一种用于汽水分离的板式换热器的制作方法与工艺

本发明涉及一种板式换热器，尤其是涉及一种能够对潮湿水汽在换热的同时进行气液分离的换热器，属于换热器技术领域。

背景技术：
板式换热器是最高效的热交换装置，每块换热板的相邻侧一般是不同工质的流道，用一侧流道中的制冷工质将另一侧流道中的气体冷却；当一侧介质为冷却液，另一侧介质为温暖湿润的气体时，该饱含大量水汽的气体在换热过程中由于冷凝作用会析出大量的液态水残留在板式换热器的介质流道内，从而对正常换热器的换热作业造成影响，因此常规的做法是需要外置气液分离装置首先对水汽进行隔离，但是这样一来不但使得整个系统的体积庞大，而且无形之中增加了设备的制造成本；为此有企业研发了如中国专利ZL201420852551.6公开的“一种汽液分离装置及具有气液分离功能的换热器”，其将气液分离功能集成于换热器上，但是其仍然采用汽液分离装置进行汽液分离作业，仅仅是将其在结构上进行了简单拼接而已，并没有真正实现在换热的同时进行气液分离。

技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种结构简单、使用方便的用于汽水分离的板式换热器，该换热器能够在换热的同时进行气液分离。本发明的目的是这样实现的：一种用于汽水分离的板式换热器，所述换热器包含有由第一换热板和第二换热板依次交错叠加构成换热组件，所述换热组件上下分别设置有前端板和后端板，所述前端板上设置有冷媒进口、冷媒出口、进气口、出气口和排液口；所述第一换热板分隔为第一换热区、第一汽液分离区和第一储液孔三个区域，所述第一换热区的顶部两个角上设置有第一通道孔一和第一通道孔二，所述第一换热区和第一汽液分离区交界处设置有第一通道孔三，所述第一换热区和第一汽液分离区上均压制有人字形波纹，且第一换热区上的相邻人字形波纹的间隙h2小于第一汽液分离区上的相邻人字形波纹的间隙h1；所述第二换热板分隔为第二换热区、第二汽液分离区和第二储液孔三个区域，所述第二换热区的顶部两个角上设置有第二通道孔一和第二通道孔二，所述第二换热区和第二汽液分离区交界处设置有第二通道孔三，所述第二换热区和第二汽液分离区上均压制有人字形波纹，且第二换热区上的相邻人字形波纹的间隙h2小于第二汽液分离区上的相邻人字形波纹的间隙h1；第一换热板和第二换热板依次交错叠加后，第一储液孔和第二储液孔上下贯通构成一储液区，且排液口连通至该储液区。本发明一种用于汽水分离的板式换热器，上述冷媒进口与第一通道孔三、第二通道孔三相贯通；冷媒出口与与第一通道孔一、第二通道孔一相贯通；进气口与第一通道孔二、第二通道孔二相贯通。本发明一种用于汽水分离的板式换热器，第一换热板和第二换热板依次交错叠加构成交错排布的两种介质流道，冷媒介质经由冷媒进口、冷媒介质流道、冷媒出口流出；气体介质经由进气口进入气体介质流道，气体中的水蒸气在从气体介质流道内的换热区进入汽液分离区时，由于汽液分离区设置的凹凸状人字形波纹之间的间隙大于换热区上设置的人字形波纹之间的间隙，使得汽液分离区气体侧流道的容积大于换热区气体侧流道的容积，因此气体进入汽液分离区时，由于通道变大，流速变小，气体中夹带的小的水滴会进一步分离出来，附着在换热板表面，并顺着气流向下流动，并最终流至储液区沉积，而去除水蒸气后的干燥气体经由储液区上方的出气口排出。本发明一种用于汽水分离的板式换热器，当储液区内沉积的液体达到其容量上限时，经由进气口通入高压气体将储液区的沉积的液体经由排液口冲出。本发明一种用于汽水分离的板式换热器，第一汽液分离区上人字形波纹的宽度朝面向第一储液孔的方向逐渐增大；第二汽液分离区上人字形波纹的宽度朝面向第二储液孔的方向逐渐增大。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用人字形波纹节距（即相邻人字形波纹之间的间隙）的改变来调节气体流经气体介质流道时的流速，使得其流速变慢，液滴凝聚掉落，并在加宽节距后的人字形波纹的引导下进入储液区集聚，而此时干燥的气体通过储液区上方的出气口流出，从而实现在换热的过程中进行汽液分离，并且整体结构简单、无需外接汽液分离装置，极大的降低了造成、使用成本。附图说明图1为本发明一种用于汽水分离的板式换热器的结构示意图。图2为本发明一种用于汽水分离的板式换热器的第一换热板的结构示意图。图3为本发明一种用于汽水分离的板式换热器的第二换热板的结构示意图。图4为本发明一种用于汽水分离的板式换热器的汽液分离流程示意图。其中：冷媒进口11、冷媒出口12、进气口13、出气口14、排液口15、前端板16、换热组件17、后端板18；第一换热板120；第二换热板220；第一通道孔一101、第一通道孔二102、第一储液孔103、第一汽液分离区104、第一通道孔三105、第一换热区106；第二通道孔一201、第二通道孔二202、第二储液孔203、第二汽液分离区204、第二通道孔三205、第二换热区206；具体实施方式参见图1~4，本发明涉及的一种用于汽水分离的板式换热器，所述换热器包含有由第一换热板120和第二换热板220依次交错叠加构成换热组件17，所述换热组件17上下分别设置有前端板16和后端板18，所述前端板16上设置有冷媒进口11、冷媒出口12、进气口13、出气口14和排液口15；下面针对附图进行详细阐述；所述第一换热板120分隔为第一换热区106、第一汽液分离区104和第一储液孔103三个区域，所述第一换热区106的顶部两个角上设置有第一通道孔一101和第一通道孔二102，所述第一换热区106和第一汽液分离区104交界处设置有第一通道孔三105，所述第一换热区106和第一汽液分离区104上均压制有人字形波纹，且第一换热区106上的相邻人字形波纹的间隙h2小于第一汽液分离区104上的相邻人字形波纹的间隙h1；而且，第一汽液分离区104上人字形波纹的宽度朝面向第一储液孔103的方向逐渐增大（即宽度t2＞t1）；同样的，所述第二换热板220分隔为第二换热区206、第二汽液分离区204和第二储液孔203三个区域，所述第二换热区206的顶部两个角上设置有第二通道孔一201和第二通道孔二202，所述第二换热区206和第二汽液分离区204交界处设置有第二通道孔三205，所述第二换热区206和第二汽液分离区204上均压制有人字形波纹，且第二换热区206上的相邻人字形波纹的间隙h2小于第二汽液分离区204上的相邻人字形波纹的间隙h1；而且，第二汽液分离区204上人字形波纹的宽度朝面向第二储液孔203的方向逐渐增大（即宽度t2＞t1）；第一换热板120和第二换热板220依次交错叠加后，第一储液孔103和第二储液孔203上下贯通构成一储液区，且排液口15连通至该储液区；同时，上述冷媒进口11与第一通道孔三105、第二通道孔三205相贯通；冷媒出口12与与第一通道孔一101、第二通道孔一201相贯通；进气口13与第一通道孔二102、第二通道孔二202相贯通；出气口14与储液区相连通；第一换热板120和第二换热板220依次交错叠加构成交错排布的两种介质流道，冷媒介质经由冷媒进口11、冷媒介质流道、冷媒出口12流出；气体介质经由进气口13进入气体介质流道，气体中的水蒸气在从气体介质流道内的换热区进入汽液分离区时，由于汽液分离区设置的凹凸状人字形波纹之间的间隙大于换热区上设置的人字形波纹之间的间隙，使得汽液分离区气体侧流道的容积大于换热区气体侧流道的容积，因此气体进入汽液分离区时，由于通道变大，流速变小，气体中夹带的小的水滴会进一步分离出来，附着在换热板表面，并顺着气流向下流动，并最终流至储液区沉积，而去除水蒸气后的干燥气体经由储液区上方的出气口14排出；当储液区内沉积的液体达到其容量上限时，经由进气口13通入高压气体将储液区的沉积的液体经由排液口15冲出即可，使用方便快捷。具体的讲，本专利的工作原理为：由于每个换热板上设有波浪形凹凸结构，使得气体通过换热流道时不停的旋转翻滚，如图4所示；由于气体的旋转翻滚，使得气体中冷凝的较大的水滴由于离心作用被分离，并附着在换热板表面，并顺着气流向下流动，并最终流至液体存储区；当冷却的气体由换热区进入汽液分离区时，汽液分离区设置的凹凸状人字形波纹的节距h1明显大于换热区106,206上设置的人字形波纹的节距h2；且汽液分离区104，204上凹凸的人字形波纹以宽度t1,t2间隔设置，且t1<t2，如此使得汽液分离区气体侧流道的体积明显大于换热区气体侧流道的体积，使得所述的气体进入汽液分离区时，由于通道变大，流速会变小，这样，气体中夹带的小的水滴会进一步分离出来，附着在换热板表面，并顺着气流向下流动，并最终流至液体存储区；另外：需要注意的是，上述具体实施方式仅为本专利的一个优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进，均在本专利的保护范围之内。