一种水冷套片式换热器的制作方法

本实用新型涉及换热器技术领域，尤其是一种鼓风再生吸附式压缩空气干燥机用的水冷套片式换热器。

背景技术：

零气耗鼓风再生吸附式压缩空气干燥机是一种制取低露点压缩空气且不损耗干燥压缩空气的压缩空气干燥装置。在上半个工作周期从压缩空气中吸附了大量水分的吸附剂，必须在下半个工作周期中将水分脱除，且吸附剂的温度不能太高（温度太高的吸附剂其吸附水分的能力会很弱甚至完全丧失吸附能力）。吸附剂吸附、脱附循环工作，从而持续稳定地制取低露点的压缩空气。上述下半个工作周期通常也称为吸附剂的再生过程。再生过程又可分为加热再生和吹冷再生两个阶段。在加热再生阶段，吸附剂被由鼓风机吸入且被电或蒸汽等加热后的源源不断的高温正压环境空气加热并脱除水分，脱除的水分最终释放到环境空气中。在吹冷再生阶段，空气在一个由鼓风机、吸附塔（装填满吸附剂的容器）、冷却器和连接管道组成的闭环中运行，吸附剂被空气冷却，吸收吸附剂热量后温度升高的空气则在冷却器中被冷却水或其它冷却介质冷却，冷却后的空气被鼓风机吸入送到吸附床中，循环运行。

在水冷却器中，由于空气温度较高（最高可达160℃-185℃），冷却水出水温度较高很易结水垢，需要定期机械清洗或用化学清洗剂清洗，同时空气中会夹带少量脱落的吸附剂粉尘，需要定期清理。较大的气侧阻力还会增加鼓风机的能耗。

现有成熟技术中，吹冷再生用的水冷却器主要采用板翅式换热器和管壳式换热器结构。对于板翅式换热器，空气走翅化侧，冷却水走板腔内，板翅式换热器结构紧凑，质量轻，但由于板翅式换热器的材质为铝，不宜用机械清洗或化学清洗剂清洗，故需要尽量加大冷却水量以减小冷却水的温升，同时提高对冷却水的水质要求，故其应用不是很普遍；目前应用最普遍的管壳式换热器又分两种：一种是空气走壳程，水走管程，其优点是水垢易清洗，缺点是壳程易结尘且不易清理。另一种是水走壳程，空气走管程，其优点是结尘易清理，但水垢不易清洗，同时由于空气无法向环境散热，冷却水还会被环境空气加热，换热效率较低、能耗较大。管壳式换热器还具有体积大、质量重、阻力大、造价高等缺点；这些都是本领域技术人员所不期望见到的。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本实用新型公开了一种水冷套片式换热器，包括：上导风筒、下导风筒和安装于所述上导风筒和所述下导风筒之间的换热芯体；

所述上导风筒包括第一六面体和焊接于所述第一六面体之上的圆形管；

所述换热芯体为套片式换热器；

所述下导风筒包括封头、三通接头和第二六面体，所述三通接头的上部与所述第二六面体焊接，所述三通接头的下部与所述封头焊接。

上述的水冷套片式换热器，其中，所述第一六面体为上小下大的四棱台或天方地圆结构，所述第二六面体为上大下小的四棱台或天方地圆结构。

上述的水冷套片式换热器，其中，所述水冷套片式换热器呈纺锤形。

上述的水冷套片式换热器，其中，所述套片式换热器为叉排或顺排结构布管。

上述的水冷套片式换热器，其中，所述套片式换热器设置有管束和翅片。

上述的水冷套片式换热器，其中，所述套片式换热器包括顶部排管和与所述顶部排管相对设置的底部排管，所述底部排管和所述顶部排管分别连接进水集管和出水集管，且所述进水集管和出水集管分别与进水管、出水管垂直连通。

上述的水冷套片式换热器，其中，所述封头的底部设置有排尘口。

上述的水冷套片式换热器，其中，所述第一六面体下端和所述第二六面体上端均设置有安装面，且位于所述第一六面体下端的安装面与设置于所述换热芯体外壳上端的安装面相匹配，位于所述第二六面体上端的安装面与设置于所述换热芯体外壳下端的安装面相匹配。

上述的水冷套片式换热器，其中，所述上导风筒、所述下导风筒与换热芯体之间均设置有密封垫。

上述的水冷套片式换热器，其中，所述水冷套片式换热器应用于零气耗鼓风再生吸附式压缩空气干燥机上。

上述实用新型具有如下优点或者有益效果：

1、结构紧凑、设计合理、质量较轻，且普通的套片式换热器制造装备无需改造即可生产，因此制作简单，造价较低。

2、采用导风筒和换热芯体的结构，空气侧阻力小，低至100Pa左右。

3、采用了空气到水的逆流设计，有效减少空气与冷却水的温差，低至5℃以内，提高了空气的降温效果。

4、下导风筒的结构具有集尘效果，且排尘方便。

5、换热管和翅片材质可选用铝、紫铜、不锈钢等不同材质，适应不同水质清洗要求和气体中杂质成分的防腐要求。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1是本实用新型实施例中水冷套片式换热器的爆炸主视图；

图2是本实用新型实施例中水冷套片式换热器的俯视图；

图3是本实用新型实施例中换热芯体的主视图；

图4是本实用新型实施例中换热芯体的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步的说明，但是不作为本实用新型的限定。

如图1～4所示，本实施例涉及一种水冷套片式换热器，可作为空气冷却器应用于零气耗鼓风再生吸附式压缩空气干燥机上，具体的，该水冷套片式换热器包括上导风筒1、下导风筒4和安装于上导风筒1和下导风筒4之间的换热芯体3。

换热芯体3为套片式换热器，该套片式换热器可为叉排或顺排结构布管，被冷却空气自上而下掠过管束17和翅片16，冷却水则自底部排管10内流入，自下而上，从顶部排管9内流出。换热芯体3外具有一个“口”字形钢制外壳12，换热芯体3外壳的上、下两端均设有“回”字形安装面11。底部排管10和顶部排管9分别连接进水集管15和出水集管13，进水管23、出水管24呈水平方向且相互错位布置，分别与进水集管15、出水集管13垂直连通。进水管23和出水管24另一端焊有法兰14。

上导风筒1由圆形管7与上小下大的四棱柱或天方地圆8组焊而成，圆形管7的上端焊有法兰6，上小下大的四棱柱或天方地圆8的下端设有“回”字形安装面5，与换热芯体3外壳上端的“回”字形安装面11相匹配。

下导风筒4由封头21、三通接头19、上大下小的四棱柱或天方地圆18组焊而成，三通接头19的下部与封头21焊接，封头21的底部设排尘口22，三通接头19的“T”侧端部焊有法兰20，三通接头19的上部与上大下小的四棱柱或天方地圆18组焊，上大下小的四棱柱或天方地圆18的上端设有“回”字形安装面5，与换热芯体3外壳下端的“回”字形安装面11相匹配。

在本实用新型的一个优选的实施例中，上导风筒1、下导风筒4与换热芯体3间均设置有密封垫2，且该密封垫2为耐高温的“回”字形密封垫，安装时，将上导风筒1、下导风筒4与换热芯体3间分别放入耐高温的“回”字形密封垫2，并采用铆接或螺纹连接等方式紧固密封。

值得一提的是，本实施例中的水冷套片式换热器可作为空气冷却器可通过法兰连接、螺纹连接或焊接方式安装在零气耗鼓风再生吸附式压缩空气干燥机上，该水冷套片式换热器主要适用于闭式循环吹冷空气的持续冷却。工作时，含有少量吸附剂粉尘的空气从上导风筒1上端流入，经扩口段（上小下大的四棱柱或天方地圆8）到达换热芯体3上方均匀地向下掠过管束17和翅片16，与换热管内自下而上流动的冷却水进行热交换，被冷却水冷却后的空气经下导风筒4出气口流出，吸附剂粉尘沉积在下导风筒4底部，可通过排尘口22排除。

综上，本实用新型公开的水冷套片式换热器结构紧凑、制作简单、质量较轻、造价较低，普通的套片式换热器制造装备无需改造即可生产；其上、下导风筒和换热芯体的结构和空气—水的逆流设计，使得空气侧阻力非常小，空气出口温度与冷却水进水温度的温差很小，最大限度地提高了空气的冷却效果，下导风筒的结构具有良好的集尘效果，且排尘方便，可充分满足零气耗鼓风再生吸附式压缩空气干燥机的露点稳定性指标和节能运行要求。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本实用新型的实质内容，在此不予赘述。

以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本实用新型的实质内容。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。