一种高效板式换热器
技术领域
本发明涉及一种板式换热器，具体涉及一种高效板式换热器，属于换热器技术领域。
背景技术
板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属传热板片按一定的间隔通过橡胶密封垫压紧叠装而成的一种新型换热器。板式换热器的传热板片上的四个角孔形成了换热介质的分配管和泄集管，两种换热介质分别流入各自流道，形成逆流或并流通过每个板片进行热量的交换。
传热板片的形状和结构对板式换热器的传热效率具有重要影响，如何合理地设计传热板片的形状和结构以提高板式换热器的传热效率是目前研究的热点。公开号为CN210154389U的发明专利公开了一种板式换热器，该板式换热器通过在传热板上设置分流区和传热区，虽然在一定程度上可以提高流体在传热区流动的均匀性从而提高传热效率，但该分流区中各液体流道由于长度不同导致的阻力差异易造成传热区出现偏流、导热不均匀的现象，该板式换热器的传热效率仍有待提高。此外，当采用冷水作为板式换热器中的冷介质时，冷水在换热器运行过程中温度会升高从而易使水中的钙镁离子析出，因此，板式换热器在长时间运行后，其冷却液侧中的可沉积物会在传热板片上生成垢层，垢层会产生附加热阻使总传热系数减小，导致换热器的传热效率显著下降。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种高效板式换热器，以提高板式换热器的传热效率。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
一种高效板式换热器，包括上导杆、下导杆、固定压紧板、支撑柱、活动压紧板、传热板片组件、限位杆和清洗组件；所述固定压紧板固定在上导杆和下导杆之间，固定压紧板的前端面一侧设有与热介质进管相连的热介质进口和与热介质出管相连的热介质出口，另一侧设有与冷介质进管相连的冷介质进口和与冷介质出管相连的冷介质出口，其中，所述冷介质进管和冷介质出管上分别设有冷介质进阀和冷介质出阀；所述支撑柱固定在上导杆和下导杆之间；所述活动压紧板设于固定压紧板与支撑柱之间且与固定压紧板平行，活动压紧板的上下两端分别与上下导杆滑动连接；所述传热板片组件设于固定压紧板和活动压紧板之间，传热板片组件包括若干个层叠布置的传热板片，其中，相邻的两个传热板片之间水平180°反向层叠，所述传热板片的四个边角上均设置有角孔，角孔与冷热介质进出口相连通，所述传热板片的板面上设有防止液体外泄的密封垫；所述传热板片的板面上设有上分流区、下分流区、传热区，所述上分流区靠近位于传热板片顶部的角孔设置，上分流区为等腰三角形，在上分流区内设有多个凸块，凸块将上分流区分成多条与三角形的腰平行的分流槽，在分流槽长度较短一侧的角孔下方的分流槽内等间距设有多个抑流块，抑流块为连接分流槽两侧凸块的凸起，抑流块的高度低于凸块的高度；所述下分流区靠近位于传热板片底部的角孔设置，下分流区和上分流区为水平对称结构；所述传热区位于上分流区和下分流区之间，传热区为波纹结构；所述限位杆设置在传热板片组件两侧，用于对传热板片的两侧进行限位；所述清洗组件包括进水管、循环清洗进液管、清洗水箱、循环清洗出液管、出水管；所述进水管上设有进水阀；所述循环清洗进液管一端通过三通与进水管和冷介质进管相连，另一端与设于清洗水箱上的进液口相连通，循环清洗进液管上设有清洗进液阀；所述循环清洗出液管一端与设于清洗水箱上的出液口相连通，另一端通过三通与出水管和冷介质出管相连通，循环清洗出液管上设有循环清洗泵和清洗出液阀；所述出水管上设有出水阀。本发明结构简单且传热效率高；其中，通过改进传热板片板面上分流区的形状，可以克服各分流槽由于长度不同导致的阻力差异，使换热介质在传热区流动的更加均匀从而显著提升板式换热器的传热效率；通过设置与冷介质进管和冷介质出管相配合的清洗组件可以使板式换热器具有正常运行和清洗两种模式，当板式换热器的冷却液侧产生垢层时，只需关闭进水阀和出水阀，启动清洗模式即可采用清洗液对板式换热内部的传热板反复冲刷将垢层去除从而进一步改善换热器的传热效率。
作为优选方案，所述清洗水箱内设有竖直设置的隔板，隔板与清洗水箱的顶部留有一定间隙，隔板将清洗水箱分隔成沉淀区和清液区，其中，进液口位于沉淀区上方，出液口位于清液区上方。通过设置隔板可以对进入清洗水箱的循环清洗液进行净化处理，使一次循环清洗后清洗液中携带的污垢在沉淀区沉积，从而提高清洗水箱出水的水质，大大提高再次循环清洗时清洗液对传热板片的清洗效果。
作为进一步优选方案，所述清洗组件还包括排污管，排污管与设于清洗水箱沉淀区底部的排污口相连通，排污管上设有排污阀。
作为优选方案，所述清洗水箱的出水口处设置有过滤网。通过设置过滤网不仅可以防止循环清洗泵被堵塞，还可以提升清洗水箱出水的水质，从而提高再次循环清洗时清洗液对传热板片的清洗效果。
作为优选方案，所述冷介质进阀、冷介质出阀、进水阀、清洗进液阀、清洗出液阀、出水阀、排污阀均为与控制系统电连接的电磁阀。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中固定压紧板的结构示意图；
图3是本发明中传热板片的结构示意图；
附图标记：
10.上导杆20.下导杆30.固定压紧板31.热介质进口32.热介质出口33.冷介质进口34.冷介质出口40.传热板片41.角孔42.密封垫43.上分流区431.凸块432.分流槽433.抑流块44.传热区45.下分流区50.活动压紧板60.支撑柱70.限位杆81.冷介质进管811.冷介质进阀82.冷介质出管821.冷介质出阀83.进水管831.进水阀84.循环清洗进液管841.清洗进液阀85.清洗水箱851.过滤网852.隔板853.沉淀区854.清液区86.循环清洗出液管861.循环清洗泵862.清洗出液阀87.出水管871.出水阀88.排污管881.排污阀
具体实施方式
结合图1至图3，详细说明本发明的一个具体实施例，但不对本发明的权利要求做任何限定。
如图1至图3所示，一种高效板式换热器，包括上导杆10、下导杆20、固定压紧板30、支撑柱60、活动压紧板50、传热板片组件、限位杆70和清洗组件；
所述固定压紧板30固定在上导杆10和下导杆20之间，固定压紧板30的前端面一侧设有与热介质进管(图中未示出)相连的热介质进口31和与热介质出管(图中未示出)相连的热介质出口32，另一侧设有与冷介质进管81相连的冷介质进口33和与冷介质出管82相连的冷介质出口34，其中，所述冷介质进管81和冷介质出管82上分别设有冷介质进阀811和冷介质出阀821；
所述支撑柱60固定在上导杆10和下导杆20之间；
所述活动压紧板50设于固定压紧板30与支撑柱60之间且与固定压紧板30平行，活动压紧板50的上下两端分别与上下导杆20滑动连接；
所述传热板片组件设于固定压紧板30和活动压紧板50之间，传热板片组件包括若干个层叠布置的传热板片40，其中，相邻的两个传热板片40之间水平180°反向层叠；所述传热板片40的四个边角上均设置有角孔41，四个角孔41分别与四个介质进出口(热介质进、出口，冷介质进、出口)相连通，所述传热板片40的板面上设有防止液体外泄的密封垫42；所述传热板片40的板面上设有上分流区43、下分流区45、传热区44，所述上分流区43靠近位于传热板片40顶部的角孔41设置，上分流区43为等腰三角形，在上分流区43内设有多个凸块431，凸块431将上分流区43分成多条与三角形的腰平行的分流槽432，位于分流槽长度较短一侧的角孔41下方的分流槽432内等间距设有多个抑流块433，抑流块433为连接分流槽432两侧凸块431的凸起，抑流块433的高度低于凸块431的高度；所述下分流区45靠近位于传热板片40底部的角孔41设置，下分流区45和上分流区43为水平对称结构；所述传热区44位于上分流区43和下分流区45之间，传热区44为波纹结构；
所述限位杆70设置在传热板片40组件两侧，用于对传热板片40的两侧进行限位；
所述清洗组件包括进水管83、循环清洗进液管84、清洗水箱85、循环清洗出液管86、出水管87和排污管88；所述进水管83上设有进水阀831；所述循环清洗进液管84一端通过三通与进水管83和冷介质进管81相连，另一端与设于清洗水箱85上的进液口相连通，循环清洗进液管84上设有清洗进液阀841；所述清洗水箱85内盛放有清洗液，其中，清洗水箱上设有用于补加清洗液的补液口(图中未示出)；所述循环清洗出液管86一端与设于清洗水箱85上的出液口相连通，另一端通过三通与出水管87和冷介质出管82相连通，循环清洗出液管86上设有循环清洗泵861和清洗出液阀862；所述出水管87上设有出水阀871；所述排污管88与设于清洗水箱85上的排污口相连通，排污管88上设有排污阀881；
其中，为了提高多次循环的清洗液对传热板片40的清洗效果，所述清洗水箱85的出水口处设置有过滤网851，清洗水箱85内设有竖直设置的隔板852，隔板852与清洗水箱85的顶部留有一定间隙，隔板852将清洗水箱85分隔成沉淀区853和清液区854，其中，进液口位于沉淀区853上方，出液口位于清液区854上方，排污口位于沉淀区853；
其中，为了提高清洗组件的作业效率，所述冷介质进阀、冷介质出阀、进水阀、清洗进液阀、清洗出液阀、出水阀、排污阀均设置为与控制系统(图中未示出)电连接的电磁阀。
使用说明：
关闭清洗进液阀841和清洗出液阀862，打开冷介质进阀811和冷介质出阀821，再打开进水阀831和出水阀871，开启热介质进出管上的阀门，板式换热器进入正常运行模式，冷却水从进水管83进入经冷介质进管81、冷介质进口进入板式换热器中并与进入板式换热器中的热介质进行热交换后经冷介质出口、冷介质出管82、出水管87流出；
当板式换热器的冷却液侧产生垢层时，关闭热介质进出管上的阀门，并关闭进水阀831和出水阀871，打开清洗进液阀841和清洗出液阀862，板式换热器进入清洗模式，开启循环清洗泵861,在循环清洗泵861的作业下清洗水箱85内的清洗液首先经循环清液出液管86、冷介质出管82、冷介质出口进入板式换热器中逆向对冷却液侧的传热板片进行冲刷，然后携带有污垢的清洗液经冷介质进口、冷介质进管81、循环清洗进液管84回流至清洗水箱85内，重复循环上述清洗过程直至传热板片上的层垢被彻底除去。
其中，当清洗水箱85上设置有过滤网851和隔板852时，对传热板片40进行一次清洗后携带有污垢的清洗液回流至清洗水箱85中，清洗液中的大部分污垢在沉淀区853沉积并可通过排污管88排出，含有少量污垢的清洗液流入清液区854中并经过滤网851过滤后流出至循环清洗出液管86，继而对传热板片进行二次及多次循环清洗。
当清洗水箱85中的清洗液经多次循环使用后，需要对清洗水箱85中的清洗液进行更换，此时需要首先关闭冷介质进阀811和清洗出液阀862，开启进水阀831和排污阀881，利用从进水管83流入的冷却水将清洗水箱85中的污垢从排污管88中排出，然后从补液口向清洗水箱85中补加干净的清洗液即可。
综上所述，本发明具有以下优点：
1.本发明结构简单且传热效率高；其中，通过改进传热板片40板面上分流区43的形状，可以克服各分流槽432由于长度不同导致的阻力差异，使换热介质在传热区44流动的更加均匀从而显著提升板式换热器的传热效率；通过设置与冷介质进管81和冷介质出管82相配合的清洗组件可以使板式换热器具有正常运行和清洗两种模式，当板式换热器的冷却液侧产生垢层时，只需关闭进水阀831和出水阀871，启动清洗模式即可采用清洗液对板式换热内部的传热板反复冲刷将垢层去除从而进一步改善换热器的传热效率。
2.本发明通过设置隔板852可以对进入清洗水箱85的循环清洗液进行净化处理，使一次循环清洗后清洗液中携带的污垢在沉淀区853沉积，从而提高清洗水箱85出水的水质，大大提高再次循环清洗时清洗液对传热板片40的清洗效果。
3.本发明通过设置过滤网851不仅可以防止循环清洗泵861被堵塞，还可以提升清洗水箱85出水的水质，从而提高再次循环清洗时清洗液对传热板片40的清洗效果。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
