專利名稱：一種用于壓縮空氣冷凍干燥的集成式換熱器的制作方法
技術領域：
一種用于壓縮空氣冷凍干燥的集成式換熱器技術領域[0001]本實用新型涉及一種壓縮空氣冷凍干燥機用的集成式換熱器，是利用冷媒與壓縮空氣進行熱交換，把壓縮空氣冷卻至2 10°C的范圍，以除去壓縮空氣中的水分(水蒸氣成分)。
背景技術：
[0002]在許多工程應用中，需要對工業(yè)壓縮空氣進行干燥，采要的基本方法是利用氟利昂等制冷劑或冷凍水作為冷卻介質(zhì)，與其進行熱交換，冷卻后的壓縮空氣再經(jīng)過水分離裝置將冷凝水分離出來，得到較干燥的壓縮空氣。目前一般采用多個管殼式換熱器或板式換熱器和氣水分離器通過管道連接來實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)復雜，體積龐大，導致設備成本高，占地面積大。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實用新型的目的就是在傳統(tǒng)換熱器的基礎上，提出一種壓縮空氣冷凍干燥機用的集成式換熱器。這種集成式換熱器運用通道與通道之間的聯(lián)通與間隔，將壓縮空氣的預冷、冷卻以及冷凝水分離這三個過程集于一體完成，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，能有效分離壓縮空氣經(jīng)冷卻后產(chǎn)生的冷凝水并使其通暢順利地排出，保證冷卻后的壓縮空氣具有一定的溫度和濕度，以滿足工業(yè)上對壓縮空氣的需要。[0004]本實用新型為實現(xiàn)其目的采取了下列技術方案[0005]一種用于壓縮空氣冷凍干燥的集成式換熱器，主體由換熱芯體和水分離管組成， 其中，換熱芯體由左右并排設置和連接的壓縮空氣芯體和制冷劑芯體組成，壓縮空氣芯體和制冷劑芯體均由若干間隔設置的A通道和B通道組成，壓縮空氣芯體的A通道和制冷劑芯體的A通道聯(lián)通，壓縮空氣芯體的B通道和制冷劑芯體的B通道的相接處設有封條，封條將兩芯體B通道阻斷；壓縮空氣芯體上設有壓縮空氣入口、壓縮空氣出口和冷卻后壓縮空氣回流口，壓縮空氣入口和壓縮空氣芯體的A通道入口連接，壓縮空氣出口和壓縮空氣芯體的B通道出口連接；制冷劑芯體上設有冷卻后壓縮空氣出口、制冷劑入口和制冷劑出口， 冷卻后壓縮空氣出口位于制冷劑芯體的A通道出口端，制冷劑入口和制冷劑出口分別和制冷劑芯體的B通道的進口和出口連接；水分離腔體由水分離管和壓縮空氣回流管兩部分組成，水分離管和制冷劑芯體的冷卻后壓縮空氣出口連接，壓縮空氣回流管和冷卻后壓縮空氣回流口連接。[0006]作為本實用新型的進一步改進，所述壓縮空氣換熱芯體中A通道中的壓縮空氣與 B通道中的冷卻后壓縮空氣之間為逆流換熱。[0007]作為本實用新型的進一步改進，在水分離腔體內(nèi)壓縮空氣流通面上布置多層絲網(wǎng)，并用多個貫穿水分離管的細肋條將其固定。[0008]作為本實用新型的進一步改進，所述水分離管壁或管底部開有的冷凝水排出口。[0009]作為本實用新型的進一步改進，在水分離腔體內(nèi)，制冷劑芯體上端面和側(cè)端面相交拐角處設有水分離板，水分離板向側(cè)下方伸展，與制冷劑芯體之間形成銳角，水分離板下部為一尖角，能夠有效避免冷凝水從此直拐角處直接進入壓縮空氣回流管。[0010]作為本實用新型的進一步改進，在制冷劑芯體的B通道中設導流片和隔板，導流片與隔板相配合形成多回程流道，有效提高換熱系數(shù)；B通道與A通道之間逆流換熱。[0011]作為本實用新型的進一步改進，壓縮空氣入口和出口處分別設有導流片，導流片將壓縮空氣導入和導出芯體。[0012]作為本實用新型的進一步改進，冷卻后壓縮空氣回流口處設有導流片，導流片將壓縮空氣回流管內(nèi)的壓縮空氣導入壓縮空氣芯體內(nèi)。[0013]本實用新型將預冷、冷卻以及冷凝水分離三種功能集于一身，在工業(yè)應用中，主要實現(xiàn)流程為待干燥的壓縮空氣從壓縮空氣入口進入，首先經(jīng)過壓縮空氣芯體換熱后再進入制冷劑芯體；與由制冷劑入口進入的制冷劑進行熱量交換后的壓縮空氣再進入水分離管；此時，制冷劑交換熱量后從制冷劑出口流出，而包含在壓縮空氣中的冷凝水經(jīng)水分離管內(nèi)的絲網(wǎng)帶的攔截效應和水分離管內(nèi)流動速度及流動方向變化而形成的重力效應而分離， 并從設在水分離管上的冷凝水排出口排出；而分離出來的較冷的壓縮空氣經(jīng)壓縮空氣回流管再進入壓縮空氣芯體對從壓縮空氣入口進入的較熱的壓縮空氣進行預冷，同時也保證了出口壓縮空氣的溫度與濕度，經(jīng)過上述處理的壓縮空氣從壓縮空氣出口流出。[0014]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型中壓縮空氣芯體和制冷劑芯體按待冷卻壓縮空氣的流程順排相聯(lián)結(jié)，流動方向一致，并采用板翅式換熱器作為換熱芯體，壓縮空氣換熱芯體呈逆流間壁換熱，制冷劑芯體冷通道采用多回程通道，冷、熱流體分別由入口封頭經(jīng)一分配段的導流片導入各自的板翅通道，再經(jīng)另一分配段的導流片導至出口封頭而引出，流體分配均勻，換熱效率高。水分離管兩端分別與制冷劑芯體和壓縮空氣芯體連通，在水分離管內(nèi)壓縮空氣流通面上布置多層絲網(wǎng)，利用絲網(wǎng)的攔截作用，并結(jié)合冷凝水自身的重力影響因素， 對冷凝水進行分離，具有較好的水分離效果。


[0015]圖1為本實用新型實施例1集成式換熱器結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]圖2為實用新型實施例1換熱芯體A通道結(jié)構(gòu)示意圖；[0017]圖3為實用新型實施例1換熱芯體B通道結(jié)構(gòu)示意圖；[0018]圖4為實用新型實施例1壓縮空氣芯體和制冷劑芯體連接部位結(jié)構(gòu)示意圖。[0019]圖中1-壓縮空氣出口，2-換熱芯體，3-壓縮空氣入口，4-冷卻后壓縮空氣回流口，5-壓縮空氣芯體，6-制冷劑芯體，7-水分離腔體，8-水分離管，9-制冷劑入口，10-制冷劑出口，11-壓縮空氣回流管，12-冷凝水排出口，13-水分離板，14-隔板，16-冷卻后壓縮空氣出口，21-A通道，22-B通道，24-封條，25-多層絲網(wǎng)，26-導流片，100-集成式換熱器。[0020]
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例予以詳細說明。
具體實施方式
[0021]如附圖1所示，一種壓縮空氣冷凍干燥的集成式換熱器100，主體由換熱芯體2和水分離腔體7組成，換熱芯體2由壓縮空氣芯體5與制冷劑芯體6組成，壓縮空氣芯體5和制冷劑芯體6左右并排設置并焊接在一起，壓縮空氣芯體5上設有壓縮空氣入口 3、壓縮空氣出口 1和冷卻后壓縮空氣回流口 4，壓縮空氣入口 3設在壓縮空氣芯體5左側(cè)上端，冷卻后壓縮空氣回流口 4設在壓縮空氣芯體5右側(cè)上端，壓縮空氣出口 1設在壓縮空氣芯體5左側(cè)下端。制冷劑芯體6上設有冷卻后壓縮空氣出口 16、制冷劑入口 9和制冷劑出口 10，冷卻后壓縮空氣出口 16設在制冷劑芯體6右端，制冷劑入口 9設在制冷劑芯體6右側(cè)底部， 制冷劑出口 10設在制冷劑芯體6左側(cè)底部。水分離腔體7包括水分離管8和壓縮空氣回流管11兩個部分，水分離管8底部開有冷凝水排出口 12。[0022]集成式換熱器100具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)參見圖2、圖3和圖4。[0023]如圖4，壓縮空氣芯體5和制冷劑芯體6均由若干間隔設置的A通道21和B通道 22組成，壓縮空氣芯體5和制冷劑芯體6的通道相對應地焊接在一起，壓縮空氣芯體的A通道21a和制冷劑芯體的A通道21b聯(lián)通，在壓縮空氣芯體5和制冷劑芯體6連接處的B通道內(nèi)設有封條對，封條M將兩芯體的B通道22a、22b阻斷。[0024]A通道21結(jié)構(gòu)如附圖2所示壓縮空氣入口 3和壓縮空氣芯體的A通道21a入口連接，壓縮空氣入口 3設有導流片26，導流片沈使流體均勻分配，壓縮空氣芯體的A通道 21a和制冷劑芯體的A通道21b聯(lián)通。冷卻后壓縮空氣出口 16位于制冷劑芯體的A通道 21b的右端。制冷劑芯體的冷卻后壓縮空氣出口 16和水分離管8相連，在水分離管8與冷卻后壓縮空氣出口 16連接處，布有多層絲網(wǎng)25，多個貫穿水分離管的細肋條將多層絲網(wǎng)25 固定。水分離管8與壓縮空氣回流管11呈直角，在水分離腔體7與制冷劑芯體6聯(lián)結(jié)處的制冷劑芯體6直拐角處設有水分離板13，水分離板13向側(cè)下方伸展，水分離板13與制冷劑芯體6之間形成一個銳角，水分離板13下部為一尖角，能夠有效避免冷凝水從此直拐角處直接進入壓縮空氣回流管11。[0025]B通道22結(jié)構(gòu)如附圖3所示，壓縮空氣芯體的B通道2 和制冷劑芯體的B通道 22b的相接處設有封條M，芯體封條將兩芯體的B通道阻斷，阻隔壓縮空氣的回流。制冷劑芯體內(nèi)的導流片26和隔板14將流體分為多流程，有效提高換熱系數(shù)。壓縮空氣芯體的冷卻后壓縮空氣回流口 4和壓縮空氣出口 1處分別設有導流片沈。[0026]參照附圖2與附圖3 水分離管8中布置有分離絲網(wǎng)帶25，底部開有冷凝水排出口 12 ；制冷劑芯體的A通道21b與壓縮空氣芯體的A通道相21a連通，制冷劑芯體的B通道 22b與壓縮空氣芯體的B通道2 用封條M隔開。壓縮空氣入口 3和壓縮空氣出口 1都設置在壓縮空氣芯體5上，制冷劑入口 9和制冷劑出口 10都設置在制冷劑芯體6上，水分離腔體7兩端分別與制冷劑芯體5和壓縮空氣芯體6連通聯(lián)結(jié)。此案例總的實現(xiàn)流程為 待干燥的壓縮空氣從壓縮空氣入口 3進入，首先經(jīng)過壓縮空氣芯體5換熱后再進入制冷劑芯體6 ；與由制冷劑入口 9進入的制冷劑進行熱量交換后的壓縮空氣再進入水分離管8 ；此時，制冷劑交換熱量后從制冷劑出口 10流出，而包含在壓縮空氣中的冷凝水經(jīng)水分離管8 內(nèi)的絲網(wǎng)帶攔截效應和水分離管內(nèi)流動速度及流動方向變化而形成的重力效應而分離，并從水分離管8底部的冷凝水排出口 12排出；而分離出來的較冷的壓縮空氣經(jīng)壓縮空氣回流管11從冷卻后壓縮空氣回流口 4進入壓縮空氣芯體5，對從壓縮空氣入口 3進入的較熱的壓縮空氣進行預冷，同時也保證了出口壓縮空氣的溫度與濕度，經(jīng)過上述處理的壓縮空氣從壓縮空氣出口 1流出。[0027]整個流程也可根據(jù)換熱通道分為A通道與B通道的流動，對照附圖2，箭頭方向表示A通道中壓縮空氣的流動方向從壓縮空氣入口 3進入的壓縮空氣首先經(jīng)過壓縮空氣芯體再進入制冷劑芯體，被制冷劑冷卻后的壓縮空氣再進入水分離管8，從水分離管分離出的水份從水分離管的排出口 12排出，從水分離管8分離出來的較冷的壓縮空氣通過壓縮空氣回流管11進入壓縮空氣芯體5，而后從壓縮空氣出口 1流出。對照附圖3，箭頭方向表示B 通道中壓縮空氣的流動方向經(jīng)水分離管8后的壓縮空氣從壓縮空氣回流管11中回流到壓縮空氣芯體5，對A通道中從壓縮空氣入口 3進入的壓縮空氣進行預冷，適度的提高了出口壓縮空氣的溫度，完成換熱后從壓縮空氣出口 1排出。
權(quán)利要求1.一種用于壓縮空氣冷凍干燥的集成式換熱器，其特征是，所述集成式換熱器主體由換熱芯體和水分離管組成，其中，換熱芯體由左右并排設置和連接的壓縮空氣芯體和制冷劑芯體組成，壓縮空氣芯體和制冷劑芯體均由若干間隔設置的A通道和B通道組成，壓縮空氣芯體的A通道和制冷劑芯體的A通道聯(lián)通，壓縮空氣芯體的B通道和制冷劑芯體的B通道的相接處設有芯體封條，芯體封條將兩芯體B通道阻斷；壓縮空氣芯體上設有壓縮空氣入口、壓縮空氣出口和冷卻后壓縮空氣回流口，壓縮空氣入口和壓縮空氣芯體的A通道入口連接，壓縮空氣出口和壓縮空氣芯體的B通道出口連接，冷卻后壓縮空氣回流口位于壓縮空氣芯體的B通道入口處；制冷劑芯體上設有冷卻后壓縮空氣出口、制冷劑入口和制冷劑出口，冷卻后壓縮空氣出口位于制冷劑芯體的A通道出口處，制冷劑入口和制冷劑出口分別和制冷劑芯體的B通道的進口和出口連接；水分離腔體由水分離管和壓縮空氣回流管兩部分組成，水分離管和制冷劑芯體的冷卻后壓縮空氣出口連接，壓縮空氣回流管和冷卻后壓縮空氣回流口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式換熱器，其特征是，所述壓縮空氣芯體A通道中的壓縮空氣與B通道中的冷卻后壓縮空氣之間為逆流換熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式換熱器，其特征是，在水分離腔內(nèi)壓縮空氣流通面上布有多層絲網(wǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式換熱器，其特征是，在水分離腔體內(nèi)，制冷劑芯體上端面和側(cè)端面相交拐角處設有水分離板，水分離板向側(cè)下方伸展，與制冷劑芯體之間形成銳角，水分離板下部為一尖角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式換熱器，其特征是，在制冷劑換熱芯體的B通道中設有導流片和隔板，導流片與隔板相配合形成多回程流道，B通道與A通道之間逆流換熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的集成式換熱器，其特征是，所述壓縮空氣入口和出口處分別設有導流片，導流片將壓縮空氣導入和導出芯體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式換熱器，其特征是，所述冷卻后壓縮空氣回流口處設有導流片，導流片將壓縮空氣回流管內(nèi)的壓縮空氣導入芯體內(nèi)。
專利摘要一種用于壓縮空氣冷凍干燥的集成式換熱器，由換熱芯體和水分離管組成，換熱芯體由左右并排設置和連接的壓縮空氣芯體和制冷劑芯體組成，壓縮空氣芯體和制冷劑芯體均由若干間隔設置的A通道和B通道組成，壓縮空氣芯體的A通道和制冷劑芯體的A通道聯(lián)通，壓縮空氣芯體的B通道和制冷劑芯體的B通道的相接處設有芯體封條；壓縮空氣芯體上設有壓縮空氣入口、壓縮空氣出口和冷卻后壓縮空氣回流口；制冷劑芯體上設有冷卻后壓縮空氣出口、制冷劑入口和制冷劑出口；水分離腔體由水分離管和壓縮空氣回流管兩部分組成，水分離管和制冷劑芯體的冷卻后壓縮空氣出口連接，壓縮空氣回流管和冷卻后壓縮空氣回流口連接。
文檔編號F28F17/00GK202270468SQ201120381568
公開日2012年6月13日 申請日期2011年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月9日
發(fā)明者徐榮飛, 蘆曉峰 申請人:無錫宏盛換熱器制造有限責任公司