基体7的一面；基体7的另一面为平面。

优选地，所述一族换热流道8，由一条分流流道1和汇流流道2与多条曲折流道3组成。

优选地，所述换热流道8，数量为两族以上，并且相邻的两族换热流道8的延伸流道5之间设有孤岛结构6。

优选地，所述分流流道1，汇流流道2和曲折流道3的截面为半圆形或椭圆形等类圆结构，且分流流道1，汇流流道2和曲折流道3的截面面积相同。

优选地，所述分流流道1和汇流流道2为直流流道，不同族的分流流道1和汇流流道2相互平行；所述曲折流道3是由若干条等边结构组成，相邻两边的夹角为110-130°，单个等边结构的跨度为9-27mm，等边结构所形成的夹角是尖角或圆角，圆角的半径不大于单个等边结构跨度的30％。

更优选地，所述曲折流道3的单个等边结构的跨度与所在族的换热流道8中所有分流流道1和汇流流道2的族间距相同；所述曲折流道3等边结构为圆角时，在相邻曲折流道3之间，圆角拐角处的间距为1.0-1.2mm，平行处的间距为1.0mm。

优选地，所述延伸流道5，不同的延伸流道5长度不同但相互平行。

优选地，所述基体7是可以是不锈钢、钛合金、铜合金等金属材料，也可以是陶瓷、PVC等非金属材料，厚度为1.5-4.0mm，表面粗糙度为1.6-3.2μm，平面度小于10μm。

优选地，其特征在于，基体7上的换热流道8的截面深度为基体7的60-75％，水力学直径为1.0-3.0mm。

本发明有益效果：

本发明所要解决的技术问题是明确提供一种可用于油气生产行业的微通道换热器的板片。为实现上述目的，本发明提供了一种蚀刻有类半圆形流道的板片，避免了因工作压力过高使换热板片由于应力集中而造成破坏的现象的发生；增大了换热板片的厚度和流道的水力学半径，使板片可以适应工业生产，尤其是油气生产的需要，可以允许流道的工质中含有一定量的杂质，不会因为工质中杂质的长期磨损而发生破坏，影响换热器的使用寿命；本发明通过一对汇流流道和分流流道对应多条曲折流道的方式，增强了换热器在进出口的换热效能，弥补了换热器因流道水力半径增大而引起的换热效能下降的问题。现有板式换热器板片的换热面积为100-150m²/m³，利用本申请的板片制成的同样的板式换热器的换热面积可达到1000m²/m³。