一种板翅式组合换热器的制作方法

本实用新型涉及一种板翅式组合换热器，尤其是一种应用于中小型冷冻式压缩空气干燥器的板翅式组合换热器，它主要适用于对含有大量液态水分的中小流量压缩空气通过冷却方式进行除水并可靠分离排水。

背景技术：

冷冻式干燥器的组合式换热器的结构一般是由预冷再热器、蒸发器、气液分离器、空气进出口、冷媒进出口和排水口等组成；其工作原理是：常温饱和压缩空气首先进入预冷再热器与经过强制冷却后的低温饱和压缩空气进行热交换，使得空气温度下降，含湿量减少，焓值降低，制冷系统负荷减少，节约能源；然后再进入蒸发器里与冷媒进行热交换，使得空气被强制冷却到10℃以内，经过强制冷却后的低温饱和压缩空气最后通过预冷再热器升温到比进口温度低10~15℃的不饱和压缩空气排出。

现有常见的中小型冷冻式压缩空气干燥器的组合式换热器多为双筒形；其预冷再热器和蒸发器分别安装在二个独立的圆筒形容器内，预冷再热器为管壳式换热器，蒸发器为套片管式换热器，二者通过二个连通管相连，结构复杂，尺寸大，质量重，成本高。压缩空气在预冷再热器的热交换一般为顺流换热，预冷却效果较差，蒸发器负荷较大，预冷再热器作为冷冻式压缩空气干燥器重要的节能部件没有发挥出应有的效能，同时出口压缩空气温度较低，相对湿度较高，容易引起下游压缩空气管道内外壁凝露滴水等不良现象发生。另外预冷器的排水和蒸发器的排水分开设置，各需一套排水装置配合使用，这些都是本领域技术人员所不期望见到的。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本实用新型公开了一种板翅式组合换热器，包括换热芯体、气水分离器、进气腔、出气腔、冷媒进液腔、冷媒回气腔、冷媒进口、冷媒出口和回流腔；

所述换热芯体包括蒸发器和设置于所述蒸发器左侧的预冷再热器，且所述预冷再热器和所述蒸发器均为翅片垂直放置的板翅式结构；

所述气水分离器设置在所述蒸发器的右侧，且所述气水分离器的底部低于所述换热芯体的底部，所述气水分离器的底部设置有排水口；

所述进气腔位于所述预冷再热器的左侧，且所述进气腔的左侧设置有空气进口，所述进气腔内设置有蜂窝板；

所述出气腔位于所述预冷再热器的下方，且所述出气腔的左侧设置有空气出口；

所述冷媒进液腔位于所述蒸发器的下方，且与所述冷媒进口相连通；

所述冷媒回气腔位于所述蒸发器的上方，且与所述冷媒出口相连通；

所述回流腔位于所述换热芯体的上方，且与所述预冷再热器相连通。

上述的板翅式组合换热器，所述气水分离器内设置有气体分离腔，所述气体分离腔内设置有多层贴合在所述换热芯体右侧的多孔板，且多层所述多孔板的孔位相互错开，相邻所述多孔板之间的距离相等。

上述的板翅式组合换热器，所述多孔板的右侧设置有多个圆柱体。

上述的板翅式组合换热器，所述圆柱体焊接于所述气水分离腔的内壁上。

上述的板翅式组合换热器，所述气水分离腔的右侧设置有测温口。

上述的板翅式组合换热器，所述气水分离器内还设置有贮水空间，且所述贮水空间位于所述气水分离腔的下方。

上述的板翅式组合换热器，其中，所述回流腔上设置有测压口。

上述的板翅式组合换热器，其中，所述进气腔的左侧和所述出气腔的下部均设置有圆柱形短棒。

上述的板翅式组合换热器，其中，所述预冷再热器、所述蒸发器和所述气水分离器的材质均为铝合金。

上述的板翅式组合换热器，其中，所述板翅式组合换热器应用于冷冻式压缩空气干燥器上。

上述实用新型具有如下优点或者有益效果：

1、预冷再热器、蒸发器、气水分离器三位一体，结构紧凑，占用空间小，空气侧阻力小。

2、预冷再热器采用板翅式结构，一层走热空气，一层走冷空气，冷热空气层层相隔，该预冷再热器为交叉流换热，传热系数高，对数传热温差大，换热量大，冷量得到充分利用，空气进出温差小，有效减少压缩空气冷冻式干燥器的制冷负荷。

3、进气腔内设置一块蜂窝板，起到防冲板的作用，并使气路分配更均匀，提高换热器的换热效果。

4、气水分离装置由多层多孔板组成，具有更好的分离和排水效果。

5、翅片垂直放置及气水分离器贮水空间的结构设计，确保在外接排水管路较长时间堵塞的情况下，压缩空气中的凝结水不会堵塞压缩空气流道，不会因结冰而引发冰堵或因结冰膨胀导致换热芯体破坏。

6、预冷再热器、蒸发器、气水分离器等全部材料均为铝合金，由于铝合金表面生成的氧化铝层有很好的抗腐蚀性能，因此不会发生因生锈而堵塞排水口的现象。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1是本实用新型实施例中板翅式组合换热器的结构示意图；

图2是图1中AA处的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步的说明，但是不作为本实用新型的限定。

如图1和2所示，本实施例涉及一种板翅式组合换热器，可应用于冷冻式压缩空气干燥器上，具体的，该板翅式组合换热器包括预冷再热器5、蒸发器4、气水分离器21、空气进口9、空气出口11、冷媒进口16、冷媒出口1、排水口17、进气腔8、出气腔12、回流腔3、冷媒进液腔15、冷媒回气腔2和位于气水分离器21内的气水分离腔22；其中，预冷再热器5、蒸发器4为板翅式结构，且翅片垂直放置，预冷再热器5设置在蒸发器4的左侧，并与蒸发器4共同构成一个换热芯体；气水分离器21设置在蒸发器4的右侧，气水分离器21的底部低于换热芯体的底平面，构成一个贮水空间18（该贮水空间18位于气水分离腔22的下方），气水分离器21的底部（贮水空间18的底部）设置Rc1/2排水口17；进气腔8位于预冷再热器5的左侧，进气腔8的左侧设置空气进口9，进气腔8内设置有一块蜂窝板10，以起到防冲板的作用，并使气路分配更均匀，提高换热器的换热效果；进气腔8的左侧和出气腔12的下部各设置二个具有M10×1内螺纹的圆柱形短棒7、13，作为换热器固定脚使用。回流腔3位于换热芯体的上方，出气腔12分别位于预冷再热器5的下方，出气腔12的左侧设置空气出口11。冷媒进液腔15位于蒸发器4的下方，并与冷媒进口16相连通，冷媒回气腔2位于蒸发器4的上方，并与冷媒出口1相连通。

在本实用新型的实施例中，换热芯体内回流气流道与冷媒流道间用条形板14分隔（如图2所示）。气水分离腔22由三层保持一定间隔、孔位相互错位的多孔板贴合在换热器芯体的右侧而成，多孔板的右侧设置数个圆柱体19定位，圆柱体19与气水分离腔22的内壁焊接，还起到加强筋的作用。气水分离腔22的右侧设置M12×1测温口20，回流腔3上设置Rc1/2测压口6，此测压口6也可作为露点测量口使用。所述的预冷再热器5、蒸发器4、气水分离器21等所有的零部件全部采用铝合金材料制作。

具体的，上述板翅式组合换热器工作时，约38℃常温饱和压缩空气从空气进口9进入，经蜂窝板10缓冲后，气流均匀地进入预冷再热器5，与回流的经蒸发器4强制冷却的低温压缩空气进行交叉流热交换后降温到约26℃后，气流直接进入蒸发器4进一步降温到2~10℃，经冷却凝结的水份从垂直布置的板翅表面流向换热芯体底部，余下的雾状液滴经由三层多孔板组成的气水分离腔22进一步分离，最终所有的凝结水全部流入气水分离器底部贮水空间18，由排水口17排出。经冷却、除水后的低温压缩空气由回流腔3进入预冷再热器5，吸收入口常温空气的热量后温度升高到约32℃，成为不饱和压缩空气由空气出口11排出。

综上，本实用新型公开的板翅式组合换热器，将预冷再热器、蒸发器、气水分离器功能集合一体，具有结构紧凑、占用空间小、空气侧阻力小、气水分离效率高、抗腐蚀性能好、不易冰堵、寿命长等优点，且板翅式换热器良好的换热效果有效减轻了中小型冷冻式压缩空气干燥器制冷负荷，并在提升干燥器节能效果的同时获得更高的出口空气温度，可以更好地避免压缩空气下游管路内外壁结露、滴水等不良现象的发生。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本实用新型的实质内容，在此不予赘述。

以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本实用新型的实质内容。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。