一种螺旋板式换热器的芯体结构及换热器的制作方法

本技术属于换热，具体涉及一种螺旋板式换热器的芯体结构及换热器。

背景技术：

1、螺旋板换热器是由两张平行的金属板卷制成两个螺旋通道，使冷热流体之间通过螺旋板壁进行换热的装置。如专利号为zl00235585.x的实用新型专利《叉流式螺旋板换热器》(授权公告号为cn2424435y)公开的结构，其包括壳体、开设于壳体顶部及底部的物料入口、出口，开设于壳体侧壁的冷却工质入口、出口，壳体内纵向设置有横截面呈螺旋状、互不连通且相互间隔分布的物料通道及冷却工质通道；物料通道的上、下两端分别与物料入口及出口连通，冷却工质通道的上、下两侧端分别与冷却工质出口及入口连通。使用时，物料(也就是热介质)由上往下穿过物料通道，冷介质沿冷却工质通道的螺旋方向流动，且从冷却工质入口进入的冷介质先与靠近物料出口的物料进行换热，再与靠近物料入口的物料进行换热。

2、采用现有的螺旋板换热器进行换热的作业中，存在冷热介质温度交叉的情况，例如，冷介质的进口温度为33℃，出口温度为43℃，热介质的进口温度为157℃，出口温度为40℃，此时，冷热流体存在温度交叉的情况，则不能保证物料被冷却至指定温度，除非更改相关冷热介质的温度，这样势必需要改变相关工艺参数，并且会增加设备的换热面积。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种螺旋板式换热器的芯体结构，以避免冷热介质温度交叉。

2、本实用新型所要解决的第二个技术问题是提供一种具有上述芯体结构的换热器。

3、本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种螺旋板式换热器的芯体结构，包括有：

4、中心筒，内部中空；

5、螺旋板，位于中心筒的外周，且所述螺旋板至少有两个，并沿周向由内而外卷制成至少两个螺旋通道，分别为第一螺旋通道、第二螺旋通道，各螺旋通道沿中心筒的轴向延伸，且第一螺旋通道之轴向延伸方向上的两端闭合；第二螺旋通道之轴向延伸方向上的两端敞开并分别作为供第一换热介质进出的第一输入口、第一输出口；

6、其特征在于还包括有：

7、分隔件，设于第一螺旋通道内，将第一螺旋通道沿轴向分隔为至少两部分，分别为相对远离上述第一输入口的第一部分、相对靠近上述第一输入口的第二部分，所述第一部分之螺旋方向上的外端敞开并作为供第二换热介质输入的第二输入口，所述第二部分之螺旋方向上的外端敞开并作为供上述第二换热介质输出的第二输出口；

8、同时，所述中心筒的侧壁上对应第一螺旋通道之第一部分设有第一通孔，所述第一部分之螺旋方向上的内端敞开并通过第一通孔与中心筒相连通；

9、所述中心筒的侧壁上对应第一螺旋通道之第二部分设有第二通孔，所述第二部分之螺旋方向上的内端敞开并通过第二通孔与中心筒相连通。

10、如此，使用时，第二换热介质先进入第一部分，与靠近第一输出口的第一换热介质进行换热，然后进入第二部分，与靠近第一输入口的第一换热介质进行换热，这样可以保证两个换热阶段的第一、第二换热介质之间均具有一定的温差，避免温度交叉。

11、优选地，所述分隔件包括有隔条，并由内至外螺旋盘绕在第一螺旋通道内，从而将第一螺旋通道分隔开。

12、为避免第一、第二部分之间相互泄露，优选地，所述隔条设计成中空结构，所述分隔件还包括有弹性件，插设于该隔条内，以使隔条的侧壁始终具有与对应的第一螺旋通道的内壁相抵的趋势。

13、优选地，所述隔条的侧壁上设有沿隔条螺旋盘绕方向延伸的开口；

14、所述弹性件为横截面呈螺旋状的涡卷弹簧，该涡卷弹簧使得隔条的开口始终具有向外张开的趋势。如此，能保证隔条的侧壁能始终与对应的第一螺旋通道的内壁相抵。

15、进一步地，所述开口朝向第一螺旋通道之第一部分设置。

16、进一步地，所述弹性件有多个并间隔布置在隔条内，且间隔距离为200～500mm。

17、本实用新型解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种换热器，包括有壳体，其特征在于还包括有如上所述的芯体结构，所述芯体结构竖向设于壳体内，且第一输入口朝上、第一输出口朝下，并且壳体的侧壁上设有与所述芯体结构之第一输入口相连通的第一进口接管、与所述芯体结构之第一输出口相连通的第一出口接管、与所述芯体结构之第二输入口相连通的第二进口接管、与所述芯体结构之第二输出口相连通的第二出口接管。

18、优选地，所述第二进口接管、第二出口接管均相对远离所述分隔件设置。

19、优选地，所述壳体包括用于容纳上述芯体结构的主体和位于主体侧壁上的箱体，所述箱体对应所述芯体结构之第二输出口的位置设置，并向上延伸，所述第二出口接管设于箱体的上部，并位于所述芯体结构的上方，所述箱体的顶部设有气体排放接管。

20、进一步地，所述分隔件至少有两个，并沿轴向间隔布置在第一螺旋通道内，从而将第一螺旋通道沿轴向分隔为至少三部分，依次为上述的第一部分、第二部分以及第三部分，所述第三部分之螺旋方向上的外端敞开并与所述第二部分的第二输出口相连通；所述中心筒的侧壁上对应第一螺旋通道之第三部分设有第三通孔，所述第三部分之螺旋方向上的内端敞开并通过第三通孔与中心筒相连通，且中心筒之靠近第一输入口的端部敞开并作为供第二换热介质输出的出口，该出口与所述第二出口接管相连通。

21、与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过在第一螺旋通道内设置分隔件，分隔件将第一螺旋通道沿轴向分隔为至少两部分，分别为相对靠近第一输出口的第一部分、相对靠近第一输入口的第二部分，第一部分与第二部分通过中心筒相连通，使用时，第二换热介质先进入第一部分，与靠近第一输出口的第一换热介质进行换热，然后进入第二部分，与靠近第一输入口的第一换热介质进行换热，这样可以保证两个换热阶段的第一、第二换热介质之间均具有一定的温差，避免温度交叉。

技术特征：

1.一种螺旋板式换热器的芯体结构，包括有：

2.根据权利要求1所述的芯体结构，其特征在于：所述分隔件(6)包括有隔条(61)，并由内至外螺旋盘绕在第一螺旋通道(31)内，从而将第一螺旋通道(31)分隔开。

3.根据权利要求2所述的芯体结构，其特征在于：所述隔条(61)设计成中空结构，所述分隔件(6)还包括有弹性件(62)，插设于该隔条(61)内，以使隔条(61)的侧壁始终具有与对应的第一螺旋通道(31)的内壁相抵的趋势。

4.根据权利要求3所述的芯体结构，其特征在于：所述隔条(61)的侧壁上设有沿隔条(61)螺旋盘绕方向延伸的开口(610)；

5.根据权利要求4所述的芯体结构，其特征在于：所述开口(610)朝向第一螺旋通道(31)之第一部分(311)设置。

6.根据权利要求3所述的芯体结构，其特征在于：所述弹性件(62)有多个并间隔布置在隔条(61)内，且间隔距离为200～500mm。

7.一种换热器，包括有壳体(1)，其特征在于还包括有如权利要求1～6中任一权项所述的芯体结构，所述芯体结构竖向设于壳体(1)内，且第一输入口(32a)朝上、第一输出口(32b)朝下，并且壳体(1)的侧壁上设有与所述芯体结构之第一输入口(32a)相连通的第一进口接管(11a)、与所述芯体结构之第一输出口(32b)相连通的第一出口接管(11b)、与所述芯体结构之第二输入口相连通的第二进口接管(12a)、与所述芯体结构之第二输出口相连通的第二出口接管(12b)。

8.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于：所述第二进口接管(12a)、第二出口接管(12b)均相对远离所述分隔件(6)设置。

9.根据权利要求8所述的换热器，其特征在于：所述壳体(1)包括用于容纳上述芯体结构的主体和位于主体侧壁上的箱体(13)，所述箱体(13)对应所述芯体结构之第二输出口的位置设置，并向上延伸，所述第二出口接管(12b)设于箱体(13)的上部，并位于所述芯体结构的上方，所述箱体(13)的顶部设有气体排放接管(14)。

10.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于：所述分隔件(6)至少有两个，并沿轴向间隔布置在第一螺旋通道(31)内，从而将第一螺旋通道(31)沿轴向分隔为至少三部分，依次为上述的第一部分(311)、第二部分(312)以及第三部分(313)，所述第三部分(313)之螺旋方向上的外端敞开并与所述第二部分(312)的第二输出口相连通；所述中心筒(2)的侧壁上对应第一螺旋通道(31)之第三部分(313)设有第三通孔，所述第三部分(313)之螺旋方向上的内端敞开并通过第三通孔与中心筒(2)相连通，且中心筒(2)之靠近第一输入口的端部敞开并作为供第二换热介质输出的出口，该出口与所述第二出口接管(12b)相连通。

技术总结
一种螺旋板式换热器的芯体结构，包括有中心筒；螺旋板，形成有第一螺旋通道、第二螺旋通道；第二螺旋通道之轴向延伸方向上的两端敞开并分别作为第一输入口、第一输出口；还包括有分隔件，设于第一螺旋通道内，将第一螺旋通道沿轴向分隔为至少两部分，分别为相对远离第一输入口的第一部分、相对靠近第一输入口的第二部分，同时，中心筒的侧壁上对应第一部分设有第一通孔，第一部分之螺旋方向上的内端敞开并通过第一通孔与中心筒相连通；中心筒的侧壁上对应第二部分设有第二通孔，第二部分之螺旋方向上的内端敞开并通过第二通孔与中心筒相连通。本申请还公开了具有上述芯体结构的换热器。与现有技术相比，本申请能避免冷热介质温度交叉。

技术研发人员：陶江,赵志阳,胡兴苗,周柏峰,刘利江,吕斌,颜祥
受保护的技术使用者：镇海石化建安工程股份有限公司
技术研发日：20230119
技术公布日：2024/1/12