专利名称：一种用于压缩空气冷冻干燥的集成式换热器的制作方法
技术领域：
一种用于压缩空气冷冻干燥的集成式换热器技术领域[0001]本实用新型涉及一种压缩空气冷冻干燥机用的集成式换热器，是利用冷媒与压缩空气进行热交换，把压缩空气冷却至2 10°C的范围，以除去压缩空气中的水分(水蒸气成分)。
背景技术：
[0002]在许多工程应用中，需要对工业压缩空气进行干燥，采要的基本方法是利用氟利昂等制冷剂或冷冻水作为冷却介质，与其进行热交换，冷却后的压缩空气再经过水分离装置将冷凝水分离出来，得到较干燥的压缩空气。目前一般采用多个管壳式换热器或板式换热器和气水分离器通过管道连接来实现，结构复杂，体积庞大，导致设备成本高，占地面积大。发明内容[0003]本实用新型的目的就是在传统换热器的基础上，提出一种压缩空气冷冻干燥机用的集成式换热器。这种集成式换热器运用通道与通道之间的联通与间隔，将压缩空气的预冷、冷却以及冷凝水分离这三个过程集于一体完成，结构紧凑，重量轻，能有效分离压缩空气经冷却后产生的冷凝水并使其通畅顺利地排出，保证冷却后的压缩空气具有一定的温度和湿度，以满足工业上对压缩空气的需要。[0004]本实用新型为实现其目的采取了下列技术方案[0005]一种用于压缩空气冷冻干燥的集成式换热器，主体由换热芯体和水分离管组成， 其中，换热芯体由左右并排设置和连接的压缩空气芯体和制冷剂芯体组成，压缩空气芯体和制冷剂芯体均由若干间隔设置的A通道和B通道组成，压缩空气芯体的A通道和制冷剂芯体的A通道联通，压缩空气芯体的B通道和制冷剂芯体的B通道的相接处设有封条，封条将两芯体B通道阻断；压缩空气芯体上设有压缩空气入口、压缩空气出口和冷却后压缩空气回流口，压缩空气入口和压缩空气芯体的A通道入口连接，压缩空气出口和压缩空气芯体的B通道出口连接；制冷剂芯体上设有冷却后压缩空气出口、制冷剂入口和制冷剂出口， 冷却后压缩空气出口位于制冷剂芯体的A通道出口端，制冷剂入口和制冷剂出口分别和制冷剂芯体的B通道的进口和出口连接；水分离腔体由水分离管和压缩空气回流管两部分组成，水分离管和制冷剂芯体的冷却后压缩空气出口连接，压缩空气回流管和冷却后压缩空气回流口连接。[0006]作为本实用新型的进一步改进，所述压缩空气换热芯体中A通道中的压缩空气与 B通道中的冷却后压缩空气之间为逆流换热。[0007]作为本实用新型的进一步改进，在水分离腔体内压缩空气流通面上布置多层丝网，并用多个贯穿水分离管的细肋条将其固定。[0008]作为本实用新型的进一步改进，所述水分离管壁或管底部开有的冷凝水排出口。[0009]作为本实用新型的进一步改进，在水分离腔体内，制冷剂芯体上端面和侧端面相交拐角处设有水分离板，水分离板向侧下方伸展，与制冷剂芯体之间形成锐角，水分离板下部为一尖角，能够有效避免冷凝水从此直拐角处直接进入压缩空气回流管。[0010]作为本实用新型的进一步改进，在制冷剂芯体的B通道中设导流片和隔板，导流片与隔板相配合形成多回程流道，有效提高换热系数；B通道与A通道之间逆流换热。[0011]作为本实用新型的进一步改进，压缩空气入口和出口处分别设有导流片，导流片将压缩空气导入和导出芯体。[0012]作为本实用新型的进一步改进，冷却后压缩空气回流口处设有导流片，导流片将压缩空气回流管内的压缩空气导入压缩空气芯体内。[0013]本实用新型将预冷、冷却以及冷凝水分离三种功能集于一身，在工业应用中，主要实现流程为待干燥的压缩空气从压缩空气入口进入，首先经过压缩空气芯体换热后再进入制冷剂芯体；与由制冷剂入口进入的制冷剂进行热量交换后的压缩空气再进入水分离管；此时，制冷剂交换热量后从制冷剂出口流出，而包含在压缩空气中的冷凝水经水分离管内的丝网带的拦截效应和水分离管内流动速度及流动方向变化而形成的重力效应而分离， 并从设在水分离管上的冷凝水排出口排出；而分离出来的较冷的压缩空气经压缩空气回流管再进入压缩空气芯体对从压缩空气入口进入的较热的压缩空气进行预冷，同时也保证了出口压缩空气的温度与湿度，经过上述处理的压缩空气从压缩空气出口流出。[0014]与现有技术相比，本实用新型中压缩空气芯体和制冷剂芯体按待冷却压缩空气的流程顺排相联结，流动方向一致，并采用板翅式换热器作为换热芯体，压缩空气换热芯体呈逆流间壁换热，制冷剂芯体冷通道采用多回程通道，冷、热流体分别由入口封头经一分配段的导流片导入各自的板翅通道，再经另一分配段的导流片导至出口封头而引出，流体分配均勻，换热效率高。水分离管两端分别与制冷剂芯体和压缩空气芯体连通，在水分离管内压缩空气流通面上布置多层丝网，利用丝网的拦截作用，并结合冷凝水自身的重力影响因素， 对冷凝水进行分离，具有较好的水分离效果。
[0015]图1为本实用新型实施例1集成式换热器结构示意图；[0016]图2为实用新型实施例1换热芯体A通道结构示意图；[0017]图3为实用新型实施例1换热芯体B通道结构示意图；[0018]图4为实用新型实施例1压缩空气芯体和制冷剂芯体连接部位结构示意图。[0019]图中1-压缩空气出口，2-换热芯体，3-压缩空气入口，4-冷却后压缩空气回流口，5-压缩空气芯体，6-制冷剂芯体，7-水分离腔体，8-水分离管，9-制冷剂入口，10-制冷剂出口，11-压缩空气回流管，12-冷凝水排出口，13-水分离板，14-隔板，16-冷却后压缩空气出口，21-A通道，22-B通道，24-封条，25-多层丝网，26-导流片，100-集成式换热器。[0020]
以下结合附图对本实用新型的实施例予以详细说明。
具体实施方式
[0021]如附图1所示，一种压缩空气冷冻干燥的集成式换热器100，主体由换热芯体2和水分离腔体7组成，换热芯体2由压缩空气芯体5与制冷剂芯体6组成，压缩空气芯体5和制冷剂芯体6左右并排设置并焊接在一起，压缩空气芯体5上设有压缩空气入口 3、压缩空气出口 1和冷却后压缩空气回流口 4，压缩空气入口 3设在压缩空气芯体5左侧上端，冷却后压缩空气回流口 4设在压缩空气芯体5右侧上端，压缩空气出口 1设在压缩空气芯体5左侧下端。制冷剂芯体6上设有冷却后压缩空气出口 16、制冷剂入口 9和制冷剂出口 10，冷却后压缩空气出口 16设在制冷剂芯体6右端，制冷剂入口 9设在制冷剂芯体6右侧底部， 制冷剂出口 10设在制冷剂芯体6左侧底部。水分离腔体7包括水分离管8和压缩空气回流管11两个部分，水分离管8底部开有冷凝水排出口 12。[0022]集成式换热器100具体内部结构参见图2、图3和图4。[0023]如图4，压缩空气芯体5和制冷剂芯体6均由若干间隔设置的A通道21和B通道 22组成，压缩空气芯体5和制冷剂芯体6的通道相对应地焊接在一起，压缩空气芯体的A通道21a和制冷剂芯体的A通道21b联通，在压缩空气芯体5和制冷剂芯体6连接处的B通道内设有封条对，封条M将两芯体的B通道22a、22b阻断。[0024]A通道21结构如附图2所示压缩空气入口 3和压缩空气芯体的A通道21a入口连接，压缩空气入口 3设有导流片26，导流片沈使流体均勻分配，压缩空气芯体的A通道 21a和制冷剂芯体的A通道21b联通。冷却后压缩空气出口 16位于制冷剂芯体的A通道 21b的右端。制冷剂芯体的冷却后压缩空气出口 16和水分离管8相连，在水分离管8与冷却后压缩空气出口 16连接处，布有多层丝网25，多个贯穿水分离管的细肋条将多层丝网25 固定。水分离管8与压缩空气回流管11呈直角，在水分离腔体7与制冷剂芯体6联结处的制冷剂芯体6直拐角处设有水分离板13，水分离板13向侧下方伸展，水分离板13与制冷剂芯体6之间形成一个锐角，水分离板13下部为一尖角，能够有效避免冷凝水从此直拐角处直接进入压缩空气回流管11。[0025]B通道22结构如附图3所示，压缩空气芯体的B通道2 和制冷剂芯体的B通道 22b的相接处设有封条M，芯体封条将两芯体的B通道阻断，阻隔压缩空气的回流。制冷剂芯体内的导流片26和隔板14将流体分为多流程，有效提高换热系数。压缩空气芯体的冷却后压缩空气回流口 4和压缩空气出口 1处分别设有导流片沈。[0026]参照附图2与附图3 水分离管8中布置有分离丝网带25，底部开有冷凝水排出口 12 ；制冷剂芯体的A通道21b与压缩空气芯体的A通道相21a连通，制冷剂芯体的B通道 22b与压缩空气芯体的B通道2 用封条M隔开。压缩空气入口 3和压缩空气出口 1都设置在压缩空气芯体5上，制冷剂入口 9和制冷剂出口 10都设置在制冷剂芯体6上，水分离腔体7两端分别与制冷剂芯体5和压缩空气芯体6连通联结。此案例总的实现流程为 待干燥的压缩空气从压缩空气入口 3进入，首先经过压缩空气芯体5换热后再进入制冷剂芯体6 ；与由制冷剂入口 9进入的制冷剂进行热量交换后的压缩空气再进入水分离管8 ；此时，制冷剂交换热量后从制冷剂出口 10流出，而包含在压缩空气中的冷凝水经水分离管8 内的丝网带拦截效应和水分离管内流动速度及流动方向变化而形成的重力效应而分离，并从水分离管8底部的冷凝水排出口 12排出；而分离出来的较冷的压缩空气经压缩空气回流管11从冷却后压缩空气回流口 4进入压缩空气芯体5，对从压缩空气入口 3进入的较热的压缩空气进行预冷，同时也保证了出口压缩空气的温度与湿度，经过上述处理的压缩空气从压缩空气出口 1流出。[0027]整个流程也可根据换热通道分为A通道与B通道的流动，对照附图2，箭头方向表示A通道中压缩空气的流动方向从压缩空气入口 3进入的压缩空气首先经过压缩空气芯体再进入制冷剂芯体，被制冷剂冷却后的压缩空气再进入水分离管8，从水分离管分离出的水份从水分离管的排出口 12排出，从水分离管8分离出来的较冷的压缩空气通过压缩空气回流管11进入压缩空气芯体5，而后从压缩空气出口 1流出。对照附图3，箭头方向表示B 通道中压缩空气的流动方向经水分离管8后的压缩空气从压缩空气回流管11中回流到压缩空气芯体5，对A通道中从压缩空气入口 3进入的压缩空气进行预冷，适度的提高了出口压缩空气的温度，完成换热后从压缩空气出口 1排出。
权利要求1.一种用于压缩空气冷冻干燥的集成式换热器，其特征是，所述集成式换热器主体由换热芯体和水分离管组成，其中，换热芯体由左右并排设置和连接的压缩空气芯体和制冷剂芯体组成，压缩空气芯体和制冷剂芯体均由若干间隔设置的A通道和B通道组成，压缩空气芯体的A通道和制冷剂芯体的A通道联通，压缩空气芯体的B通道和制冷剂芯体的B通道的相接处设有芯体封条，芯体封条将两芯体B通道阻断；压缩空气芯体上设有压缩空气入口、压缩空气出口和冷却后压缩空气回流口，压缩空气入口和压缩空气芯体的A通道入口连接，压缩空气出口和压缩空气芯体的B通道出口连接，冷却后压缩空气回流口位于压缩空气芯体的B通道入口处；制冷剂芯体上设有冷却后压缩空气出口、制冷剂入口和制冷剂出口，冷却后压缩空气出口位于制冷剂芯体的A通道出口处，制冷剂入口和制冷剂出口分别和制冷剂芯体的B通道的进口和出口连接；水分离腔体由水分离管和压缩空气回流管两部分组成，水分离管和制冷剂芯体的冷却后压缩空气出口连接，压缩空气回流管和冷却后压缩空气回流口连接。
2.根据权利要求1所述的集成式换热器，其特征是，所述压缩空气芯体A通道中的压缩空气与B通道中的冷却后压缩空气之间为逆流换热。
3.根据权利要求1所述的集成式换热器，其特征是，在水分离腔内压缩空气流通面上布有多层丝网。
4.根据权利要求1所述的集成式换热器，其特征是，在水分离腔体内，制冷剂芯体上端面和侧端面相交拐角处设有水分离板，水分离板向侧下方伸展，与制冷剂芯体之间形成锐角，水分离板下部为一尖角。
5.根据权利要求1所述的集成式换热器，其特征是，在制冷剂换热芯体的B通道中设有导流片和隔板，导流片与隔板相配合形成多回程流道，B通道与A通道之间逆流换热。
6.根据权利要求1所述的的集成式换热器，其特征是，所述压缩空气入口和出口处分别设有导流片，导流片将压缩空气导入和导出芯体。
7.根据权利要求1所述的集成式换热器，其特征是，所述冷却后压缩空气回流口处设有导流片，导流片将压缩空气回流管内的压缩空气导入芯体内。
专利摘要一种用于压缩空气冷冻干燥的集成式换热器，由换热芯体和水分离管组成，换热芯体由左右并排设置和连接的压缩空气芯体和制冷剂芯体组成，压缩空气芯体和制冷剂芯体均由若干间隔设置的A通道和B通道组成，压缩空气芯体的A通道和制冷剂芯体的A通道联通，压缩空气芯体的B通道和制冷剂芯体的B通道的相接处设有芯体封条；压缩空气芯体上设有压缩空气入口、压缩空气出口和冷却后压缩空气回流口；制冷剂芯体上设有冷却后压缩空气出口、制冷剂入口和制冷剂出口；水分离腔体由水分离管和压缩空气回流管两部分组成，水分离管和制冷剂芯体的冷却后压缩空气出口连接，压缩空气回流管和冷却后压缩空气回流口连接。
文档编号F28F17/00GK202270468SQ201120381568
公开日2012年6月13日 申请日期2011年10月9日 优先权日2011年10月9日
发明者徐荣飞, 芦晓峰 申请人:无锡宏盛换热器制造有限责任公司