一种适用于浆液介质的板式换热器的制作方法

本实用新型涉及板式热交换器技术领域，尤其涉及一种适用于浆液介质的板式换热器。

背景技术：

随着板式热交换器技术的发展，板式热交换器应用的范围在不断的扩大。但是板式换热器在浆液介质应用上仍存在很大的限制，因为浆液中的固体颗粒容易在板式换热器的板片间结垢、堵塞。

板式热交换器板间流道堵塞和结垢很大原因上因为流道内流动场不均匀，尤其是存在滞留区的结果，板间流道的触点则进一步加剧了流动场的不均匀，常规板式换热器无法从彻底解决堵塞或者结垢的问题。

技术实现要素：

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种适用于浆液介质的板式换热器，用以解决现有板式换热器的板间流道堵塞和积垢腐蚀的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本实用新型技术方案中，一种适用于浆液介质的板式换热器，板式换热器包括壳体和换热板束，壳体包覆换热板束；

换热板束包括至少2组平行设置的换热板对；相邻两组换热板对之间通入含杂介质，并与壳体上的浆液入口和浆液出口连通；

换热板对包括平行设置的扰流板和承压板；承压板设有多个承压波纹，扰流板设有多个扰流波纹，承压波纹与扰流板固定连接；承压板与扰流板之间通入洁净介质，并与壳体上的媒介入口和媒介出口连通。

本实用新型技术方案中，扰流波纹和承压波纹的凸起方向相同；

扰流波纹在承压板所在平面的投影和承压波纹在承压板所在平面的投影无重合区域。

本实用新型技术方案中，扰流波纹在扰流板上、承压波纹在承压板上均形成方形阵列；

扰流波纹、承压波纹在承压板所在平面的投影均形成方形阵列，且沿方形阵列的方形两边方向，投影交替设置。

本实用新型技术方案中，扰流波纹和承压波纹均为圆台、圆柱或底面为正多边形的棱台或棱柱。

本实用新型技术方案中，扰流板和承压板为形状和大小均相同的板，且边缘设有折弯；扰流板的折弯和承压板的折弯密封连接，且设有洁净介质进口和洁净介质出口；

洁净介质进口与媒介入口连通，洁净介质出口与媒介出口连通。

本实用新型技术方案中，多个换热板对重复设置；相邻的2组换热板对中，一组换热板对的扰流板和另一组换热板对的承压板之间不接触。

本实用新型技术方案中，相邻的2组换热板对之间的边缘处与壳体连接，壳体和相邻的2组换热板对之间形成的空间为密封空间，且空间与浆液入口和浆液出口连通。

本实用新型技术方案中，浆液入口的轴线和浆液出口的轴线均与换热板束平行，且均与换热板束的轴线重合。

本实用新型技术方案中，同一组换热板对的折弯和承压板的折弯之间、壳体和相邻的2组换热板对之间、同一组换热板对的承压波纹与扰流板之间均通过焊接连接。

本实用新型技术方案中，同一组换热板对的扰流板和承压板之间设有增程隔断，增程隔断能够增加洁净介质的流动行程。

采用上述进一步方案的有益效果是：

1、本实用新型通过多层换热板对的设计，能够使待处理含杂介质的板间流道避免产生触点，使整个板间流道形成一个整体，从而使含杂质颗粒的换热介质能够轻松流动，几乎能够避免杂志颗粒在板间流道的堆积；

2、本实用新型个单组换热板对采用双层结构，既能够为纯净介质提供流道，还能够通过承压波纹保证整体的结构强度；

3、本实用新型还设置了扰流波纹，扰流波纹能够对含杂介质进行扰流，有利于促进含杂介质的流动避免杂质颗粒堆积，且有利于含杂介质与洁净介质之间的热疗交换；

4、本实用新型通过增程隔断增加洁净介质的流动行程，从而挺高换热效率，同时浆液入口、浆液出口和含杂介质流道共轴，能够使含杂介质尽量保持直线流动防止杂质颗粒物沉积。

本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1-1为本实用新型实施例中承压板的结构示意图；

图1-2为本实用新型实施例中承压板的结构示意图中a-a截面示意图；

图2-1为本实用新型实施例中扰流板的结构示意图；

图2-2为本实用新型实施例中扰流板的结构示意图中b-b截面示意图；

图3-1为本实用新型实施例中换热板对的结构示意图；

图3-2为本实用新型实施例中换热板对的结构示意图中c-c截面示意图；

图4为本实用新型实施例中换热板对的整体结构剖视图；

图5为本实用新型实施例的整体结构示意图。

附图标记：

1-承压板；2-承压波纹；3-扰流板；4-扰流波纹；5-洁净介质；6-含杂介质；7-壳体；8-浆液入口；9-浆液出口；10-媒介入口；11-媒介出口。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

板式热交换器的使用范围比较广泛，但是在某些领域很难应用，例如金属热处理领域，原因在于，需要进行散热或加热的热介质对象，经常含有一定领的杂质颗粒物，这些杂质颗粒物在现有的板式热交换器中会在流道的支撑部沉积、结垢，甚至堵塞板间流道。考虑到现有的板式热交换器的板间流道通常都设有触点，触点的设置使得板间流道的流场更加复杂，可能产生较多的滞流区，进一步加剧了颗粒物的沉积。提供一种有效换热且不易堵塞的浆液换热器，通过多层结构，能够避免含杂介质6的板间流道产生触点，防止杂质颗粒物的大量堆积，同时结合扰流板3的结构也能够有效防止颗粒物过量沉积，扩大了板式换热器的应用范围。

如图4、图5所示，本使用新型实施例提供了一种适用于浆液介质的板式换热器，板式换热器包括壳体7和换热板束，壳体7包覆换热板束；换热板束包括至少2组平行设置的换热板对；相邻两组换热板对之间通入含杂介质，并与壳体7上的浆液入口8和浆液出口9连通；换热板对包括平行设置的扰流板和承压板；承压板设有多个承压波纹，扰流板设有多个扰流波纹，承压波纹与扰流板固定连接；承压板与扰流板之间通入洁净介质，并与壳体7上的媒介入口10和媒介出口11连通。换热板对间的流道为含杂介质6，换热板对内的流道为洁净介质5，实现了二者之间的换热。承压板1的承压波纹2用来保证换热板对的结构强度，扰流板3的扰流波纹4能够对含杂介质6进行扰流，防止含杂介质6的杂质颗粒物沉积。多个换热板对之间为并列关系，用以提高换热效率。

如图1-1、图1-2、图2-1、图2-2所示，为了防止杂质颗粒物在扰流波纹4出沉积，本实用新型实施例中，扰流波纹4和承压波纹2的凸起方向相同。承压波纹2在换热板对件进行承压，因此承压波纹2朝向扰流板3，即朝洁净介质5的流道内部凸起；所以扰流波纹4朝向下一组换热板对的承压板1，即朝含杂介质6的流道内部凸起，如果反向凸起，扰流波纹4处会形成滞流区，杂质颗粒更加容易沉积。

为了保证承压效果，需要让承压波纹2全部用来承载重量，因此本实用新型实施例中，扰流波纹4在承压板1所在平面的投影和承压波纹2在承压板1所在平面的投影无重合区域，即承压波纹2与扰流板3的板身接触，最大限度的承受整个换热板对的重量。

从方便加工的角度考虑，本实用新型实施例中，扰流波纹4在扰流板3上形成方形阵列；承压波纹2在承压板1上形成方形阵列。方形阵列的加工方式比较简单，每个固定距离加工一个波纹即可，需要说明的是，方形并不仅限于正方形也包括长方形。此外，规则布置的承压波纹2，有利于将整个换热板对的重量平均化，防止承压波纹2受力不均，而造成损坏影响整个换热板对的使用寿命；规则布置的扰流波纹4，有利于对含杂介质6进行均匀的扰流，避免产生滞流区，防止杂质颗粒沉积。

如图3-1、图3-2所示，考虑到如果扰流板3受力不均匀，在长期使用时容易造成材料疲劳断裂，因此本实用新型实施例中，扰流波纹4在承压板1所在平面的投影和承压波纹2在承压板1所在平面的投影形成方形阵列，且沿方形阵列的方形两边方向，扰流波纹4在承压板1所在平面的投影和承压波纹2在承压板1所在平面的投影交替设置。即，相邻的两个承压波纹2在承压板1所在平面的投影，和对应位置处相邻的两个扰流波纹4在承压板1所在平面的投影，分别形成投影方阵最小方格的两条对角线。该设计能够保证承压波纹2与扰流板3的连接处，正好位于四个相邻的扰流波纹4小方格的中心处，使得扰流板3的各处受力均匀，最大限度的避免扰流板3疲劳断裂。

出于方便加工的角度考虑，本实用新型实施例中，扰流波纹4和承压波纹2均为圆台或圆柱或底面为正多边形的棱台或棱柱，加工方式可以采用冲压或铸造成形，或其他类似加工方式。优选为圆台或圆柱：圆台或圆柱形的承压波纹2的承重能力明显优于棱台或棱柱形的承压波纹2；对于棱台或棱柱形的扰流波纹4，在侧面中部区域很容易出现滞流区，造成杂质颗粒物沉积，圆台或圆柱形则可以避免此类现象。

在实际使用时，需要根据具体的板式换热器设置本实用新型中承压板1和扰流板3的尺寸和形状，通常情况下，加工材料使用方形板材，因此示例性的，本实用新型实施例中，扰流板3和承压板1为形状和大小均相同的方形板。

同一组换热板对的扰流板3和承压板1之间为洁净介质5的流道，为了防止洁净介质5泄漏，本实用新型实施例中，扰流板3和承压板1边缘设有折弯；扰流板3的折弯和承压板1的折弯密封连接，且设有洁净介质进口和洁净介质出口；洁净介质进口与媒介入口10连通，洁净介质出口与媒介出口11连通。

同理，相邻的两组换热板对之间为含杂介质6的流道，为了防止含杂介质6的泄漏，本实用新型实施例中，相邻的2组换热板对之间的边缘处与壳体7连接，壳体7和相邻的2组换热板对之间形成的空间为密封空间，且空间与浆液入口8和浆液出口9连通。

为了避免含杂介质6的流道因触点而发生杂质颗粒物沉积的情况，本实用新型实施例中，多个换热板对重复设置；相邻的2组换热板对中，相互靠近的一组换热板对的扰流板3和另一组换热板对的承压板1之间不接触。相邻的两组换热板对之间的距离越远，越能够有效的防止杂质颗粒物沉积，但是距离过远会降低含杂介质6和洁净介质5之间的热量交换。优选的，相邻两组换热板对之间的距离为换热板对厚度的1～3倍。

为了进一步防止杂质颗粒物沉积，需要尽量避免含杂介质在弯曲的流道内流动，因此本实用新型实施例中，浆液入口8的轴线和浆液出口9的轴线均与换热板束平行，且均与换热板束的轴线重合。由于含杂介质流动流道是直通流道，流道沿含杂介质流通方向基本保持不变，同时又消除了触点的影响，因而从浆液入口到浆液出口，流动场基本保持一致，消除了杂质颗粒物堵塞和积垢的前提条件，也就可以彻底地解决杂质颗粒物堵塞和积垢问题。洁净介质的流动方向与含杂介质流动方向相反，以提高换热效率。

考虑到本实用新型实施例为板式换热器，扰流板3和承压板1均采用低比热容的金属，为了保证本实用新型的结构密封和结构强度，同一组换热板对的折弯和承压板的折弯之间、壳体7和相邻的2组换热板对之间、同一组换热板对的承压波纹与扰流板之间均通过焊接连接。

由于含杂介质的流道为直线形，流动的形成较短，所以热交换的效率会降低。本实用新型为了避免上述问题，同一组换热板对的扰流板和承压板之间设有增程隔断，增程隔断能够增加洁净介质的流动行程，通过增加洁净介质的流动行程来增加换热效率。示例性的，增程隔断设有多个，均与浆液出口9轴线垂直，平行且依次交错。如图5所示，细箭头为含杂介质流动方向，粗箭头为洁净介质流动方向，增程隔断与含杂介质的流动方向垂直，并使洁净介质呈蛇形流动，进而增加洁净介质的流动行程，从而提高换热效率。洁净介质流动的通道是带触点的折返通道，因洁净介质不含有杂质颗粒物，不用考虑结构问题，通过增程隔断，使洁净介质流向和含杂介质流向呈逆流交错形式，可大幅提高换热器的换热效率。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种适用于浆液介质的板式换热器，本实用新型通过多层换热板对的设计，能够使待处理含杂介质的板间流道避免产生触点，使整个板间流道形成一个整体，从而使含杂质颗粒的换热介质能够轻松流动，几乎能够避免杂志颗粒在板间流道的堆积；本实用新型个单组换热板对采用双层结构，既能够为纯净介质提供流道，还能够通过承压波纹保证整体的结构强度；本实用新型还设置了扰流波纹，扰流波纹能够对含杂介质进行扰流，有利于促进含杂介质的流动避免杂质颗粒堆积，且有利于含杂介质与洁净介质之间的热疗交换；本实用新型通过增程隔断增加洁净介质的流动行程，从而挺高换热效率，同时浆液入口8、浆液出口9和含杂介质流道共轴，能够使含杂介质尽量保持直线流动防止杂质颗粒物沉积。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型。