專利名稱：一種不對稱結(jié)構(gòu)的板殼式換熱器及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于換熱設(shè)備，具體的涉及一種不對稱結(jié)構(gòu)的板殼式換熱器及其制作方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的氣液換熱器主要有板殼式換熱器、翅片管式換熱器和管殼式換熱器，其中板殼式換熱器設(shè)計(jì)和制造復(fù)雜，成本極高，重量重，安裝不方便，制造工藝較管殼式換熱器復(fù)雜，焊接量大且要求高，因而它的推廣應(yīng)用受到一定限制。翅片管式換熱器換熱面積和換熱系數(shù)受到限制，同時(shí)清洗受到限制，體積龐大，造價(jià)高，氣體側(cè)阻力損失大。管殼式換熱器體積更大，傳熱面積和系數(shù)受到制作，加工難度及成本極大，只用于特定場所氣液熱交 換。對于高溫氣體的熱交換均可以采用這三種換熱器，較大的換熱溫差可以彌補(bǔ)換熱器結(jié)構(gòu)、制作、成本上的不足。但對于中低溫的氣液熱交換這三種換熱器的效果均不好，現(xiàn)有技術(shù)對中低溫氣體熱交換是盲區(qū)，影響系統(tǒng)的能源效率進(jìn)一步提升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、整機(jī)體積小、結(jié)構(gòu)簡單、換熱效果好、易于組裝的不對稱結(jié)構(gòu)的板殼式換熱器及其制作方法。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)
本發(fā)明提供的不對稱結(jié)構(gòu)的板殼式換熱器，包括殼程殼體、設(shè)在殼程殼體內(nèi)的板管束、管程箱體；所述板管束包括若干板管，各板管的端部均設(shè)有進(jìn)液管接頭和出液管接頭，所述板管的進(jìn)液管接頭和出液管接頭分別固定在進(jìn)液管板部分和出液管板部分上；所述管程箱體分為設(shè)進(jìn)液口的進(jìn)液管程箱體和設(shè)出液口的出液管程箱體，它們分別對應(yīng)設(shè)在所述進(jìn)液管板部分和出液管板部分上。所述板管由兩片冷成形的管片壓合組成，所述管片上分布有凹陷的凸臺和與凸臺連通的凹槽，其中所述凹槽的高度小于凸臺的高度，兩片管片上的凸臺和凹槽相對應(yīng)構(gòu)成板管的液體流道；管片的端部設(shè)有與液體流道的兩端連通的進(jìn)液空腔和出液空腔，所述進(jìn)液管接頭和出液管接頭分別與進(jìn)液空腔和出液空腔連通。所述板管內(nèi)的液體流道為U形，所述進(jìn)液管板部分和出液管板部分為一整體部件。所述凸臺成菱形布置。所述殼程殼體上設(shè)有用于板管束清洗的清洗窗口。本發(fā)明提供的不對稱結(jié)構(gòu)的板殼式換熱器的制作方法，包括設(shè)有液體流道和與液體流道兩端連通的進(jìn)液管接頭和出液管接頭的單個板管預(yù)先制成部件，將管板套在一組板管的進(jìn)液管接頭和出液管接頭固定成板管束，再將板管束安裝在殼程殼體內(nèi)，最后將管程箱體焊接在管板上，管程箱體通過隔板分為進(jìn)液管程箱體和出液管程箱體分別與管板上安裝有板管的進(jìn)液管接頭和出液管接頭的進(jìn)液管板部分和出液管板部分對應(yīng)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比 ，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)就在于
I、本發(fā)明采用非對結(jié)構(gòu)(氣體和液體的過流面積不相等)的板管束，可以實(shí)現(xiàn)氣液熱交換過程中，氣相流動阻力小的特點(diǎn)，解決氣體換熱時(shí)體積流量大而導(dǎo)至氣相阻力損失大的缺點(diǎn)。2、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，每件板管單獨(dú)成組焊成形，可在軸向無窮加長和各種外形尺寸的組合，各種外形尺寸的自由組合可以適用不同氣體通道尺寸，減少占地尺寸和安裝要求，可靈活的應(yīng)用于不同空間尺寸和安裝要求。3、本發(fā)明通過多個單獨(dú)組焊成形的板管組成換熱主體板管束，不對稱結(jié)構(gòu)的板片冷成形后，將2片板片流道截面積小的的一面相對組裝，板片四周密封區(qū)域和中間行程分隔區(qū)域、加強(qiáng)區(qū)采域用焊接方式連接。板管受力面積通過加強(qiáng)區(qū)域的焊接減小，受力狀況大幅改善，可最大可能減小板片的厚度，以減少成本和重量，同時(shí)提升換熱器的承壓能力。單獨(dú)制作的板管，可以單獨(dú)進(jìn)行檢測，極大提高板殼式換熱器的可靠性。4、本發(fā)明在氣體通道內(nèi)設(shè)置清洗窗口和排污口，可方便對換熱器進(jìn)清洗和排污，解決氣體不潔凈帶來的維護(hù)困難問題。5、本發(fā)明在可在軸向無窮增加板管數(shù)量，以實(shí)現(xiàn)大面積、低溫差的氣液換熱過程?？蛇m不同氣體流量、換熱量和對壓力損失特殊要求。6、本發(fā)明可采用各種不同的不銹鋼材料及焊接方法，以適應(yīng)各種不腐蝕性和溫度的介質(zhì)換熱。總之，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、整機(jī)體積小、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、安裝方便、氣體側(cè)阻力小、換熱面積組合靈活、適應(yīng)領(lǐng)域和介質(zhì)廣的不對稱結(jié)構(gòu)的板殼式換熱器等優(yōu)點(diǎn)，可以解決氣液熱交換器應(yīng)用領(lǐng)域、溫度范圍、介質(zhì)、成本、氣體側(cè)阻力、安裝位置等問題。


下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述
圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I的俯視圖。圖3是圖I的AA向視圖。圖4是圖中B處放大圖。圖5是圖3中C處放大圖。
具體實(shí)施例方式如圖I一圖5所不,不對稱結(jié)構(gòu)的板殼式換熱器包括殼程殼體I、設(shè)在殼程殼體I內(nèi)的板管束8、管程箱體4、6 ;板管束8包括若干板管9，板管9由兩片冷成形的管片910、911壓合組成，管片910、911上分布有成菱形布置的凹陷的凸臺907和與凸臺907連通的凹槽908，其中所述凹槽908的高度小于凸臺907的高度，兩片管片910、911上的凸臺907和凹槽908相對應(yīng)構(gòu)成板管9的液體流道903 ;板管9內(nèi)的液體流道903為U形分為下行流道和上行流道；板管9的上端部設(shè)有與液體流道903的兩端連通的進(jìn)液空腔902和出液空腔901，板管9的下端部設(shè)有連接空腔906，液體流道903的上、下行流道通過連接空腔906連通，進(jìn)液空腔902和出液空腔901由管片907、908上的凹槽對應(yīng)構(gòu)成；各板管9的上端部均設(shè)有進(jìn)液管接頭904和出液管接頭905分別與進(jìn)液空腔902和出液空腔901連通，所有板管9的進(jìn)液管接頭904和出液管接頭905分別固定在進(jìn)液管板部分和出液管板部分上，進(jìn)液管板部分和出液管板部分構(gòu)成管板7整體部件；管程箱體分為設(shè)進(jìn)液口 5的進(jìn)液管程箱體6和設(shè)出液口 3的出液管程箱體4分別對應(yīng)設(shè)在進(jìn)液管板部分和出液管板部分上；殼程殼體I上設(shè)有用于板管束清洗的清洗窗口 2，清洗窗口 2上設(shè)有蓋板201。本發(fā)明工作時(shí)，氣體從殼程殼體I穿過板管束8，液體從進(jìn)液管程箱體6的進(jìn)液口5進(jìn)入，經(jīng)進(jìn)液管接頭904進(jìn)入板管9內(nèi)的U形液體流道903，從出液管接頭905流入出液管程箱體4，經(jīng)設(shè)出液口 3流出換熱器。氣體和液體在換熱器內(nèi)進(jìn)行熱交換。不對稱結(jié)構(gòu)的板殼式換熱器的制作方法，包括設(shè)有液體流道903和與液體流道903兩端連通的進(jìn)液管接頭904和出液管接頭905的單個板管9預(yù)先制成部件，將管板7套在一組板管9的進(jìn)液管接頭904和出液管接頭905上固定成板管束8，再將板管束8安裝在殼程殼體I內(nèi)，最后將管程箱體焊接在管板7上，管程箱體通過隔板分為進(jìn)液管程箱體6和 出液管程箱體4分別與管板7上安裝有板管9的進(jìn)液管接頭904和出液管接頭905的進(jìn)液管板部分和出液管板部分對應(yīng)。本方法可提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、及產(chǎn)品的維修更換簡單。解決了現(xiàn)有釬焊結(jié)構(gòu)的板式換熱器，整體成形無法單體檢查和更換，而可拆結(jié)構(gòu)的板式換熱器，受密封件槽內(nèi)竄通的影響，無法檢測具體失效部位，而板殼式換熱器只能整體更換的不足。本發(fā)明整體采用不銹鋼制作及相同要求的焊接方法，耐腐蝕性和耐高溫性極佳，克服了現(xiàn)有釬焊結(jié)構(gòu)的板式換熱器受釬焊料的影響，使用的溫度和介質(zhì)都有限，可拆結(jié)構(gòu)的板式換熱器受密封件的影響無法在高溫和強(qiáng)腐蝕、氧化場所使用。而板殼式換熱器，受結(jié)構(gòu)影響，板管兩段都與管板焊接，自由膨脹受到約束，無法適用于大溫差環(huán)境中的缺陷。板片中部無流道部分空白位置，采用壓力焊接方式，減小板片受力面積，極大提高板片的承壓能力。避免了現(xiàn)有釬焊結(jié)構(gòu)板是通過釬焊方法來減少受力面積，受釬焊料強(qiáng)度及粘結(jié)強(qiáng)度影響，而可拆結(jié)構(gòu)的板式換熱器和板殼式換熱器則是通過外加的預(yù)緊螺栓拉桿或外殼來被動加強(qiáng)，承壓能力有限的問題。應(yīng)當(dāng)理解，上述所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種不對稱結(jié)構(gòu)的板殼式換熱器，包括殼程殼體、設(shè)在殼程殼體內(nèi)的板管束、管程箱體；其特征在于所述板管束包括若干板管，各板管的端部均設(shè)有進(jìn)液管接頭和出液管接頭，所述板管的進(jìn)液管接頭和出液管接頭分別固定在進(jìn)液管板部分和出液管板部分上；所述管程箱體分為設(shè)進(jìn)液口的進(jìn)液管程箱體和設(shè)出液口的出液管程箱體，它們分別對應(yīng)設(shè)在所述進(jìn)液管板部分和出液管板部分上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的不對稱結(jié)構(gòu)的板殼式換熱器，其特征在于所述板管由兩片冷成形的管片壓合組成，所述管片上分布有凹陷的凸臺和與凸臺連通的凹槽，其中所述凹槽的高度小于凸臺的高度，兩片管片上的凸臺和凹槽相對應(yīng)構(gòu)成板管的液體流道；管片的端部設(shè)有與液體流道的兩端連通的進(jìn)液空腔和出液空腔，所述進(jìn)液管接頭和出液管接頭分別與進(jìn)液空腔和出液空腔連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的不對稱結(jié)構(gòu)的板殼式換熱器，其特征在于所述板管內(nèi)的液體流道為U形,所述進(jìn)液管板部分和出液管板部分為一整體部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的不對稱結(jié)構(gòu)的板殼式換熱器，其特征在于所述凸臺成菱形布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的不對稱結(jié)構(gòu)的板殼式換熱器，其特征在于所述殼程殼體上設(shè)有用于板管束清洗的清洗窗口。
6.一種不對稱結(jié)構(gòu)的板殼式換熱器的制作方法，包括設(shè)有液體流道和與液體流道兩端連通的進(jìn)液管接頭和出液管接頭的單個板管預(yù)先制成部件，將管板套在一組板管的進(jìn)液管接頭和出液管接頭固定成板管束，再將板管束安裝在殼程殼體內(nèi)，最后將管程箱體焊接在管板上，管程箱體通過隔板分為進(jìn)液管程箱體和出液管程箱體分別與管板上安裝有板管的進(jìn)液管接頭和出液管接頭的進(jìn)液管板部分和出液管板部分對應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種不對稱結(jié)構(gòu)的板殼式換熱器及其制作方法。其換熱器包括殼程殼體、設(shè)在殼程殼體內(nèi)的板管束、管程箱體；所述板管束包括若干板管，各板管的端部均設(shè)有進(jìn)液管接頭和出液管接頭，所述板管的進(jìn)液管接頭和出液管接頭分別固定在進(jìn)液管板部分和出液管板部分上；所述管程箱體分為設(shè)進(jìn)液口的進(jìn)液管程箱體和設(shè)出液口的出液管程箱體，它們分別對應(yīng)設(shè)在所述進(jìn)液管板部分和出液管板部分上。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、整機(jī)體積小、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、安裝方便、氣體側(cè)阻力小、換熱面積組合靈活、適應(yīng)領(lǐng)域和介質(zhì)廣的不對稱結(jié)構(gòu)的板殼式換熱器等優(yōu)點(diǎn)，可以解決氣液熱交換器應(yīng)用領(lǐng)域、溫度范圍、介質(zhì)、成本、氣體側(cè)阻力、安裝位置等問題。
文檔編號F28F3/00GK102798307SQ20121033068
公開日2012年11月28日 申請日期2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月10日
發(fā)明者張?jiān)旅?申請人:張?jiān)旅?br>