用于板式换热器的框架、换热机组的制作方法

用于板式换热器的框架、换热机组的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于板式换热器的框架，包括：前端板，表面设置有彼此间隔开的角孔；以及第一后端板和第二后端板，相对于前端板以距离可调的方式连接至前端板，其中，前端板与第一后端板之间、前端板与第二后端板之间分别设置有悬挂梁。本发明还提供了一种换热机组，具有板式换热器组件，其中，板式换热器组件包括第一换热片、第二换热片以及框架，其中，第一换热片悬挂在位于第一后端板与前端板之间的悬挂梁上，第二换热片悬挂在位于第二后端板与前端板之间的悬挂梁上。本发明的目的在于提供一种用于板式换热器的框架以及一种换热机组，以至少实现框架占地面积小、结构紧凑且可标准化规模化生产。
【专利说明】用于板式换热器的框架、换热机组

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于板式换热器的框架，以及一种换热机组。

【背景技术】
[0002] 目前市面上的换热机组主要采用容积式或即热式两种形式。容积式换热机组采用 管壳式换热器，具有较大的储水空间，可保存一段时间的热水量，但其换热效率较低，不适 合连续大需求使用，且占地面积大，综合运行成本高；即热式换热机组采用板式换热器，换 热效率较高，占地面积小，但受到其换热原理的局限，往往温度不稳定，舒适性差，为了稳定 温度，通常都需要配一个较大容积的蓄水装置，这又产生了类似容积式的弊病。


【发明内容】

[0003] 针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于板式换热器的框架 以及一种换热机组，以至少实现框架占地面积小、结构紧凑且可标准化规模化生产。
[0004] 为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种用于板式换热器的框架，包括：前端 板，表面设置有彼此间隔开的角孔；以及第一后端板和第二后端板，相对于前端板以距离可 调的方式连接至前端板，其中，前端板与第一后端板之间、前端板与第二后端板之间分别设 置有悬挂梁。
[0005] 根据本发明，第一后端板和第二后端板均平行于前端板设置，其中，前端板上对应 于第一后端板板面的第一区域内、以及对应于第二后端板板面的第二区域内，分别设置有4 个角孔。
[0006] 根据本发明，每个悬挂梁均由沿前端板顶端至其底端方向间隔开的上梁和下梁构 成。
[0007] 根据本发明，前端板与第一后端板之间、以及前端板与第二后端板之间均通过夹 紧螺栓连接，以实现上述的距离可调。
[0008] 根据本发明，前端板表面上的每个角孔外周边缘还均匀地设置有螺栓孔。
[0009] 根据本发明，每个悬挂梁均通过焊接连接的方式与前端板固定连接。
[0010] 另一方面，本发明还提供了一种换热机组，具有板式换热器组件，其中，板式换热 器组件包括第一换热片、第二换热片以及上述任一的框架，其中，第一换热片悬挂在位于第 一后端板与前端板之间的悬挂梁上，第二换热片悬挂在位于第二后端板与前端板之间的悬 挂梁上。
[0011] 根据本发明，第一换热片具有与第一区域内的4个角孔位置一一对应的中间水进 口、出水口、热源入口和热源出口，第二换热片具有与第二区域内的4个角孔位置一一对应 的补水口、中间水出口、产品水进口和供水口，其中，补水口、中间水出口、中间水进口、出水 口、产品水进口和供水口以串联的方式依次连接，其中，热源入口和热源出口相互连通并与 设置在第一换热片外部的供热源连接，以构成热源循环回路，其中，在第一换热片内部，热 源入口和热源出口之间的连接管段，与中间水进口和出水口之间的连接管段相互热耦合， 其中，在第二换热片内部，产品水进口和供水口之间的连接管段，与补水口和中间水出口之 间的连接管段相互热耦合。
[0012] 根据本发明，在补水口处设置有进水流量控制装置，在供水口处设置有出水流量 控制装置。
[0013] 根据本发明，在热源入口处设置有：根据供水口处出水温度对进入热源入口的热 源进行流量控制的热源流量控制装置。
[0014] 本发明的有益技术效果在于：
[0015] 在本发明的用于板式换热器的框架和换热机组中，具有前端板以及第一后端板和 第二后端板，并且在前端板与第一后端板之间、以及前端板和第二后端板之间分别设置有 悬挂梁。在具体使用中，板式换热器的板片可以直接悬挂在悬挂梁上，即，本发明的框架中 两组换热器共用一个前端板，以形成连体框架结构，而与每组换热器的进出口连通的连接 管可以直接通过角孔伸出以进行连接使用。因此，本发明的框架以及具有该框架的换热机 组占地面积更小、结构更加紧凑且可标准化规模化生产，并且还可以提前预制管路管道。
[0016] 另一方面，在本发明的换热机组中，补水口、中间水出口、中间水进口、出水口、产 品水进口和供水口以串联的方式依次连接，热源入口和热源出口相互连通并与设置在第一 换热片外部的供热源连接，以构成热源循环回路。同时，在第一换热片内部，热源入口和热 源出口之间的连接管段，与中间水进口和出水口之间的连接管段相互热耦合；在第二换热 片内部，产品水进口和供水口之间的连接管段，与补水口和中间水出口之间的连接管段相 互热耦合，利用这种方式，以形成本发明换热机组的热量利用流路。也就是说，诸如自来水 的供水由补水口流入第二换热片经预热后由中间水出口流出并进入第一换热片。在第一换 热片中经预热的水与热源热耦合以进行热交换并继续升温成高温水，并再次由产品水进口 进入第二换热片，此时高温水在第二换热片中与补水口流入的补水热交换以降温成可供使 用的供水，而热量传递给补水以对其进行上述的预热过程。因此，本发明的换热机组可进行 热量自补偿，即，热量再利用，从而使得本发明的换热机组效率更高。而且水流在整个过程 中是在串联的管路中进行的，所以在机组中实现的是同流量的换热，保证了供水口出水流 量的稳定。
[0017] 进一步，在补水口处设置的进水流量控制装置，以及在供水口处设置的出水流量 控制装置可以更加有效地控制水流量。
[0018] 此外，设置在热源入口处的热源流量控制装置能够根据供水口处的出水温度对进 入热源入口的热源进行流量控制，通过这种流量控制来实现对热源供热温度的控制，从而 实现对与热源进行热交换的第一换热片中的水流温度的控制，最终通过流量控制来使得对 供水口的出水温度的稳定控制。

【专利附图】

【附图说明】
[0019] 图1是本发明用于板式换热器的框架的立体图；
[0020] 图2是本发明换热机组的换热原理图；
[0021] 图3是本发明换热机组的立体图。

【具体实施方式】
[0022] 现参照附图对本发明的用于板式换热器的框架以及换热机组进行描述。
[0023] 如图1所示，是本发明框架的一个实施例的立体图，其包括前端板1、第一后端板 21以及第二后端板22。具体地，前端板1的表面设置有彼此间隔开的角孔15,角孔15作为 组装连接孔，当将本发明的框架组装到板式换热器中时，换热片的各个连接管路由角孔15 延伸而出，从而在换热器外部进行连接。
[0024] 进一步，第一后端板21和第二后端板22分别相对于前端板1以距离可调的方式 连接至该前端板1。也就是说，第一后端板21和第二后端板22二者相对于前端板1之间的 距离是可变的，并且第一后端板21和第二后端板22两者之间互不影响。例如，第一后端板 21可以相对于第二后端板22更加靠近前端板1，反之亦然。应当理解，上述的距离可调的 结构可以通过任何现有的方式实现，例如，在前端板1与第一后端板21之间、以及前端板1 与第二后端板22之间均通过夹紧螺栓3连接，第一后端板21和第二后端板22分别通过各 自的夹紧螺栓3来实现调整；或者也可以在前端板1表面设置连接轴，使得第一后端板21 和第二后端板22在各自的连接轴上滑动，在调整就位后通过紧固件进行固定。第一后端板 21和第二后端板22的调整可根据具体使用情况而定，本发明并不局限于此。
[0025] 此外，还应当指出的是，第一后端板21和第二后端板22在本发明中仅是一个可选 的示例性实施例。而在其他可选的实施例中，也可以包括更多的后端板，后端板的数量并没 有限制，这可以根据具体使用情况而定，本发明并不局限于此。
[0026] 此外，在具体使用中，一块后端板对应于一组换热片，S卩，对应于一台板式换热器。 也就是说，本发明实质上是将实现了多组换热片共用一块前端板1，即，将多组板式换热器 集成到一组本发明的框架中。具体地，在前端板1与第一后端板21之间、前端板1与第二 后端板22之间分别设置有悬挂梁。在组装时，换热片可以悬挂在悬挂梁上，并且换热片可 以沿着悬挂梁移动，并且每一组换热片均对应安装有一组悬挂梁，即，例如需要两组换热片 时，则框架上安装有两块后端板，同时对应安装有两组用于悬挂换热片的悬挂梁。也就是 说，悬挂梁的数量与后端板的数量是一一对应的。
[0027] 因此，在本发明的框架的具体使用中，两组换热器共用一个前端板1，以形成连体 框架结构，而与每组换热器的进出口连通的连接管可以直接通过角孔15伸出以进行连接 使用。因此，本发明的框架以及具有该框架的换热机组占地面积更小、结构更加紧凑且可标 准化规模化生产，并且还可以提前预制管路管道。
[0028] 继续参加图1，在优选的实施例中，第一后端板21和第二后端板22均平行于前端 板1设置。更具体地，前端板1上对应于第一后端板21板面的第一区域内、以及对应于第 二后端板22板面的第二区域内，分别设置有4个角孔15。换句话说，对应于每块后端板的 板面，前端板1的板面可以被划分成多个区域，即，每块后端板垂直投影在前端板1上的投 影均对应于一个区域。在每个区域中均设置有4个角孔15,也就是说，设置在每块后端板与 前端板1之间的换热片上如果具有4条连接管路，则对应在前端板1上的区域中就会设置 有4个角孔15,以用于将连接管路引导至框架之外。
[0029] 更具体地参见图1，在优选的实施例中，每个悬挂梁均由沿前端板1顶端至其底端 方向间隔开的上梁4和下梁5构成。即，对应于每块后端板设置的每组换热片均通过各自 的上梁4和下梁5悬挂在前端板1和后端板之间。在图1中示出的上梁4和下梁5实质上 是分别对应于两组后端板的两组悬挂梁。即，图1中的上梁4是对应于第一后端板21的上 梁；而图1中的下梁5是对应于第二后端板22的下梁。通过由上梁4和下梁5组成的悬挂 梁能够使得换热片更加稳定地支撑在前端板1和各自的后端板之间。
[0030] 此外，在优选的实施例中，前端板1表面上的每个角孔15的外周边缘还均匀地设 置有用于固定安装法兰的螺栓孔6,所有螺栓孔6之间以等间距的形式围绕各自角孔15的 外周边缘设置。而前端板1表面上还可以设置有用于与夹紧螺栓3连接的螺栓孔，以对夹 紧螺栓3进行固定。
[0031] 在可选的实施例中，每个悬挂梁可以通过焊接连接的方式与前端板1固定连接。 艮P，构成悬挂梁的上梁4与下梁5各自的一端与前端板1固定连接，而上梁4和下梁5各自 的另一端为自由端，以使得在组装完成后的各自的换热片和后端板可以在上梁4和下梁5 上滑动。
[0032] 现参照图2和图3,本发明还提供了一种换热机组。组装完成的该换热机组可以在 诸如建筑给/排水以及生活用热水等领域中使用。
[0033] 具体来说，本发明的换热机组具有板式换热器组件，板式换热器组件包括第一换 热片、第二换热片以及本发明上述的框架。其中，第一换热片悬挂在位于第一后端板21与 前端板1之间的悬挂梁上；而第二换热片悬挂在位于第二后端板22与前端板1之间的悬挂 梁上。从而使得板式换热器组件实质上是由两组板式换热器集合到一组框架中而形成。因 此，本发明的换热机组也可以实现占地面积更小且结构更加紧凑的效果。
[0034] 更具体地，参照图2和图3,第一换热片具有与位于前端板1的第一区域内的4个 角孔15位置一一对应的中间水进口 7、出水口 8、热源入口 9以及热源出口 10 ;而第二换热 片具有与位于前端板1的第二区域内的4个角孔15位置一一对应的补水口 11、中间出水口 12、产品水进口 13和供水口 14。
[0035] 如图2的换热原理图所示，补水口 11、中间水出口 12、中间水进口 7、出水口 8、产 品水进口 13和供水口 14以串联的方式依次连接，从而构成以补水口 11为板式换热器组件 最终进口，以供水口 14为板式换热器组件最终出口的流路。而热源入口 9和热源出口 10 相互连通，并与设置在第一换热片外部的供热源连接，从而构成热源循环回路。应当理解， 供热源可以为任何形式的能够提供热量的热源，热量由热源入口 9供给至第一换热片中， 经换热后的热源再由热源出口 10排出，然后由供热源再次加热升温后重新想第一换热片 中供给，以此循环使用。
[0036] 对于第一换热片和第二换热片来说,在第一换热片的内部，热源入口 9和热源出 口 10之间的连接管段，与中间水进口 7和出水口 8之间的连接管段相互热耦合，S卩，上述两 个连接管段之间进行热传递。在第二换热片内部，产品水进口 13和供水口 14之间的连接 管段，与补水口 11和中间水出口 12之间的连接管段相互热耦合，即，上述两个连接管段之 间进行热传递。
[0037] 举例来说，对于换热机组的上述结构，诸如在生活用水领域使用中时，自来水的供 水由补水口 11流入第二换热片，经预热后由中间水出口 12( S卩，低温水出口）流出并由中 间水进口 7(即，低温水进口）进入第一换热片。在第一换热片中经预热的水与热源热耦合 以进行热交换并继续升温成高温水，并从出水口 8( S卩，高温水出口）流出第一换热片由产 品水进口 13(即，高温水进口）进入第二换热片，此时高温水在第二换热片中与补水口 11 流入的补水热交换以降温成可供使用的供水并由供水口 14排出，而热量传递给补水以对 其进行上述的预热过程。
[0038] 因此，本发明的换热机组可进行热量自补偿或热量再利用，从而使得本发明的换 热机组效率更高。而且水流在整个过程中是在串联的管路中进行的，所以在机组中实现的 是同流量的换热，保证了供水口出水流量的稳定。
[0039] 此外，本发明的换热机组还可以包括进水流量控制装置和出水流量控制装置。进 水流量控制装置设置在补水口 11处，而出水流量控制装置设置在供水口 14处，从而对上 述两个端口的进出水流量分别进行控制。在可选的实施例中，上述的流量控制装置可以例 如为电磁阀、流量控制阀、节流阀、电动调节阀等各种适用于本发明的控制装置，只需使得 该控制装置能够对端口处的水流量进行控制即可，本发明并不局限于此。在补水口处设置 的进水流量控制装置，以及在供水口处设置的出水流量控制装置可以更加有效地控制水流 量。
[0040] 另外，在热源入口 9处还可以设置有热源流量控制装置，其可以根据供水口 14处 的出水温度对进入热源入口 9的热源进行流量控制。具体来说，可以在供水口 14处设置有 温度传感器，以感测供水口 14处的出水温度，然后温度感测值以电信号的方式传递至控制 器，然后控制器根据温度感测值控制设置在热源入口 9处的电磁阀的开度，以实现上述的 调节过程。通过这种流量控制来实现对热源供热温度的控制，从而实现对与热源进行热交 换的第一换热片中的水流温度的控制，最终通过流量控制来使得对供水口的出水温度的稳 定控制。当然应当理解，上述的对热源流量进行控制的装置可以采用现有的装置来进行操 作，这可以根据具体使用情况而定，本发明并不局限于此。
[0041] 综上所述，本发明的换热机组以及框架具有换热效率高、占地面积小、结构紧凑及 出水温度稳定等特点。由于没有容积式的储水空间，采用即时换热出水的方式，提高了生活 热水的供水品质。自补偿原理保证了在用水量不稳定情况下的超长时间稳定温度供水。经 济性方面为客户节约了前期投资和后期维护费用。
[0042] 本发明涉及的连体框架结构保证了双板式换热器角孔之间的相对位置，有利于标 准化管路设计，并可以提前预置管路管道，为大规模标准化生产奠定基础，降低生产成本。 [〇〇43] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种用于板式换热器的框架，其特征在于，包括： 前端板（1)，表面设置有彼此间隔开的角孔（15);以及 第一后端板（21)和第二后端板（22)，相对于所述前端板（1)以距离可调的方式连接至 所述前端板（1)， 其中，所述前端板（1)与所述第一后端板（21)之间、所述前端板（1)与所述第二后端 板（22)之间分别设置有悬挂梁。
2. 根据权利要求1所述的框架，其特征在于， 所述第一后端板（21)和所述第二后端板（22)均平行于所述前端板（1)设置， 其中，所述前端板（1)上对应于所述第一后端板（21)板面的第一区域内、以及对应于 所述第二后端板（22)板面的第二区域内，分别设置有4个所述角孔（15)。
3. 根据权利要求1或2所述的框架，其特征在于， 每个所述悬挂梁均由沿所述前端板（1)顶端至其底端方向间隔开的上梁（4)和下梁 (5)构成。
4. 根据权利要求1或2所述的框架，其特征在于， 所述前端板（1)与所述第一后端板（21)之间、以及所述前端板（1)与所述第二后端板 (22)之间均通过夹紧螺栓（3)连接，以实现所述的距离可调。
5. 根据权利要求1或2所述的框架，其特征在于， 所述前端板（1)表面上的每个所述角孔（15)外周边缘还均匀地设置有螺栓孔（6)。
6. 根据权利要求1所述的框架，其特征在于， 每个所述悬挂梁均通过焊接连接的方式与所述前端板（1)固定连接。
7. -种换热机组，其特征在于，具有板式换热器组件， 其中，所述板式换热器组件包括第一换热片、第二换热片以及上述任一权利要求所述 的框架， 其中，所述第一换热片悬挂在位于所述第一后端板（21)与所述前端板（1)之间的悬 挂梁上，所述第二换热片悬挂在位于所述第二后端板（22)与所述前端板（1)之间的悬挂梁 上。
8. 根据权利要求7所述的换热机组，其特征在于， 所述第一换热片具有与所述第一区域内的4个所述角孔（15)位置一一对应的中间水 进口（7)、出水口（8)、热源入口（9)和热源出口（10)， 所述第二换热片具有与所述第二区域内的4个所述角孔（15)位置一一对应的补水口 (11)、中间水出口（12)、产品水进口（13)和供水口（14)， 其中，所述补水口（11)、所述中间水出口（12)、所述中间水进口（7)、所述出水口（8)、 所述产品水进口（13)和所述供水口（14)以串联的方式依次连接， 其中，所述热源入口（9)和所述热源出口（10)相互连通并与设置在所述第一换热片外 部的供热源连接，以构成热源循环回路， 其中，在所述第一换热片内部，所述热源入口（9)和所述热源出口（10)之间的连接管 段，与所述中间水进口（7)和所述出水口（8)之间的连接管段相互热耦合， 其中，在所述第二换热片内部，所述产品水进口（13)和所述供水口（14)之间的连接管 段，与所述补水口（11)和所述中间水出口（12)之间的连接管段相互热耦合。
9. 根据权利要求7或8所述的换热机组，其特征在于， 在所述补水口（11)处设置有进水流量控制装置，在所述供水口（14)处设置有出水流 量控制装置。
10. 根据权利要求7或8所述的换热机组，其特征在于， 在所述热源入口（9)处设置有：根据所述供水口（14)处出水温度对进入所述热源入口 (9)的热源进行流量控制的热源流量控制装置。
【文档编号】F28F9/007GK104101023SQ201410374961
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】田庆, 陈枫, 邵慧发, 靳磊, 王丹 申请人:睿能太宇（沈阳）能源技术有限公司