本發(fā)明涉及換熱，尤其是涉及一種換熱板片、具有該換熱板片的板式換熱器及具有該板式換熱器的換熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、板式換熱器是由多個具有一定點波換熱結(jié)構(gòu)的金屬換熱板片疊裝而成的一種高效換熱器，相鄰兩個換熱板片的點波換熱結(jié)構(gòu)之間形成交錯的流體通道，冷流體和熱流體分別在相鄰的兩個流體通道內(nèi)流動，從而冷流體和熱流體進行熱量交換。板式換熱器具有換熱效率高、質(zhì)量輕、占用空間小、結(jié)構(gòu)緊湊、使用壽命長等特點，得到了廣泛應(yīng)用，包括制冷制熱、廢熱回收、化工、航天以及汽車電池等領(lǐng)域，具有很大的市場及發(fā)展前景。

2、為了增加換熱面積，現(xiàn)有板式換熱器的換熱板片一般在板體的四個拐角處開設(shè)有供冷流體和熱流體進出的流通口，則流體通道內(nèi)靠近流通口的流體介質(zhì)的流速較大，而流體通道內(nèi)遠離流通口的流體介質(zhì)的流速較小，這導(dǎo)致流體通道內(nèi)流體介質(zhì)的流速分布不均勻，從而導(dǎo)致?lián)Q熱板片的換熱面積未被充分利用，進而減小換熱效率和降低換熱效果，嚴重情況下會在局部形成滯流，在低溫工況下容易發(fā)生凍裂的情況，導(dǎo)致?lián)Q熱系統(tǒng)故障或癱瘓。

3、為了實現(xiàn)流速均勻分布，現(xiàn)有板式換熱器的換熱板片通過改變點波換熱結(jié)構(gòu)中凸凹部的焊接面的寬度，使得凸凹部的焊接面的寬度在換熱板片的寬度方向上漸變設(shè)置，即凸凹部的焊接面的寬度在換熱板片的寬度方向上逐漸變寬或變窄或先變寬再變窄或先變窄再變寬。

4、然而，現(xiàn)有通過改變凸凹部的焊接面的寬度的方式存在過度增大凸凹部的焊接面的尺寸，導(dǎo)致相鄰兩個換熱板片的凸凹部的焊接面在焊接后出現(xiàn)流動死區(qū)面積增大現(xiàn)象，從而增大無效阻力，減少換熱板片的有效換熱面積。并且，現(xiàn)有通過改變凸凹部的焊接面的寬度的方式導(dǎo)致凸凹部對流體介質(zhì)的擾動能力欠佳，進而影響換熱效果和換熱效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的第一目的是提供一種換熱板片，能夠在實現(xiàn)流速均勻分布的同時，有效減小流動死區(qū)面積以提升有效換熱面積，且能夠有效增強對流體介質(zhì)的多方向擾動能力，進一步提升流速均勻性，并提高換熱性能。

2、本發(fā)明的第二目的是提供一種具有上述換熱板片的板式換熱器。

3、本發(fā)明的第三目的是提供一種具有上述板式換熱器的換熱系統(tǒng)。

4、為了實現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，本發(fā)明提供一種換熱板片，設(shè)置有多個第一微元組和多個第二微元組，多個第一微元組和多個第二微元組在換熱板片的長度方向上交替排布，第一微元組包括多個第一凸起和多個第一凹陷，多個第一凸起和多個第一凹陷在換熱板片的寬度方向上交替排布，第二微元組包括多個第二凸起和多個第二凹陷，多個第二凸起和多個第二凹陷在寬度方向上交替排布，且第一凸起在長度方向上與第二凹陷對應(yīng)設(shè)置，第二凸起在長度方向上與第一凹陷對應(yīng)設(shè)置，第一凸起和第二凸起的凸起方向和凸起高度均相同，第一凹陷和第二凹陷的凹陷方向和凹陷高度均相同，且第一凸起的凸起方向與第一凹陷的凹陷方向在換熱板片的高度方向上相反，第一凸起遠離第一凹陷的第一焊接面具有相互垂直設(shè)置的第一長邊軸和第一短邊軸，第一長邊軸與長度方向之間具有第一傾角，同一第一微元組的多個第一傾角在寬度方向上自一側(cè)朝向另一側(cè)逐漸減小，且第一傾角為銳角。

5、一個優(yōu)選的方案是，第一凹陷遠離第一凸起的第二焊接面與第一焊接面的形狀不同；和/或，第二凹陷遠離第二凸起的第三焊接面與第二凸起遠離第二凹陷的第四焊接面的形狀不同。

6、更進一步的方案是，第二焊接面具有相互垂直設(shè)置的第二長邊軸和第二短邊軸，第二長邊軸或者第二短邊軸在長度方向上延伸；和/或，第三焊接面具有相互垂直設(shè)置的第三長邊軸和第三短邊軸，第三長邊軸或者第三短邊軸在寬度方向上延伸。

7、更進一步的方案是，第二焊接面為橢圓形、圓角矩形、圓角菱形中的一種形狀；和/或，第三焊接面為橢圓形、圓角矩形、圓角菱形中的一種形狀；和/或，第四焊接面為正方形、圓形、橢圓形中的一種形狀。

8、更進一步的方案是，第一焊接面為橢圓形、圓角矩形、圓角菱形中的一種形狀。

9、更進一步的方案是，第一凸起與相鄰兩個第一凹陷和相鄰兩個第二凹陷之間平滑過渡連接，第二凸起與相鄰兩個第一凹陷和相鄰兩個第二凹陷之間平滑過渡連接，且第二凸起與相鄰四個第一凸起平滑過渡連接。

10、更進一步的方案是，第一微元組還包括多個第三凸起和多個第三凹陷，一個第一凸起、一個第一凹陷、一個第三凸起和一個第三凹陷在寬度方向上依次排布形成一個微元單元，多個微元單元在寬度方向上排布，在寬度方向上相鄰兩個第二凸起在長度方向上分別與第一凹陷和第三凹陷對應(yīng)設(shè)置，在寬度方向上相鄰兩個第二凹陷在長度方向上分別與第一凸起和第三凸起對應(yīng)設(shè)置，第三凸起的凸起方向和凸起高度均與第一凸起相同，第三凹陷的凹陷方向和凹陷高度均與第一凹陷相同，第三凸起遠離第三凹陷的第五焊接面具有相互垂直設(shè)置的第五長邊軸和第五短邊軸，第五長邊軸與長度方向之間具有第二傾角，第二傾角為鈍角，且多個第五焊接面在寬度方向上平行設(shè)置。

11、更進一步的方案是，第五焊接面與第一焊接面的形狀和面積均相同；和/或，第三凹陷遠離第三凸起的第六焊接面與第五焊接面的形狀不同；和/或，第三凹陷遠離第三凸起的第六焊接面與第一凹陷遠離第一凸起的第二焊接面的形狀和排布方向均相同。

12、為了實現(xiàn)本發(fā)明的第二目的，本發(fā)明提供一種板式換熱器，包括至少三個換熱板片，換熱板片為上述的換熱板片；

13、多個換熱板片在板式換熱器的高度方向上堆疊設(shè)置，在相鄰三個換熱板片中，第一換熱板片的第一焊接面與第二換熱板片的第一焊接面相交形成局部接觸，且第一換熱板片的第二凸起與第二換熱板片的第二凸起全部接觸，以形成第一流體通道；第二換熱板片的第一凹陷與第三換熱板片的第一凹陷全部接觸，且第二換熱板片的第二凹陷與第三換熱板片的第二凹陷全部接觸，以形成第二流體通道；

14、或者，多個換熱板片在板式換熱器的高度方向上堆疊設(shè)置，在相鄰三個換熱板片中，第一換熱板片的第一焊接面與第二換熱板片的第一焊接面全部接觸，且第一換熱板片的第二凸起與第二換熱板片的第二凸起全部接觸，以形成第一流體通道；第二換熱板片的第一凹陷與第三換熱板片的第一凹陷全部接觸，且第二換熱板片的第二凹陷與第三換熱板片的第二凹陷全部接觸，以形成第二流體通道。

15、為了實現(xiàn)本發(fā)明的第三目的，本發(fā)明提供一種換熱系統(tǒng)，包括板式換熱器，板式換熱器為上述的板式換熱器。

16、從上述方案可見，本發(fā)明換熱板片的多個第一微元組和多個第二微元組在換熱板片的長度方向上交替排布，第一微元組的多個第一凸起和多個第一凹陷在換熱板片的寬度方向上交替排布，第二微元組的多個第二凸起和多個第二凹陷在寬度方向上交替排布，第一微元組的第一凸起在長度方向上與第二微元組的第二凹陷對應(yīng)設(shè)置，第二微元組的第二凸起在長度方向上與第一微元組的第一凹陷對應(yīng)設(shè)置，并且，本發(fā)明第一凸起遠離第一凹陷的第一焊接面具有相互垂直設(shè)置的第一長邊軸和第一短邊軸，第一焊接面的第一長邊軸與長度方向之間具有第一傾角，同一第一微元組的多個第一傾角在寬度方向上自一側(cè)朝向另一側(cè)逐漸減小，且第一傾角為銳角。由此，本發(fā)明換熱板片的第一凸起的第一焊接面的大小尺寸保持不變，通過改變第一凸起的第一焊接面的第一長邊軸與長度方向之間的第一傾角，即同一第一微元組的多個第一傾角在寬度方向上自一側(cè)朝向另一側(cè)逐漸減小，以使得在寬度方向上，靠近流通口的第一傾角較大，遠離流通口的第一傾角較小，從而改變流體通道寬度在寬度方向上自一側(cè)朝向另一側(cè)逐漸增大，因此流體通道體積在寬度方向上隨著第一傾角的逐漸減小而逐漸增大，使得在寬度方向上，靠近流通口的流體通道體積較小，遠離流通口的流體通道體積較大，從而流體通道對流體介質(zhì)的阻力在寬度方向上自一側(cè)朝向另一側(cè)逐漸減小，根據(jù)流體的流動規(guī)律，流體將更傾向于流向流動阻力較小的位置，從而使得流體通道內(nèi)的流體介質(zhì)在寬度方向上的流速均勻分布。

17、并且，本發(fā)明換熱板片的第一凸起的第一焊接面的第一長邊軸相對長度方向傾斜設(shè)置，傾斜設(shè)置的第一凸起的第一焊接面能夠?qū)Νh(huán)周的多方向流體介質(zhì)進行擾動，且第二凸起和第二凹陷也能夠?qū)α黧w介質(zhì)進行擾動，從而進一步提升流體介質(zhì)在寬度方向上和長度方向上的流速均勻性。

18、另外，本發(fā)明板式換熱器的相鄰兩個換熱板片的第一焊接面可全部接觸焊接，因本發(fā)明換熱板片的第一焊接面的大小尺寸保持不變，通過改變第一焊接面的第一長邊軸與長度方向之間的第一傾角以達到流速均勻分布目的，使得全部接觸的第一焊接面不會存在過度增大面積現(xiàn)象，從而能夠有效減小流動死區(qū)面積，以提升有效換熱面積，進而提升換熱性能。

19、此外，本發(fā)明板式換熱器的相鄰兩個換熱板片的第一焊接面可相交接觸焊接，從而形成局部接觸焊接，能夠大大減小流動死區(qū)面積，更進一步提升有效換熱面積，經(jīng)過仿真計算證明，非完全接觸式焊接形式在完全接觸式焊接形式基礎(chǔ)上的換熱能力進一步提升15%左右，同時非完全接觸式焊接形式能夠使得壓力損失更小，且相鄰兩個換熱板片的第一焊接面之間的非接觸區(qū)域能夠多方向?qū)α黧w介質(zhì)進行擾動，從而進一步提升流體介質(zhì)在寬度方向上和長度方向上的流速均勻性。

20、因此，本發(fā)明換熱板片在不改變第一凸起的第一焊接面的面積情況下，通過改變第一凸起的第一焊接面的第一長邊軸與長度方向之間的第一傾角，以使得同一第一微元組的多個第一傾角在寬度方向上自一側(cè)朝向另一側(cè)逐漸減小，從而改變不同方向上的流體通道阻力，進而改變流體介質(zhì)的流動方向，能夠在實現(xiàn)流速均勻分布的同時，有效減小流動死區(qū)面積以提升有效換熱面積，且能夠有效增強對流體介質(zhì)的多方向擾動能力，進一步提升流速均勻性，并提高換熱性能。