本發明屬于換熱器技術領域，特別涉及一種適用于汽-液換熱的高效、低壓損的板式換熱器。

背景技術：

在船舶、魚雷等裝置的動力系統中，閉式循環蒸汽動力系統具有噪聲小、功率大、效率高等優點。為了提高閉式循環動力系統效率，考慮在冷凝器前加裝回熱器，而特殊的應用場合要求回熱器具有高效緊湊等特點。板式換熱器具有結構緊湊、比表面積大、換熱系數高等優點，是合適的回熱器型式之一。目前，國內外生產的板式換熱器均能滿足板片兩側物性相近的工質換熱，如氣-氣，液-液之間的換熱。對于板片兩側熱物性差別較大的工質，如氣-液之間的換熱，由于液體側的對流換熱系數比氣體側對流換熱系數大2個數量級，且單位體積液體的熱容量是氣體的近千倍，因此傳統形式等流道面積板式換熱器不能適用于氣-液之間的換熱。在該類氣-液換熱的情況下，專利號為91210893.2采用冷熱介質通道面積成一定比例的方法，滿足工質流量比為2:1的工況下的換熱問題。專利號為200610010515.5在上述的基礎上采用不等高的波紋板進一步擴展了氣液兩側的流道面積比，取得了更好的換熱效果。特別的，本發明涉及的蒸汽動力循環中流經回熱器兩側的汽體和水的質量流量相同，采用傳統的板式換熱器會造成汽體流速過高而壓損增大，且換熱效率不佳。采用上述兩種專利的方法仍不能滿足設計要求，為解決該難題，本發明設計了一種新型的板式換熱器。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種適用于汽-液換熱的板式換熱器，本發明改變了汽側流體的流程，滿足板式回熱器汽-液質量流量相等的應用場合，解決冷熱流體熱容量不匹配及阻力損失大的問題。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種適用于汽-液換熱的板式換熱器，包括換熱段5，所述換熱段5由多個板片6疊加放置組成，通過緊固螺栓3實現緊固；多個板片6疊加形成汽體流道10和液體流道9，汽體流道10和液體流道9相鄰分布，其中形成液體流道9的相鄰板片6間側面封閉，形成汽體流道10的相鄰板片6間側面未封閉；所述換熱段5頂部和底部分別與板片6垂直的設置有進液管道1和出液管道2，液體工質通過進液管道1與板片6連接處的進液管間隙1-1進入液體流道，經過換熱后從出液管間隙2-1流入出液管道2，完成液體工質的換熱過程；所述換熱段5側面設置有汽體引流通道4，汽體工質通過汽體引流通道4進入換熱段5內的汽體流道；實現汽體工質和液體工質的叉流換熱。

汽體工質從板式換熱器的側面進入，汽體工質的入口面積有效增大，進而極大的增大汽體工質的流量，同時減小壓損；此外還能夠通過調整汽液側工質的流道面積以滿足不同工況下汽-液換熱問題。

所述板片6中相鄰的兩個板片，其中一個為另一個沿中心線旋轉180°放置。

和現有技術相比較，本發明具有以下優點：

1、結構原理簡單：本發明只需要去掉傳統板式換熱器汽側流道的部分密封條，同時加裝汽體引流通道即可，易于加工。

2、換熱效率高，阻力損失?。和瑫r汽側工質從換熱器的側面進入換熱段，極大的增加了汽體通道的入口面積，增大了汽體工質的流量，提高了汽側的換熱量，從而實現了汽液兩側熱容量匹配問題。并且最大限度的縮短了氣體的流程，汽側工質的流程變短可有效地減小阻力損失。

3、本發明的主流區域形成了網狀結構，汽液流道的通流面積比可以根據需要進行靈活設計，具有高度的適用性。

附圖說明

圖1為適用汽-液換熱的板式換熱器結構示意圖。

圖2為沿垂直于汽體工質流向方向的汽-液板式換熱器換熱段的剖面圖。

圖3為適用于形成液側流道的換熱器板片結構示意圖。

圖4為適用于形成汽側流道的換熱器板片結構示意圖。

圖5為板片組合后形成的流體流動區域。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的工作過程進行更詳細的描述。

圖1所示為適用汽-液換熱的板式換熱器結構示意圖，包括進液管道1、出液管道2、緊固螺栓3、汽體引流通道4和換熱段5。整個換熱段5由多個換熱板片6疊加放置組成，通過緊固螺栓3固定。

如圖2、圖3、圖4和圖5所示，液體工質從進液口1-2進入進液管道1，進液管道1與液體流道9通過進液管間隙1-1連通，液體工質從進液管間隙1-1自上而下經過換熱后，從出液管間隙2-1進入出液管道2，最終從出液口2-2排出。汽體工質通過引流通道4進入換熱段5，以垂直于直面的方向(附圖2中以×表示)流過換熱段5。汽液工質以叉流的方式換熱。

圖3和圖4分別為適用于形成液側和汽側流道的換熱器板片結構示意圖，主要包括換熱板片6、密封條7、緊固螺栓孔8、進液口1-2和出液口2-2組成。圖3所示的適用于液側流道的換熱板片，其密封條保持周向完整。圖4所示的適用于汽側流道的換熱板片，在AB、CD段去掉部分密封條，為汽體工質進入換熱段提供入口，以保證汽體可以以垂直于直面的方向進入換熱器。

圖5所示為汽－液板式換熱器換熱段內部的汽液流道示意圖。箭頭表示液體流道9，×表示汽體流道10?？梢钥闯銎w流道10的通流面積明顯大于液體流道9的通流面積，從而可以實現汽體工質以較大流量通過換熱段，以提高汽側的熱負荷，進而達到汽液兩側的熱量匹配。圖5所示的流道，其汽液流道的通流面積比可以根據實際的汽液兩側的熱量比進行靈活調節，具有廣泛的適用性。