一种长圆形板壳式换热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种长圆形板壳式换热器，其包括一壳体及安装于壳体内的换热芯，所述的换热芯包括：由多个板片组焊接形成的板片束及固定于板片束端部的头板，并通过该头板与壳体固定，该板片组包括两片板片，其中，该板片呈长圆形，包括固为一体的矩形部及位于矩形部上下两端的第一半圆部和第二半圆部，令换热芯呈长圆形，所述壳体的纵截面呈长圆形，令壳体具有呈长圆形的供所述换热芯装配的内腔。本实用新型中板片的形状特异，呈长圆形，吸收了板式换热器的优点，并弥补了传统圆形板壳式换热器的缺点，大大增加了整个换热芯的热交换长度和热交换面积，以充分利用整个换热芯的结构进行热交换，故而大大提高了本实用新型的换热效率。
【专利说明】一种长圆形板壳式换热器
【技术领域】:
[0001]本实用新型涉及换热器产品【技术领域】，特指一种结构紧凑、密封性良好、能够充分利用板片面积，增强换热效果的长圆形板壳式换热器。
【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，以传统圆形板壳式换热器较为普遍使用，传统圆形板壳式换热器一般包括: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]上述的换热芯是由板片焊接构成，其中，对于传统圆形板壳式换热器的换热芯，其板片一般都是呈圆形，其一般适用于小型换热器，对于大型换热器，这种传统圆形板壳式换热器的换热芯即使可以满足换热需求，但是会存在较多的位置并未使用到，即浪费资源，增加使用成本，不利于提高市场竞争力。对于传统多管道板壳式换热器的换热芯，板片一般都是呈矩形，且板片需要采用密封条进行间隔，使换热芯形成两种供不同媒介流过的通道，这样的结构较为复杂，组装繁琐，还需要定期更换密封条，大大增加了使用成本，而且还存在密封性不良的现象，同样不利于提高市场竞争力。
实用新型内容:
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、密封性良好、能够充分利用板片面积，增强换热效果的长圆形板壳式换热器。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案:该长圆形板壳式换热器其包括一壳体及安装于壳体内的换热芯，所述的换热芯包括:由多个板片组焊接形成的板片束及固定于板片束端部的头板，并通过该头板与壳体固定，该板片组包括两片板片，其中，该板片呈长圆形，包括固为一体的矩形部及位于矩形部上下两端的第一半圆部和第二半圆部，令换热芯呈长圆形，所述壳体的纵截面呈长圆形，令壳体具有呈长圆形的供所述换热芯装配的内腔。
[0007]进一步而言，上述技术方案中，所述的板片于第一半圆部和第二半圆部处分别设置有第一圆孔和第二圆孔，且板片表面形成有波纹状凸起。[0008]进一步而言，上述技术方案中，每两片所述板片中有第一圆孔和第二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凸起叠合形成一第二间隙流道；板片组中的两片板片中的凸起叠合形成一第一间隙流道。
[0009]进一步而言，上述技术方案中，所述的换热芯上设置有与所述第一圆孔和第二圆孔对应的并与所述第二间隙流道连通的第一管体和第二管体，该第一管体和第二管体显露于头板外侧。
[0010]进一步而言，上述技术方案中，所述的板片束两侧分别以包覆的方式固定有阻流板，该阻流板两端与所述的壳体内壁抵靠，令换热芯外侧与壳体内侧分别形成有第一间隔和第二间隔，其中，第一间隔和第二间隔通过第一间隙流道导通。
[0011]进一步而言，上述技术方案中，所述的阻流板包括包覆于所述板片束外侧的主体板及位于主体板两侧的阻流部，阻流部端部与所述壳体内壁抵靠。
[0012]进一步而言，上述技术方案中，所述的壳体上端朝向换热芯中头板的一侧设置有第一媒介管体，该第一媒介管体与所述的第一间隔连通；所述的壳体下端远离换热芯中头板的另一侧设置有第二媒介管体，该第二媒介管体与所述的第二间隔连通。
[0013]进一步而言，上述技术方案中，所述换热芯中板片束的外侧还安装有第一弧形塑胶条及第二弧形塑胶条，其中，所述的第一弧形塑胶条位于所述第一间隔中，且其两端分别与阻流板的阻流部抵靠；所述的第二弧形塑胶条位于所述第二间隔中，且其两端分别与阻流板的阻流部抵靠，改变流体方向，形成折流。
[0014]进一步而言，上述技术方案中，所述的第一间隔和第二间隔中分别安装有供所述第一弧形塑胶条及第二弧形塑胶条安装的第一安装座和第二安装座，第一弧形塑胶条及第二弧形塑胶条分别固定于第一安装座和第二安装座中，并通过挤压的方式与所述的壳体的
内壁抵靠。
[0015]进一步而言，上述技术方案中，所述的板片束通过焊接方式与所述的头板固定，构成整体式换热芯，该换热芯插入壳体内，并通过焊接方式将头板与壳体的外缘固定连接，形成可全焊不可更换式装配。
[0016]进一步而言，上述技术方案中，所述的板片束通过焊接方式与所述的头板固定，构成整体式换热芯，该换热芯插入壳体内，并通过螺栓固定的方式将头板与壳体的外缘固定连接，形成可更换式装配。
[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:
[0018]1、由于本实用新型中的板片的形状特异，呈长圆形，其吸收了板式换热器的优点，并弥补了传统圆形板壳式换热器的缺点，大大增加了整个换热芯的热交换长度和热交换面积，以充分利用整个换热芯的结构进行热交换，故而大大提高了本实用新型的换热效率。
[0019]2、本实用新型热传递效率，在雷诺数低的情况下，板片的波纹凸起会产生涡流，总热传递因数为3000千卡/小时-6000千卡/小时，比传统圆形板壳式换热器高4-5倍，由于本实用新型整个结构为全焊式结构，其耐压性、耐热高，最大耐压为80千克/平方厘米，最大温度可达到900摄氏度，且不需要更换密封胶垫，可使维持费用降到最低。另外，本实用新型的还具有价格低廉、体积小、安装空间小和重量相对较轻的优点。【专利附图】
【附图说明】:
[0020]图1是本实用新型实施例一的立体图；
[0021]图2是本实用新型实施例一的主视图；
[0022]图3是图2中沿A-A向的剖视图；
[0023]图4是图3中B部分的局部放大示意图；
[0024]图5是图3中C部分的局部放大示意图；
[0025]图6是本实用新型实施例一中板片的主视图；
[0026]图7是本实用新型实施例二的立体图；
[0027]图8是本实用新型实施例二的主视图；
[0028]图9是图8中沿D-D向的剖视图；
[0029]图10是本实用新型实施例一中另一结构的示意图；
【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1-6所不,为一种长圆形板壳式换热器,其包括一壳体I及安装于壳体I内的换热芯2。
[0033]所述的换热芯2包括:由多个板片组21焊接形成的板片束及固定于板片束端部的头板23，并通过该头板23与壳体I固定，该板片组21包括两片板片22，其中，该板片22呈长圆形，包括固为一体的矩形部223及位于矩形部223上下两端的第一半圆部224和第二半圆部225，令换热芯2呈长圆形，所述壳体I的纵截面呈长圆形，令壳体I具有呈长圆形的供所述换热芯2装配的内腔。
[0034]由于上述板片22的形状特异，吸收了板式换热器的优点，并弥补了传统圆形板壳式换热器的缺点，大大增加了整个换热芯2的热交换长度和热交换面积，以充分利用整个换热芯2的结构进行热交换，故而大大提高了本实用新型的换热效率。
[0035]所述的板片22于第一半圆部224和第二半圆部225处分别设置有第一圆孔221和第二圆孔222，且板片22表面形成有波纹状凸起220，以该结构的板片22作为传热元件，具有“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，提高传热效率。
[0036]每两片所述板片22中有第一圆孔221和第二圆孔222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中的凸起220叠合形成一第二间隙流道；板片组21中的两片板片22中的凸起220叠合形成一第一间隙流道。
[0037]所述的换热芯2上设置有与所述第一圆孔221和第二圆孔222对应的并与所述第二间隙流道连通的第一管体24和第二管体25,该第一管体24和第二管体25显露于头板23外侧。
[0038]上述的板片之间、板片组之间、板片束端部的头板之间的焊接工艺采用等离子焊接，使整个换热芯2的结构稳固，且密封性极好，可承受较大的压力，杜绝泄漏的现象，提高了本实用新型的质量品质。[0039]所述的板片束两侧分别以包覆的方式固定有阻流板3，该阻流板3两端与所述的壳体I内壁抵靠，令换热芯2外侧与壳体I内侧分别形成有第一间隔101和第二间隔102,其中，第一间隔101和第二间隔102通过第一间隙流道导通。具体而言，所述的阻流板3包括:包覆于所述板片束外侧的主体板及位于主体板两侧的阻流部，阻流部端部与所述壳体I内壁抵靠。
[0040]所述的第一管体24、第一间隙流道和第二管体25之间形成板程通道。
[0041]所述的阻流部包括:安装于主体板两侧的第一安装座及固定于第一安装座上的第一柔性密封条，该第一柔性密封条与壳体I内壁接触的面设置有挤压槽，该挤压槽延伸至第一柔性密封条的两端，该第一柔性密封条通过挤压的方式与壳体I内壁紧密抵靠，形成密封装配。
[0042]所述的壳体I上端朝向换热芯2中头板23的一侧设置有第一媒介管体11，该第一媒介管体11与所述的第一间隔101连通；所述的壳体I下端远离换热芯2中头板23的另一侧设置有第二媒介管体12，该第二媒介管体12与所述的第二间隔102连通。
[0043]所述换热芯20中板片束的外侧还安装有第一弧形塑胶条41及第二弧形塑胶条42，其中，所述的第一弧形塑胶条41位于所述第一间隔101中，且其两端分别与阻流板3的阻流部抵靠；所述的第二弧形塑胶条42位于所述第二间隔102中，且其两端分别与阻流板3的阻流部抵靠，改变流体方向，形成折流。另外，所述的第一间隔101和第二间隔102中分别安装有供所述第一弧形塑胶条41及第二弧形塑胶条42安装的第一安装座43和第二安装座44，第一弧形塑胶条41及第二弧形塑胶条42分别固定于第一安装座43和第二安装座44中，并通过挤压的方式与所述的壳体I的内壁抵靠。
[0044]所述的板片束通过焊接方式与所述的头板23固定，构成整体式换热芯2，该换热芯2插入壳体I内，并通过焊接方式将头板23与壳体I的外缘固定连接，形成可全焊不可更换式装配，令整个换热器的结构更加稳固，紧凑，能够保证在工作过程中不会出现泄漏的现象。
[0045]本实用新型热传递效率，在雷诺数低的情况下，板片的波纹凸起会产生涡流，总热传递因数为3000千卡/小时-6000千卡/小时，比传统圆形板壳式换热器高4-5倍，由于本实用新型整个结构为全焊式结构，其耐压性、耐热高，最大耐压为80千克/平方厘米，最大温度可达到900摄氏度。且不需要更换密封胶垫，可使维持费用降到最低。再者，本实用新型的还具有价格低廉、体积小、安装空间小和重量相对较轻的优点。
[0046]另外，在流入换热芯2的两种介质存在高温差时，可将所述的板程通道设计多流程，例如，结合图10所示，将第一管体24设置于壳体中相对第二管体25的另一侧壁即可。
[0047]实施例二:
[0048]结合图7-9所示，本实施例二与所述实施例一的不同之处在于:所述的板片束通过焊接方式与所述的头板23固定，构成整体式换热芯2，该换热芯2插入壳体I内，并通过螺栓固定的方式将头板23与壳体I的外缘固定连接，形成可更换式装配。
[0049]除上述结构上的不同之处外，本实施二的其它结构与所述实施例一的其它结构一致，且本实施例的优点，除全焊式结构产生的外，具有实施例一的其它全部优点，另外，由于头板23通过螺栓固定的方式与壳体I的外缘固定连接，形成可更换式装配，以便后期的保养和维修。[0050]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】
1.一种长圆形板壳式换热器，其包括一壳体(1)及安装于壳体(1)内的换热芯(2),其特征在于，所述的换热芯(2)包括:由多个板片组(21)焊接形成的板片束及固定于板片束端部的头板(23)，并通过该头板(23)与壳体(1)固定，该板片组(21)包括两片板片(22)，其中，该板片(22)呈长圆形，包括固为一体的矩形部(223)及位于矩形部(223)上下两端的第一半圆部(224)和第二半圆部(225)，令换热芯(2)呈长圆形，所述壳体(1)的纵截面呈长圆形，令壳体(1)具有呈长圆形的供所述换热芯(2)装配的内腔。
2.根据权利要求1所述的一种长圆形板壳式换热器，其特征在于:所述的板片(22)于第一半圆部(224)和第二半圆部(225)处分别设置有第一圆孔(221)和第二圆孔(222)，且板片(22)表面形成有波纹状凸起(220)。
3.根据权利要求2所述的一种长圆形板壳式换热器，其特征在于:每两片所述板片(22)中有第一圆孔(221)和第二圆孔(222)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)中的凸起(220)叠合形成一第二间隙流道；板片组(21)中的两片板片(22)中的凸起(220)叠合形成一第一间隙流道。
4.根据权利要求3所述的一种长圆形板壳式换热器，其特征在于:所述的换热芯(2)上设置有与所述第一圆孔(221)和第二圆孔(222)对应的并与所述第二间隙流道连通的第一管体(24)和第二管体(25),该第一管体(24)和第二管体(25)显露于头板(23)外侧。
5.根据权利要求3所述的一种长圆形板壳式换热器，其特征在于:所述的板片束两侧分别以包覆的方式固定有阻流板(3)，该阻流板(3)两端与所述的壳体(1)内壁抵靠，令换热芯⑵外侧与壳体 内侧分别形成有第一间隔(101)和第二间隔(102)，其中，第一间隔(101)和第二间隔(102)通过第一间隙流道导通；所述的阻流板(3)包括包覆于所述板片束外侧的主体板(31)及位于主体板(31)两侧的阻流部(32)，阻流部(32)端部与所述壳体(1)内壁抵靠。
6.根据权利要求5所述的一种长圆形板壳式换热器，其特征在于:所述的壳体(1)上端朝向换热芯(2)中头板(23)的一侧设置有第一媒介管体(11)，该第一媒介管体(11)与所述的第一间隔(101)连通；所述的壳体(1)下端远离换热芯(2)中头板(23)的另一侧设置有第二媒介管体(12)，该第二媒介管体(12)与所述的第二间隔(102)连通。
7.根据权利要求6所述的一种长圆形板壳式换热器，其特征在于:所述换热芯(20)中板片束的外侧还安装有第一弧形塑胶条(41)及第二弧形塑胶条(42)，其中，所述的第一弧形塑胶条(41)位于所述第一间隔(101)中，且其两端分别与阻流板(3)的阻流部(32)抵靠；所述的第二弧形塑胶条(42)位于所述第二间隔(102)中，且其两端分别与阻流板(3)的阻流部(32)抵靠，改变流体方向，形成折流。
8.根据权利要求7所述的一种长圆形板壳式换热器，其特征在于:所述的第一间隔(101)和第二间隔(102)中分别安装有供所述第一弧形塑胶条(41)及第二弧形塑胶条(42)安装的第一安装座(43)和第二安装座(44)，第一弧形塑胶条(41)及第二弧形塑胶条(42)分别固定于第一安装座(43)和第二安装座(44)中，并通过挤压的方式与所述的壳体(I)的内壁抵靠。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种长圆形板壳式换热器，其特征在于:所述的板片束通过焊接方式与所述的头板(23)固定，构成整体式换热芯(2)，该换热芯(2)插入壳体(1)内，并通过焊接方式将头板(23)与壳体(1)的外缘固定连接，形成可全焊不可更换式装配。
10.根据权利要求1-8任意一项所述的一种长圆形板壳式换热器，其特征在于:所述的板片束通过焊接方式与所述的头板(23)固定，构成整体式换热芯(2)，该换热芯(2)插入壳体(1)内，并通过螺栓固定 的方式将头板(23)与壳体(1)的外缘固定连接，形成可更换式装配。
【文档编号】F28D9/00GK203657566SQ201320866117
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】邓健挺, 黄晓东 申请人:东莞埃欧热能技术有限公司