一种板旋式气液换热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种板旋式气液换热器，其包括一壳体及安装于壳体内的换热芯，该换热芯中形成有多个相互隔绝的第一间隙流道和第二间隙流道，且换热芯外侧与壳体的内壁之间形成一与第一间隙流道连通的第三间隙流道，所述壳体上设置有分别贯穿其一侧或两侧并紧密接触，且与换热芯形成循环导通的第一管体及位于第一管体上方和下方的第二管体和第三管体，其中，第二管体和第三管体均与所述的第二间隙流道导通，所述第一管体与所述的第一间隙流道连通；所述的壳体上端设置有第四管体，该第四管体与第三间隙流道连通。本实用新型气体流程短、压降小，液体流程长，且气体由内向外匀布扩散后流出，并与液体形成十字交叉状换热，以有效提高换热效果。
【专利说明】一种板旋式气液换热器
【技术领域】:
[0001]本实用新型涉及换热器产品【技术领域】，特指一种气体流程短、压降小，液体流程长，且气体由内向外匀布扩散后流出，并与液体形成十字交叉状换热，以有效提高换热效果的板旋式气液换热器。
【背景技术】:
[0002]换热器(英语翻译:heat exchanger)，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。具体而言，换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足过程工艺条件的需要，同时也提高能源利用率的主要设备之一。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。其中，在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。
[0003]目前，以板式换热器较为普遍使用，板式换热器一般包括:一壳体及安装于壳体内的换热芯，其中，在壳体的一侧设置有第一媒介入口和第一媒介出口，以及在壳体上端设置有第二媒介入口和第二媒介出口，使用时，第一种媒介从第一媒介入口流入换热芯，并从第一媒介出口流出，第二种媒介从第二媒介入口流入换热芯，并从第二媒介出口流出，以实现热交换。
[0004]对于气体与液体进行换热时，采用逆流或顺流方式进行热交换，且气体的流程较长，以致形成的压降大，严重影响整体的换热效果，如果压降过大，还会影响换热芯的使用寿命，或出现泄漏的现象。
[0005]有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。
实用新型内容:
[0006]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种气体流程短、压降小，液体流程长，且气体由内向外匀布扩散后流出，并与液体形成十字交叉状换热，以有效提高换热效果的板旋式气液换热器。
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案:该板旋式气液换热器包括一壳体及安装于壳体内的换热芯，该换热芯中形成有多个相互隔绝的第一间隙流道和第二间隙流道，且换热芯外侧与壳体的内壁之间形成一与第一间隙流道连通的第三间隙流道，所述壳体上设置有分别贯穿其一侧或两侧并紧密接触，且与换热芯形成循环导通的第一管体及位于第一管体上方和下方的第二管体和第三管体，其中，第二管体和第三管体均与所述的第二间隙流道导通，所述第一管体与所述的第一间隙流道连通；所述的壳体上端设置有第四管体，该第四管体与第三间隙流道连通。
[0008]进一步而言，上述技术方案中，所述的第一管体、第二管体和第三管体镶嵌于换热芯中的部分均设置有复数个穿孔，并通过该穿孔与换热芯形成循环导通；所述第一管体的直径大于第二管体和第三管体的直径的和。
[0009]进一步而言，上述技术方案中，所述的第一管体、第二管体和第三管体位于壳体同一侧的端口密封，令第三管体、所述换热芯的第二间隙流道、第二管体之间形成板程流道；且第一管体、所述换热芯的第一间隙流道、第三间隙流道、第四管体之间形成壳程流道。
[0010]进一步而言，上述技术方案中，所述的第二管体和第三管体位于壳体同一侧的端口密封，令第三管体、所述换热芯的第二间隙流道、第二管体之间形成板程流道；所述第四管体的端口密封，且在第一管体的中部通过第一隔板隔绝，令第一管体的前端、第一间隙流道、第三间隙流道、第一间隙流道、第一管体的后端之间形成两段式壳程流道。
[0011 ] 进一步而言，上述技术方案中，所述换热芯后端通过一支撑板安装于壳体中，并与壳体的一侧壁成与所述第三间隙流道连通的间隔；第一管体的端部穿过支撑板并密封，且所述壳体两相对第一管体的另一侧设置有与所述间隔贯通的第五管体，所述的换热芯通过该第一管体与支撑板形成稳定装配；其中，第三管体、所述换热芯的第二间隙流道、第二管体之间形成板程流道；所述第四管体的端口密封，第一管体、第一间隙流道、第三间隙流道、间隔、第五管体的之间形成壳程流道。
[0012]进一步而言，上述技术方案中，所述的换热芯包括由多个板片组焊接形成的板片束，该板片组包括两片呈圆形的板片，其中，该板片上设置有分别与所述第一管体、第二管体和第三管体对应的第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔，板片表面形成有复数个凸起，且该板片另一表面对应凸起的位置形成凹槽。
[0013]进一步而言，上述技术方案中，每两片所述板片中第二圆孔和第三圆孔的边缘相对应焊接，形成所述的板片组，每两组所述板片组中相接的两片板片的第一圆孔及板片的外边缘相对应焊接，形成所述的板片束，令两组板片组中相接的两片板片中的相对凸起另一面的凹槽交错叠合形成所述的第二间隙流道；板片组中的两片板片中的凸起交错叠合形成所述的第一间隙流道。
[0014]进一步而言，上述技术方案中，所述板片表面形成的凸起为渐开线状凸起，其沿第一圆孔向板片外边缘延伸，该凸起呈螺旋状均匀分布于板片表面。
[0015]进一步而言，上述技术方案中，所述板片表面形成的凸起为正弦波状凸起，其沿第一圆孔向板片外边缘延伸，该凸起呈螺旋状均匀分布于板片表面。
[0016]进一步而言，上述技术方案中，所述板片表面形成的凸起为鼓包式凸起，并以中间大两边小的方式呈渐开线状分布于第一圆孔与板片外边缘之间，该凸起呈螺旋状均匀分布于板片表面。
[0017]采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果:由于换热芯中构成壳程流道的第一间隙流道呈螺旋状，在气体流经该第一间隙流道时，气体随着第一间隙流道的流向流入第三间隙流道，即气体以螺旋扩散的方式流入第三间隙流道，以致具有极强“静搅拌”作用，所述的壳程流道由换热芯中间开始，相对传统的板换热器而言，该壳程流道较短，且该壳程流道通过供气体流过，可有效降低其压降，可有效保证整个换热芯的使用寿命，保证不会出现泄漏的现象。另外，所述的板程流道较长，即液体流程长，以致有足够的换热通道与气体换热。且气体与流经换热芯中板程流道的液体形成十字交叉状换热，令气体和液体之间得到充分换热，换热效果极好。本实用新型为全焊接结构，不易泄露，还具有结构紧凑、体积小、使用灵活性较高，且可应用于高粘度液体的换热。【专利附图】
【附图说明】:
[0018]图1是本实用新型实施例一的立体图；
[0019]图2是本实用新型实施例一的结构示意图；
[0020]图3是本实用新型实施例一中换热芯的结构示意图；
[0021]图4是图3中A部分的局部放大示意图；
[0022]图5是本实用新型中板片的第一种结构的示意图；
[0023]图6是本实用新型中板片的第二种结构的示意图；
[0024]图7是本实用新型中板片的第三种结构的示意图；
[0025]图8是本实用新型实施例二的立体图；
[0026]图9是本实用新型实施例二的结构示意图；
[0027]图10是本实用新型实施例三的立体图；
[0028]图11是本实用新型实施例三的结构示意图；
[0029]图12是本实用新型实施例三中支撑板的结构示意图。
【具体实施方式】:
[0030]下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。
[0031]实施例一:
[0032]参见图1-2所不,为一种板旋式气液换热器,其包括一壳体I及安装于壳体I内的换热芯2，该换热芯2中形成有多个相互隔绝的第一间隙流道和第二间隙流道，且换热芯2外侧与壳体I的内壁之间形成一与第一间隙流道连通的第三间隙流道101，所述壳体I上设置有分别贯穿其一侧或两侧并紧密接触，且与换热芯2形成循环导通的第一管体11及位于第一管体11上方和下方的第二管体12和第三管体13，其中，第二管体12和第三管体13均与所述的第二间隙流道导通，所述第一管体11与所述的第一间隙流道连通；所述的壳体I上端设置有第四管体14，该第四管体14与第三间隙流道101连通。
[0033]所述的第一管体11、第二管体12和第三管体13镶嵌于换热芯2中的部分均设置有复数个穿孔，并通过该穿孔与换热芯2形成循环导通。第二管体12和第三管体13通过穿孔与所述的第二间隙流道连通，以致第二管体12和第三管体13之间形成导通。第一管体11通过穿孔与所述的第一间隙流道连通，以致和第三间隙流道101连通。
[0034]所述第二管体12的直径和第三管体13的直径一致。所述第一管体11的直径大于第二管体12和第三管体13的直径的和，其中，第一管体11用于灌入气体，由于直径较大，可增强换热效果。
[0035]所述的第一管体11、第二管体12和第三管体13位于壳体I同一侧的端口密封，令第三管体13、所述换热芯2的第二间隙流道、第二管体12之间形成板程流道；且第一管体
11、所述换热芯2的第一间隙流道、第三间隙流道101、第四管体14之间形成壳程流道。
[0036]所述的壳程流道供气体流过，所述板程流道供液体流过。
[0037]结合图3-7所示，所述的换热芯2包括由多个板片组21焊接形成的板片束，该板片组21包括两片呈圆形的板片22，其中，该板片22上设置有分别与所述第一管体11、第二管体12和第三管体13对应的第一圆孔221、第二圆孔222和第三圆孔223，板片22表面形成有复数个凸起220，且该板片22另一表面对应凸起220的位置形成凹槽。
[0038]每两片所述板片22中第二圆孔222和第三圆孔223的边缘相对应焊接，形成所述的板片组21，每两组所述板片组21中相接的两片板片的第一圆孔及板片的外边缘相对应焊接，形成所述的板片束，令两组板片组21中相接的两片板片21中的相对凸起220另一面的凹槽交错叠合形成所述的第二间隙流道；板片组21中的两片板片22中的凸起220交错叠合形成所述的第一间隙流道。
[0039]上述的焊接工艺采用等离子焊接，使换热芯2结构紧凑、稳固，密封性极好。
[0040]所述板片22表面形成的凸起220为以下任意一种结构:
[0041]第一种结构:参见图5所示，所述板片22表面形成的凸起220为渐开线状凸起，其沿第一圆孔221向板片22外边缘延伸，该凸起220呈螺旋状均匀分布于板片22表面。
[0042]第二种结构:参见图6所示，所述板片22表面形成的凸起220为正弦波状凸起，其沿第一圆孔221向板片22外边缘延伸，该凸起220呈螺旋状均匀分布于板片22表面。
[0043]第三种结构:参见图7所示，所述板片22表面形成的凸起220为鼓包式凸起，并以中间大两边小的方式呈渐开线状分布于第一圆孔221与板片22外边缘之间，该凸起220呈螺旋状均匀分布于板片22表面。其中，以第一种结构得到效果最佳。
[0044]所述板片22表面形成的凸起220的三种结构均是为了使所述的第一间隙流道呈螺旋状。这种结构的板片22作为传热元件，具有极强的“静搅拌”作用，能在很低的雷诺数下形成湍流，其污垢系数低，大大降低了结垢率，传热效率高，冷却效果显著。
[0045]所述的板程流道较长，即液体流程长，以致有足够的换热通道与气体换热。所述的壳程流道由换热芯2中间开始，相对传统的板换热器而言，该壳程流道较短，且该壳程流道通过供气体流过，可有效降低其压降，可有效保证整个换热芯的使用寿命，保证不会出现泄漏的现象。另外，由于第一间隙流道呈螺旋状，在气体流经该第一间隙流道时，气体随着第一间隙流道的流向流入第三间隙流道101，即气体以螺旋扩散的方式流入第三间隙流道101，以致具有极强“静搅拌”作用，且与流经换热芯中板程流道的液体形成十字交叉状换热，令气体和液体之间得到充分换热，且换热效果极好。
[0046]本实用新型为全焊接结构，不易泄露，还具有结构紧凑、体积小、使用灵活性较高，且可应用于高粘度液体的换热。
[0047]实施例二:
[0048]结合图8-9所示，本实施例二与上述实施例一的不同之处在于:所述的第二管体12和第三管体13位于壳体I同一侧的端口密封，令第三管体13、所述换热芯2的第二间隙流道、第二管体12之间形成板程流道；所述第四管体14的端口密封，且在第一管体11的中部通过第一隔板111隔绝，令第一管体11的前端、第一间隙流道、第三间隙流道101、第一间隙流道、第一管体11的后端之间形成两段式壳程流道。
[0049]本实施例二除上述以外，其它结构及技术效果均与实施例一一致，在此不再一一赘述。
[0050]实施例三:
[0051]结合图10-12所不,本实施例三与上述实施例一的不同之处在于:所述换热芯2后端通过一支撑板16安装于壳体I中，并与壳体I的一侧壁成与所述第三间隙流道101连通的间隔102 ;第一管体11的端部穿过支撑板16并密封，且所述壳体I两相对第一管体11的另一侧设置有与所述间隔102贯通的第五管体15，所述的换热芯2通过该第一管体11与支撑板16形成稳定装配；其中，支撑板16中设置有供第一管体11的端部穿过的通孔161，以及位于上下两端的用于连通所述第三间隙流道101和间隔102的缺口 162。所述的第三管体13、所述换热芯2的第二间隙流道、第二管体12之间形成板程流道；所述第四管体14的端口密封，或直接不安装第四管体14，令第一管体11、第一间隙流道、第三间隙流道101、间隔102、第五管体15的之间形成壳程流道。
[0052]本实施例三除上述以外，其它结构及技术效果均与实施例一一致，在此不再一一赘述。
[0053]当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。
【权利要求】
1.一种板旋式气液换热器,其包括一壳体(1)及安装于壳体(1)内的换热芯(2),该换热芯(2)中形成有多个相互隔绝的第一间隙流道和第二间隙流道，且换热芯(2)外侧与壳体(1)的内壁之间形成一与第一间隙流道连通的第三间隙流道(101)，其特征在于:所述壳体(1)上设置有分别贯穿其一侧或两侧并紧密接触，且与换热芯(2)形成循环导通的第一管体(11)及位于第一管体(11)上方和下方的第二管体(12)和第三管体(13)，其中，第二管体(12)和第三管体(13)均与所述的第二间隙流道导通，所述第一管体(11)与所述的第一间隙流道连通；所述的壳体(1)上端设置有第四管体(14)，该第四管体(14)与第三间隙流道(101)连通。
2.根据权利要求1所述的一种板旋式气液换热器，其特征在于:所述的第一管体(11)、第二管体(12 )和第三管体(13 )镶嵌于换热芯(2 )中的部分均设置有复数个穿孔，并通过该穿孔与换热芯(2)形成循环导通；所述第一管体(11)的直径大于第二管体(12)和第三管体(13)的直径的和。
3.根据权利要求2所述的一种板旋式气液换热器，其特征在于:所述的第一管体(11)、第二管体(12)和第三管体(13)位于壳体(1)同一侧的端口密封，令第三管体(13)、所述换热芯(2)的第二间隙流道、第二管体(12)之间形成板程流道；且第一管体(11)、所述换热芯(2)的第一间隙流道、第三间隙流道(101)、第四管体(14)之间形成壳程流道。
4.根据权利要求2所述的一种板旋式气液换热器，其特征在于:所述的第二管体(12)和第三管体(13)位于壳体(1)同一侧的端口密封，令第三管体(13)、所述换热芯(2)的第二间隙流道、第二管体(12)之间形成板程流道；所述第四管体(14)的端口密封，且在第一管体(11)的中部通过第一隔板(111)隔绝，令第一管体(11)的前端、第一间隙流道、第三间隙流道(101)、第一间隙流道、第一管体(11)的后端之间形成两段式壳程流道。
5.根据权利要求2所述的一种板旋式气液换热器，其特征在于:所述换热芯(2)后端通过一支撑板(16)安装于壳体(1)中，并与壳体(1)的一侧壁成与所述第三间隙流道(101)连通的间隔(102);第一管体(11)的端部穿过支撑板(16)并密封，且所述壳体(1)两相对第一管体(11)的另一侧设置有与所述间隔(102)贯通的第五管体(15)，所述的换热芯(2)通过该第一管体(11)与支撑板(16)形成稳定装配；其中，第三管体(13)、所述换热芯(2)的第二间隙流道、第二管体(12)之间形成板程流道；所述第四管体(14)的端口密封，第一管体(11)、第一间隙流道、第三间隙流道(101)、间隔(102 )、第五管体(15 )的之间形成壳程流道。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种板旋式气液换热器,其特征在于:所述的换热芯(2)包括由多个板片组(21)焊接形成的板片束，该板片组(21)包括两片呈圆形的板片(22),其中，该板片(22)上设置有分别与所述第一管体(11)、第二管体(12)和第三管体(13)对应的第一圆孔(221)、第二圆孔(222)和第三圆孔(223)，板片(22)表面形成有复数个凸起(220)，且该板片(22)另一表面对应凸起(220)的位置形成凹槽。
7.根据权利要求6所述的一种板旋式气液换热器，其特征在于:每两片所述板片(22)中第二圆孔(222)和第三圆孔(223)的边缘相对应焊接，形成所述的板片组(21)，每两组所述板片组(21)中相接的两片板片的第一圆孔及板片的外边缘相对应焊接，形成所述的板片束，令两组板片组(21)中相接的两片板片(21)中的相对凸起(220)另一面的凹槽交错叠合形成所述的第二间隙流道；板片组(21)中的两片板片(22)中的凸起(220)交错叠合形成所述的第一间隙流道。
8.根据权利要求7所述的一种板旋式气液换热器，其特征在于:所述板片(22)表面形成的凸起(220)为渐开线状凸起，其沿第一圆孔(221)向板片(22)外边缘延伸，该凸起(220)呈螺旋状均匀分布于板片(22)表面。
9.根据权利要求7所述的一种板旋式气液换热器，其特征在于:所述板片(22)表面形成的凸起(220)为正弦波状凸起，其沿第一圆孔(221)向板片(22)外边缘延伸，该凸起(220)呈螺旋状均匀分布 于板片(22)表面。
10.根据权利要求7所述的一种板旋式气液换热器，其特征在于:所述板片(22)表面形成的凸起(220)为鼓包式凸起，并以中间大两边小的方式呈渐开线状分布于第一圆孔(221)与板片(22)外边缘之间，该凸起(220)呈螺旋状均匀分布于板片(22)表面。
【文档编号】F28D9/00GK203672201SQ201320825685
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】黄晓东, 邓健挺 申请人:东莞埃欧热能技术有限公司