一種寬通道板式換熱器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種寬通道板式換熱器，包括支座、殼體、換熱芯體、熱交換介質(zhì)進、出口和換熱媒介進、出口，所述熱交換介質(zhì)進、出口和換熱媒介進、出口位于所述殼體上并與換熱芯體連通，所述換熱芯體包括熱交換介質(zhì)流通通道和換熱媒介流通通道，熱交換介質(zhì)流通通道設(shè)置多個窩狀湍流室，所述殼體為組合式結(jié)構(gòu)。該換熱器換熱效率高，能耗少，且維護方便。
【專利說明】
一種寬通道板式換熱器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于熱交換設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種寬通道板式換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]板式換熱器以其換熱效率較高、能耗較少，且換熱方向可逆在各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的板式換熱器大多是在大多是由方形殼體及其內(nèi)腔排列并固定焊接連接的板片，構(gòu)成熱介質(zhì)與冷介質(zhì)通道相間的換熱結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，但是，當(dāng)用于含有固體顆粒物質(zhì)或粘稠漿料介質(zhì)的換熱時，介質(zhì)流動速度過快，則熱交換效率低，換熱效果不太理想，且常導(dǎo)致能源的浪費;若介質(zhì)流動速度過慢，又易造成板片內(nèi)壁上大量粘附積留換熱介質(zhì)，經(jīng)常出現(xiàn)換熱介質(zhì)通道的堵塞，維護工作量大，影響熱交換生產(chǎn)以及換熱器使用的效率。
[0003]專利CN203550695公開了一種逆流板框式熱交換器，其結(jié)構(gòu)是設(shè)置在兩側(cè)的支撐板的上下端兩側(cè)分別焊接有實心立柱，支撐板與實心立柱構(gòu)成中空的框架結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置有換熱板束，前后蓋板分別與支撐板和實心立柱活動連接，前后蓋板的下側(cè)和上側(cè)分別設(shè)置冷介質(zhì)出口和進口，在前后蓋板與換熱板束之間設(shè)置有隔板和防短路板，所述隔板設(shè)置在防短路板上下兩端，隔板與支撐板固定連接，在所述換熱板束與在所述框架結(jié)構(gòu)的上下面分別設(shè)置有上下蓋板，所述上蓋板設(shè)置有熱介質(zhì)進口，下蓋板設(shè)置有熱介質(zhì)出口。換熱板束是由若干板片對組焊接而成，板片對是由板片兩兩相焊組合而成，然后板片對兩兩相并。該技術(shù)存在的主要缺點是其換熱主要依靠相并的兩板片傳導(dǎo)實現(xiàn)，傳導(dǎo)效率較低，尤其是當(dāng)兩板片之間相并不緊，存在有間隙時，對熱傳導(dǎo)效果影響更為嚴(yán)重;其次，介質(zhì)流通通道由相互平行的板片之間的直筒狀內(nèi)腔構(gòu)成，因而存在如前所述的換熱效率即能源利用率的問題;另外，該技術(shù)先由支撐板和實心立柱組成框架結(jié)構(gòu)，然后用前后上下蓋板封閉構(gòu)成熱交換器殼體，維護拆卸仍然比較麻煩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種寬通道板式換熱器，該換熱器換熱效率高，能耗少，且維護方便。
[0005]實現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案是:一種寬通道板式換熱器，包括支座、殼體、換熱芯體、熱交換介質(zhì)進、出口和換熱媒介進、出口，所述熱交換介質(zhì)進、出口和換熱媒介進、出口位于所述殼體上并與換熱芯體連通，所述換熱芯體包括熱交換介質(zhì)流通通道和換熱媒介流通通道，熱交換介質(zhì)流通通道設(shè)置多個窩狀湍流室，所述殼體為組合式結(jié)構(gòu)。
[0006]所述殼體由上下前后4個側(cè)板連接組成，兩端設(shè)置端蓋，所述熱交換介質(zhì)進、出口和換熱媒介進、出口分別位于前后兩側(cè)板的兩端部位。
[0007]所述換熱芯體由若干換熱板片與兩側(cè)隔板焊接連接構(gòu)成，換熱板片為折彎狀，并與所述隔板嵌入式焊接連接，隔板設(shè)置分別與所述熱交換介質(zhì)進、出口和換熱媒介進、出口連通的通孔。
[0008]所述熱交換介質(zhì)流通通道和換熱媒介流通通道為U形或之字形回環(huán)結(jié)構(gòu)所述熱交換介質(zhì)流通通道內(nèi)設(shè)置弧形支撐件。
[0009]所述熱交換介質(zhì)流通通道和換熱媒介流通通道端部采用截面為U形的包條焊接密封。
[0010]所述熱交換介質(zhì)進、出口和換熱媒介進、出口部位分別設(shè)置緩沖分配箱。
[0011]所述隔板焊接連接有若干個與所述緩沖分配箱配合的進、出料引流筒，引流筒內(nèi)壁設(shè)置高分子耐磨涂層。
[0012]所述緩沖分配箱內(nèi)分別設(shè)置緩沖格柵和若干天方地圓分配管。
[0013]所述換熱板片為2205雙相不銹鋼板材制件。
[0014]本發(fā)明的寬通道板式換熱器主要有以下優(yōu)點:
I)該換熱器的換熱板片采用折彎結(jié)構(gòu)，在熱交換介質(zhì)流通通道內(nèi)形成多個截面為窩狀的湍流室和相對狹窄的頸部，可以較好地平抑熱交換介質(zhì)在截面上的溫度梯度，當(dāng)熱交換介質(zhì)物料由頸部流入湍流室時，表層與中間各層的熱交換介質(zhì)物料由于截面積的驟然增大形成湍流而自行翻騰攪拌，以此加快了截面內(nèi)各部熱交換介質(zhì)物料的熱交換;熱交換介質(zhì)物料在熱交換介質(zhì)流通通道內(nèi)的流動中經(jīng)過反復(fù)的穩(wěn)流-湍流過程，大大加快了熱交換的效率。
[0015]2)該換熱器的殼體、緩沖分配箱全部采用組合式結(jié)構(gòu)，為設(shè)備的安裝、維修以及沖洗維護帶來極大的方便，由此大大提高了換熱器的運行和生產(chǎn)效率。
[0016]3)該換熱器中，熱交換介質(zhì)流通通道和換熱媒介流通通道為U形或之字形回環(huán)結(jié)構(gòu)，且兩種介質(zhì)的流動采取純逆流式換熱，有效地延長了兩種介質(zhì)進行熱交換的路程，并由此可以加大介質(zhì)的流速，一般可達0.9?1.3m/s，高流速帶動含有固體顆粒的楽液在板片表面流動，不致積料或結(jié)疤堵塞，有效地防止介質(zhì)中固體顆粒物或懸浮物的沉積、堵塞通道、磨損傳熱元件等現(xiàn)象的發(fā)生，更適合砂狀氧化鋁換熱工藝要求(含固體顆粒)。
[0017]4)換熱板片采用2205雙相不銹鋼板材制做，不僅具有較高的強度，而且具有耐高溫，抗點蝕和裂紋腐蝕性能以及極好的抗應(yīng)力腐蝕有機酸腐蝕的能力，與奧氏體不銹鋼相比具有明顯的優(yōu)勢，利于實現(xiàn)物料流動通道的加寬和壓力的加大，流道寬度可在1.3m以上，特別適合大規(guī)模、顆粒物料含量高、腐蝕性強以及粘度較好物料的換熱生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明:
圖1是本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的左視圖；
圖3是本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明實施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是實施例四中另一結(jié)構(gòu)的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合圖1所示和實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0020]實施例一如圖1、圖2所示，本發(fā)明的寬通道板式換熱器，包括支座2、殼體1、換熱芯體4、熱交換介質(zhì)進、出口 5、9和換熱媒介進、出口 13、17，所述熱交換介質(zhì)進、出口 5、9和換熱媒介進、出口13、17位于所述殼體I上并與換熱芯體4連通。，所述殼體I為組合式結(jié)構(gòu)，由上下前后4個側(cè)板10、3、6、18通過螺栓連接組成，兩端設(shè)置端蓋8、15，由此構(gòu)成可以全拆卸的換熱器殼體1，安裝和維修十分方便。所述熱交換介質(zhì)進、出口 5、9和換熱媒介進、出口 13、17分別位于前后兩側(cè)板6、18的兩端部位。所述換熱芯體4由若干換熱板片4-1與兩側(cè)隔板14采用平齊嵌入式焊接連接構(gòu)成，隔板14設(shè)置分別與所述熱交換介質(zhì)進、出口 5、9和換熱媒介進、出口 13、17連通的通孔。換熱板片14相互間隔，其間隙交替構(gòu)成熱交換介質(zhì)流通通道11和換熱媒介流通通道12。換熱板片14為折彎狀，在熱交換介質(zhì)流通通道11上形成多個截面為窩狀的湍流室11-1和相對狹窄的頸部11-2。熱交換介質(zhì)物料在頸部11-2流動時，其上下表層通過換熱板片14與換熱媒介流通通道12中的換熱媒介傳導(dǎo)換熱，而中間部位的換熱介質(zhì)熱交換速度較慢，故而形成截面上的溫度梯度；當(dāng)熱交換介質(zhì)物料由頸部11-2流入湍流室11-1時，表層與中間各層的熱交換介質(zhì)物料由于截面積的驟然增大形成湍流而自行翻騰攪拌，以此加快了截面內(nèi)各部熱交換介質(zhì)物料的熱交換;熱交換介質(zhì)物料在熱交換介質(zhì)流通通道11內(nèi)的流動中經(jīng)過反復(fù)的穩(wěn)流-湍流過程，大大加快了熱交換的效率。
[0021]實施例二
參看圖3，作為進一步的改進，本實施方式中，所述熱交換介質(zhì)流通通道11和換熱媒介流通通道12端部采用截面為U形的包條21、22焊接密封，換熱板片4-1之間由內(nèi)部焊縫改為外部焊縫，并可先采用激光焊接后再用氬弧焊進行二層焊接，能夠有效地增加換熱板片14之間的接合牢度，可靠地避免運行過程中的撕裂毀損現(xiàn)象。
[0022]實施例三
參看圖2，作為更進一步的改進，本實施方式中，所述熱交換介質(zhì)進、出口5、9和換熱媒介進、出口 13、17部位分別設(shè)置緩沖分配箱7，該緩沖分配箱7通過螺栓分別與所述前、后側(cè)板6、7可拆卸連接，其外側(cè)連接有密封蓋板，周側(cè)設(shè)置帶有熱交換介質(zhì)進、出口 5、9和換熱媒介進、出口 13、17的進、排料短管。所述隔板14焊接連接有與所述緩沖分配箱對應(yīng)配合的進、出料引流筒20，引流筒20內(nèi)壁及熱交換介質(zhì)進、出口5、9和換熱媒介進、出口 13、17與其接合的部位設(shè)置高分子耐磨涂層，以延長引流筒20和換熱板片4-1的使用壽命，減少維修頻次，降低生產(chǎn)成本。所述各緩沖分配箱7內(nèi)分別設(shè)置緩沖格柵16和若干天方地圓分配管19，便于進口物料均勻擴散，出口物料均勻匯集，采用流線弧形板結(jié)構(gòu)，使物料在管箱內(nèi)有效的均勻流動，減少了死角物料的積聚。結(jié)合熱交換介質(zhì)進、出口 5、9和換熱媒介進、出口 13、17的布置，構(gòu)成下進上出的流動方式，料漿進口從管道—天方地圓緩沖分配管箱—板束，這種流動方式可有效抑制物料漿液的沉積、結(jié)疤和沖蝕，
同時所有與介質(zhì)接觸的部位達到圓滑過渡，增加了折流部位的分流。各緩沖分配箱7均為可拆蓋板結(jié)構(gòu)，可隨時進行檢查和沖刷、清洗通道，實現(xiàn)雙側(cè)漿液通道的機械清洗。
[0023]實施例四
參看圖4、圖5，作為更進一步的改進，本實施方式中，所述熱交換介質(zhì)流通通道11和換熱媒介流通通道12為U形或之字形回環(huán)結(jié)構(gòu)，即由2個或多個熱交換介質(zhì)流通通道11和換熱媒介流通通道12分別通過U形連接通道23、24構(gòu)成。這樣，結(jié)合進出口的布置，兩種介質(zhì)的流動實現(xiàn)純逆流換熱，有效延長了熱交換介質(zhì)與換熱媒介進行熱交換的路程，可以進一步優(yōu)化換熱效果，相對減少熱交換過程的能耗。為了避免有換熱媒介壓力較大時換熱板片4-1產(chǎn)生彈性變形而導(dǎo)致的熱交換介質(zhì)斷流，本實施方式在熱交換介質(zhì)流通通道11的各個頸部成對設(shè)置弧形支撐件25，既不影響熱交換介質(zhì)流通通道11的膨脹，同時保證熱交換介質(zhì)流通通道11截面的最小尺寸，進而保證熱交換介質(zhì)的正常流動。為了進一步實現(xiàn)寬通道側(cè)流道光滑，流體流通順暢，有效地防止介質(zhì)中固體顆粒物或懸浮物的沉積、堵塞通道、磨損傳熱元件等現(xiàn)象的發(fā)生，并實現(xiàn)大處理量、雙向沖洗、料-料換熱、高傳熱效率、耐壓耐溫耐磨性能、低阻力損失的換熱。本實施方式中換熱板片4-1采用2205雙相不銹鋼板材制做。2205雙相不銹鋼具有耐高溫，抗點蝕和裂紋腐蝕性能以及極好的抗應(yīng)力腐蝕有機酸腐蝕的能力，與奧氏體不銹鋼相比具有明顯的優(yōu)勢。
【主權(quán)項】
1.一種寬通道板式換熱器，包括支座、殼體、換熱芯體、熱交換介質(zhì)進、出口和換熱媒介進、出口，其特征在于:所述熱交換介質(zhì)進、出口和換熱媒介進、出口位于所述殼體上并與換熱芯體連通，所述換熱芯體包括熱交換介質(zhì)流通通道和換熱媒介流通通道，熱交換介質(zhì)流通通道設(shè)置多個窩狀湍流室，所述殼體為組合式結(jié)構(gòu)。2.如權(quán)利要求1所述的寬通道板式換熱器，其特征在于:所述殼體由上下前后4個側(cè)板連接組成，兩端設(shè)置端蓋，所述熱交換介質(zhì)進、出口和換熱媒介進、出口分別位于前后兩側(cè)板的兩端部位。3.如權(quán)利要求1所述的寬通道板式換熱器，其特征在于:所述換熱芯體由若干換熱板片與兩側(cè)隔板焊接連接構(gòu)成，換熱板片為折彎狀，并與所述隔板嵌入式焊接連接，隔板設(shè)置分別與所述熱交換介質(zhì)進、出口和換熱媒介進、出口連通的通孔。4.如權(quán)利要求1所述的寬通道板式換熱器，其特征在于:所述熱交換介質(zhì)流通通道和換熱媒介流通通道為U形或之字形回環(huán)結(jié)構(gòu)。5.如權(quán)利要求1或4所述的寬通道板式換熱器，其特征在于:所述熱交換介質(zhì)流通通道內(nèi)設(shè)置弧形支撐件。6.如權(quán)利要求1或4所述的寬通道板式換熱器，其特征在于:所述熱交換介質(zhì)流通通道和換熱媒介流通通道端部采用截面為U形的包條焊接密封。7.如權(quán)利要求1或3所述的寬通道板式換熱器，其特征在于:所述熱交換介質(zhì)進、出口和換熱媒介進、出口部位分別設(shè)置緩沖分配箱。8.如權(quán)利要求1或3所述的寬通道板式換熱器，其特征在于:所述隔板焊接連接有若干個與所述緩沖分配箱配合的進、出料引流筒，引流筒內(nèi)壁設(shè)置高分子耐磨涂層。9.如權(quán)利要求7所述的寬通道板式換熱器，其特征在于:所述緩沖分配箱內(nèi)分別設(shè)置緩沖格柵和若干天方地圓分配管。10.如權(quán)利要求3所述的寬通道板式換熱器，其特征在于:所述換熱板片為2205雙相不銹鋼板材制件。
【文檔編號】F28D9/02GK105841525SQ201610359186
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】張勇, 海濤
【申請人】南陽天泰建設(shè)工程有限公司