一種板管式波紋板束制造技術

一種板管式波紋板束，包括波紋板片，兩張波紋板片對扣形成板管，兩兩板管對扣并在其間焊接鑲條構成板疊，在板疊的上下端面固接上、下壓緊板構成板束，所述波紋板片上設有傳熱區和導流區，導流區置于傳熱區的兩側；傳熱區波紋流線為人字形，導流區波紋流線為直角折線，其波紋截面形狀為半圓形或半橢圓形。本發明專利技術將傳熱區的波紋流線設計為人字形，將導流區的波紋流線設計為直角折線。目的是利用波紋板片的上述結構使流體產生擾動，使其流動狀態變為紊流，通過流體流動方式的改變，以提高板束的換熱效率。為了提高其承壓能力，將波紋板片截面形狀設計為半圓形或橢圓形。通過上述技術手段的實施，使本發明專利技術同時兼具了板式和管殼式熱交換器的優點。

【技術實現步驟摘要】
一種板管式波紋板束
本專利技術屬于機械設計與制造
，涉及一種波紋板束的制作方法，特別是涉及。該專利技術可應用于石油石化、核電熱電等行業的熱交換器上。
技術介紹
熱交換器是石油、石化煉制加工過程所不可缺少的設備之一，其主要功能是進行熱量交換，它具有節能減排的突出優點。目前普遍使用的熱交換器主要有板式熱交換器和管殼式熱交換器兩種，管殼式熱交換器的特點是承壓能力強，板式熱交換器的特點是換熱效率高。兩種熱交換器的設計均為基于壓差進行。為便于制造，管殼式熱交換器的換熱管壁厚一般不小于2.0_，相對管徑較小的換熱管，管殼式熱交換器的承壓能力較高。而板式熱交換器的板片較薄一般小于1.0mm，板片之間一般不采取固定連結的方式，相鄰板片自由接觸，內腔空間較大，因而承壓能力較低。同樣出于制造便利之考慮，管殼式熱交換器的換熱管一般為直管，流體在換熱管中的流動以層流為主，由于缺乏外界因素的干擾，層與層之間不發生物質的交換，因而流體的換熱面積不存在增大的現象，加之較厚的管壁，因而換熱效率較差。而板式熱交換器由于波紋板片上溝槽縱橫、此起彼伏，流體受波紋板片的影響以紊流流動的方式為主，加之波紋板片較薄、接觸面積大，因而換熱效率較高。可見，對傳統熱交換器而言，其承壓能力和換熱效率是一對矛盾體，只能在二者之間取舍，無法同時兼具二者的優點。
技術實現思路
本專利技術的目的在于:提供一種板管式波紋板束，在具有良好換熱性能的前提條件下，兼具較高的承壓能力，同時可適用于高粘性、易結晶、易堵塞介質的換熱。本專利技術所采用的技術方案:一種板管式波紋板束，包括波紋板片，兩張波紋板片對扣形成板管，兩兩板管對扣并在其間焊接鑲條構成板疊，在板疊的上下端面固接上、下壓緊板構成板束，所述波紋板片上設有傳熱區和導流區，導流區置于傳熱區的兩側；傳熱區波紋流線為人字形，導流區波紋流線為直角折線，其波紋截面形狀為半圓形或半橢圓形。本專利技術將傳熱區的波紋流線設計為人字形，將導流區的波紋流線設計為直角折線。目的是利用波紋板片的上述結構使流體產生擾動，使其流動狀態變為紊流，通過流體流動方式的改變，以提高板束的換熱效率。為了提高其承壓能力，將波紋板片截面形狀設計為半圓形或橢圓形。通過上述技術手段的實施，使本專利技術同時兼具了上述兩種熱交換器的優點。【附圖說明】圖1為本專利技術板管式熱交換器波紋板束總裝圖；圖2為本專利技術板管式熱交換器波紋板束局部示意圖；圖3為本專利技術的板管式熱交換器波紋板束流程示意圖；圖4為本專利技術的波紋板片；圖5為本專利技術波紋板片功能劃分區示意圖；圖6為本專利技術板束制造過程所涉及的旋轉對成軸示意圖；圖7為本專利技術制造的波紋板片局部結構示意圖；圖8為本專利技術制造的波紋板管局部結構示意圖；圖9為本專利技術制造的波紋板疊局部結構示意圖。附圖編號序號名稱序號名稱1001 傳熱區 I 上壓緊板1002 導流區 2 下壓緊板1003 導流區3 側出口1004 導流區 4 側出口1005 導流區 5 主出口·201 X對稱軸 6 鑲條202 Y對稱軸 7 波紋板片10001甲流體入口 302橫向左導管10002甲流體出口 303縱向導管20001乙流體入口 304波谷20002 乙流體出口 305波峰301 橫向右導管306彎管【具體實施方式】一種板管式波紋板束主要部件由波紋板片7、上下壓緊板1、2、鑲條6等構成。其上設有甲、乙流體的出入口。波紋板片由薄金屬板軋制而成，波紋板片分為傳熱區和導流區，導流區波紋流線為直角折線或人字形，為了使流體產生擾動傳熱區波紋流線設計為人字形，為了提高承壓能力將波紋截面形狀設計為半圓形。板管由兩張波紋板片對扣焊接而成，波紋板片之間的間隙即為乙流體的流通通道，其波紋截面形狀為圓形的管狀通道。兩個板管對扣，在其間焊接鑲條，新形成的間隙即為甲流體的流通通道，重復以上步驟，構成板疊。在板疊的上下面焊接壓緊板，即可形成的本專利技術所述的板束。如圖3所示，一種板管式波紋板束設有甲流體入口 10001、甲流體出口 10002、乙流體入口 20001、乙流體出口 20002。其中波紋板片7為本專利技術的核心元器件，如圖4所示，根據其所發揮功能的不同，波紋板片7可劃分為傳熱區1001和導流區，導流區置于傳熱區1001的兩側并分為上、下導流區，具體由上右導流區1002、下右導流區1003、上左導流區1004及下左導流區1005，其中上左導流區1004和上右導流區1002對稱布置，下左導流區1005和導下右流區1003對稱布置。波紋板片7由薄金屬板軋制而成，波紋截面形狀為半圓形。導流區波紋流線為直角折線或人字形；當導流區波紋折線為人字形時，其和傳熱區的人字形波紋折線方向相互垂直；下導流區之直角折線或人字形由橫向左導管302和縱向導管303以及彎管306構成，上導流區之直角折線由橫向右導管301和縱向導管303以及彎管306構成。為便于制造安裝，本專利技術設置如圖6所示的對稱軸，橫軸為X對稱軸201，縱軸為Y對稱軸202。沿X對稱軸201方向，各導流區之導管等間距分布，下導流區之橫向左導管302的波峰305與上導流區之橫向右導管301的波谷304相對齊。同理該部位的波谷304與彼部位的波峰305相對齊。沿Y對稱軸202方向，上下導流區之縱向導管303等間距布置。同樣為了描述方便，本專利技術將相鄰兩個波峰間的距離設定為一個波程，沿Y對稱軸202方向，上下導流區寬度相差半個波程。傳熱區波紋流線為人字形，人字形形狀的設置是為了誘導流體發生擾動，以增強其傳熱能力。沖壓成型的兩張波紋板片7疊放在一起，將上面的一張波紋板片7沿Y對稱軸202旋轉180°后，對扣焊接在一起，形成如圖8所示的板管。兩張波紋板片7之間的空隙(即截面為圓的折線孔，在板管側面形成側出口 3、4)為乙流體流通的通道，呈獨立的圓管狀。為了適應更高壓力工況的需要，兩張波紋板片7通過焊接的形式將相對的兩個表面結合在一起。組裝成型的兩個板管疊放在一起，將上面的一個板管沿X對稱軸201旋轉180°后，對扣在一起，兩個板管的之間，在長邊所在位置焊接鑲條6，短邊上形成的開口為主出口 5，形成甲流體的出入口。重復以上步驟，形成如圖9所示的板疊。兩個板管之間的空隙為甲流體流通的通道，介質流動過程中流通截面積不發生變化，由于有以上步驟波峰、波谷及波程的考慮，即使甲流體為高粘性、易結晶或易堵塞介質，也能保證其無障礙流動，而且實現了甲流體的擾動流動。最后在板疊的上下表面焊接壓緊板即可形成如圖1所示的板束。以下具體說明本專利技術構思下產生的三種產品。實施例1一種板管式波紋板束如圖1?9所示，由波紋板片7、上壓緊板1、下壓緊板2、鑲條6等構成。如圖3所示本專利技術一種板管式波紋板束設有甲流體入口 10001、甲流體出口10002、乙流體入口 20001、乙流體出口 20002。其中波紋板片7為本專利技術板束的核心元器件，如圖4所示，根據其所發揮功能的不同，波紋板片7可劃分為傳熱區1001、導流區1002、導流區1003、導流區1004及導流區1005，其中導流區1004和導流區1002呈左右對稱布置，導流區1005和導流區1003呈左右對稱布置。以下為便于描述將導流區1005、導流區1003統稱為下導流區，將導流區1004、導流區1002統稱為上導流區。波紋板片7由薄金本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種板管式波紋板束，包括波紋板片，兩張波紋板片對扣形成板管，兩兩板管對扣并在其間焊接鑲條構成板疊，在板疊的上下端面固接上、下壓緊板構成板束，其特征在于：所述波紋板片上設有傳熱區和導流區，導流區置于傳熱區的兩側；傳熱區波紋流線為人字形，導流區波紋流線為直角折線，其波紋截面形狀為半圓形或半橢圓形。

【技術特征摘要】
1.一種板管式波紋板束，包括波紋板片，兩張波紋板片對扣形成板管，兩兩板管對扣并在其間焊接鑲條構成板疊，在板疊的上下端面固接上、下壓緊板構成板束，其特征在于:所述波紋板片上設有傳熱區和導流區，導流區置于傳熱區的兩側；傳熱區波紋流線為人字形，導流區波紋流線為直角折線，其波紋截面形狀為半圓形或半橢圓形。2.根據權利要求1所述的一種板管式波紋板束，其特征在于:由兩張所述的波紋板片對扣構成板管，該波紋板片之間的間隙為乙流體的流通通道，其波紋截面形狀為圓形或橢圓形的管狀通道。3.根據權利要求1所述的一種板管式波紋板束，其特征為:在板管式波紋板束的端...

【專利技術屬性】
技術研發人員：常春梅，宋金虎，胡國棟，
申請(專利權)人：甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司，上海藍濱石化設備有限責任公司，蘭州藍亞石油化工裝備工程有限公司，機械工業蘭州石油化工設備檢測所有限公司，
類型：發明
國別省市：