[发明专利]一种带有限位槽的钎焊板式换热器

说明书

本发明涉及一种带限位槽的钎焊板式换热器，包括前端板和后端板，前端板和后端板之间设有若干依次间隔层叠的换热板片和铜箔，换热板片的边缘形成板片限位槽，换热板片的翻边分成板片密封面翻边和板片限位槽翻边，铜箔的翻边分成铜箔翻边和铜箔翻边间隔段，铜箔翻边间隔段的设置位置对应板片限位槽，相邻两张换热板片层叠时，板片密封面翻边间隙夹有铜箔翻边，板片限位槽翻边间隙无铜箔，在钎焊时铜箔翻边受热融化并通过毛细作用同时填满密封面翻边间隙和限位槽翻边间隙，铜箔固化后相邻的两张换热板片之间形成四周密封的换热腔体。通过板片限位槽的设置在不影响换热板片密封的前提下，减小了换热板片间的可滑移距离，提高板式换热器的整齐度。

技术领域

本发明涉及钎焊板式换热器，属于换热器技术领域。

背景技术

海上风电作为我国可再生能源发展的重点领域，将进入新的发展时期。与陆上风电场相比，海上风电场的优点主要是不占用土地资源，基本不受地形地貌影响，风速更高，风能资源更丰富，风电机组单机容量更大。我国现有单机容量最大16MW，叶轮直径252米，叶轮扫风面积约5万平方米。风电机组的装机容量越大，所需的齿轮油冷却系统功率越高，所需的重要冷却部件钎焊板式换热器的换热面积越大。在现有单张换热板片换热面积一定的情况下，板换功率要求越高，板换所需堆叠的数量也越多，现有需求的堆叠数量已经超过300张，整个板换堆叠高度已经接近1米。

常规结构的板式换热器的翻边设计时，相邻两张板片的翻边必须预留一定的间隙，该间隙需保证能够放入一张合适厚度的铜箔后，相邻的两张板片不在翻边处“卡死”。板式换热器铜箔厚度一般在0.04-0.06mm之间，故相邻两张板片的翻边间隙一般在0.06-0.1mm之间。前端板与换热板片之间翻边间隙需放入2-3张合适厚度的铜箔，且需考虑钎焊时端板与换热板片间温差的热胀冷缩对翻边间隙的影响，前端板与换热板片的翻边间隙一般在0.2-0.4mm之间。当板换在钎焊炉中钎焊时，铜箔在高温下融化后，相邻的两张换热板片就可在0.06-0.1mm的范围内移动，移动的最大距离即换热板片间的间隙，前端板与换热板片可在0.2-0.4mm的范围内移动，移动的最大距离即前端板与换热板片间的间隙。前述现象会导致板片堆叠的数量越多，板换越弯曲。当板片堆叠至300张时，板换的弯曲度最大可达300*0.1mm＝30mm，这在机组安装过程中是不可接受的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种带限位槽的钎焊板式换热器，利用钎焊时铜箔熔融后毛细作用对限位槽处的间隙填充，在不影响密封效果的前提下，限位槽处的间隙无需设置铜箔夹层因而可采用更小的结构间隙，以此达到限制板换层间滑移的距离，达到减小板换弯曲度的目的。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种带限位槽的钎焊板式换热器，包括前端板和后端板，所述前端板和后端板之间设有若干依次间隔层叠的换热板片和铜箔，所述换热板片和所述铜箔分别在周向形成翻边，其特征在于：换热板片的边缘形成板片限位槽，换热板片的翻边分成板片密封面翻边和板片限位槽翻边，铜箔的翻边分成铜箔翻边和铜箔翻边间隔段，所述铜箔翻边间隔段的设置位置对应所述板片限位槽，相邻两张换热板片层叠时，板片密封面翻边间隙夹有铜箔翻边，板片限位槽翻边间隙无铜箔，在钎焊时板片密封面翻边间隙中的铜箔受热融化并通过毛细作用同时填满密封面翻边间隙和限位槽翻边间隙，铜箔固化后相邻的两张换热板片之间形成四周密封的换热腔体。

优选地，所述板片密封面翻边各处翻边角度相等，所述板片限位槽翻边各处翻边角度相等，且所述板片限位槽翻边的角度小于板片密封面翻边的角度；在相邻两张换热板片贴合时，相邻两张换热板片的板片密封面翻边间隙周圈相等，板片限位槽翻边间隙各处相等，且板片限位槽翻边间隙小于板片密封面翻边间隙。因为无需在板片限位槽翻边间隙中设置铜箔，所以可以通过显著缩小板片限位槽翻边间隙，利用板片限位槽间隙小的特点来减小换热板片间的相对滑移距离。

优选地，参考0.04-0.06mm的铜箔厚度，相邻两张换热板片的板片密封面翻边间隙为0.05-0.1mm，板片限位槽翻边间隙为0.01-0.02mm。此时，相邻两张换热板片的滑移距离不超过0.01-0.02mm。