丁胞型換熱芯體及具有丁胞型換熱芯體的板殼式換熱器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種丁胞型換熱芯體及具有丁胞型換熱芯體的板殼式換熱器，屬于傳熱【技術(shù)領(lǐng)域】。在板殼式換熱器上采用該種結(jié)構(gòu)形式的熱換芯體能夠克服現(xiàn)有板殼式換熱器清洗維護(hù)困難、不適用于低阻力或介質(zhì)較臟場(chǎng)合的問(wèn)題。具體為：在換熱板片的表面均勻間隔加工有大小一致的球凸和球凹，球凹和球凸的深度為2～5毫米，直徑為8～15毫米。當(dāng)多個(gè)換熱板片層疊在一起形成流體通道時(shí)，使相鄰兩個(gè)丁胞板片中，其相對(duì)面上的球凸與球凸對(duì)應(yīng)，球凹與球凹對(duì)應(yīng)，由此使所形成的通道內(nèi)較多的流道是暢通的，可以輕松的通過(guò)介質(zhì)較臟的流體。同時(shí)對(duì)于該種結(jié)構(gòu)的換熱芯體，可以采用高壓水槍沖洗等機(jī)械方法清洗。
【專利說(shuō)明】丁胞型換熱芯體及具有丁胞型換熱芯體的板殼式換熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種換熱芯體和一種板殼式換熱器，特別涉及一種丁胞型換熱芯體及具有丁胞型換熱芯體的板殼式換熱器，屬于傳熱【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]板殼式換熱器(如圖1所示)具有傳熱效率高，結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，目前已被廣泛應(yīng)用于化工、制冷、食品和醫(yī)藥等生產(chǎn)流程中。板殼式換熱器的板片之間采用焊接方式密封，而不是采用傳統(tǒng)可拆式板式換熱器中的墊片形式，進(jìn)而可以用于高溫高壓的場(chǎng)合，其設(shè)計(jì)壓力最高可以到20MPa，設(shè)計(jì)溫度最高可以到900°C。
[0003]傳統(tǒng)的板式換熱器較多地采用波紋板片(如圖2所示)，兩板片之間波紋呈一定角度布置，以強(qiáng)化換熱。然而由于兩塊波紋板間有交錯(cuò)角，使整個(gè)流道成為復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，如圖3所示，這類換熱板片形成的換熱芯體的通道如果結(jié)垢或者堵塞，只能采用化學(xué)方法清洗，無(wú)法采用高壓水槍沖洗等機(jī)械方法清洗。原因在于高壓水槍的高壓無(wú)法傳遞到板片的中部，在流道進(jìn)口處壓頭損耗很大。因此波紋板片只適用于介質(zhì)較為潔凈的場(chǎng)合，在一些要求低阻力場(chǎng)合、或者介質(zhì)較臟的場(chǎng)合時(shí)，波紋板就不適用。為克服這些不足，就需要開(kāi)發(fā)一種在介質(zhì)較臟場(chǎng)合容易清洗維護(hù)的新型換熱芯體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種丁胞型換熱芯體及具有丁胞型換熱芯體的板殼式換熱器，該熱換芯體能夠克服現(xiàn)有板式換熱器清洗維護(hù)困難、不適用于低阻力或介質(zhì)較臟場(chǎng)合的問(wèn)題。
[0005]所述丁胞型換熱芯體由兩個(gè)以上換熱板片層疊固接后形成，在所述換熱板片的表面分布有直徑和深度一致的球凸和球凹；所述換熱芯體的兩個(gè)相鄰換熱板片中，其相對(duì)面上的球凸與球凸對(duì)應(yīng)，球凹與與球凹對(duì)應(yīng)。
[0006]所述換熱板片上球凸和球凹的深度為2?5毫米，直徑為8?15毫米。
[0007]所述球凸和球凹沿?fù)Q熱板片的橫向和縱向均勻間隔分布。
[0008]具有丁胞型換熱芯體的板殼式換熱器包括:殼體和換熱芯體；所述換熱芯體包括兩個(gè)以上板片對(duì)，所述板片對(duì)由兩個(gè)片狀環(huán)形結(jié)構(gòu)的換熱板片組成；所述換熱板片的表面均勻間隔分布有球凸和球凹，在換熱板片的環(huán)形面上加工有兩個(gè)圓孔，將兩個(gè)換熱板片環(huán)形面上的兩個(gè)圓孔分別焊接在一起形成板片對(duì)，保證兩個(gè)換熱板片相對(duì)面上的球凸與球凸對(duì)應(yīng)，球凹與與球凹對(duì)應(yīng)；兩個(gè)以上板片對(duì)同軸放置，使相鄰兩板片對(duì)的相對(duì)面上球凸與球凸對(duì)應(yīng)，球凹與與球凹對(duì)應(yīng)；分別將相鄰兩板片對(duì)的內(nèi)圓及外圓焊接，形成換熱芯體。
[0009]所述換熱芯體固定安裝在殼體內(nèi)部，板片芯體與殼體之間有間隙；在所述殼體的一側(cè)端面上，換熱芯體內(nèi)圓孔所在位置加工殼程流體入口管嘴，所述殼程流體入口管嘴；換熱芯體環(huán)形面上兩個(gè)圓孔對(duì)應(yīng)的位置各設(shè)置一個(gè)管嘴，分別用作板程流體入口管嘴和板程流體出口管嘴；在所述殼體的圓周面上加工有殼程流體出口管嘴，所述殼程流體出口管嘴與板片芯體與殼體之間的環(huán)形空間貫通。
[0010]所述換熱板片上球凸和球凹的深度為2?5毫米，直徑為8?15毫米。
[0011]所述換熱板片為鈦板片。
[0012]有益效果:
[0013]該種結(jié)構(gòu)形式的換熱芯體及板殼式換熱器，其內(nèi)部流道清洗維護(hù)方便，且能夠減少流動(dòng)阻力，增加流體流速，減少設(shè)備結(jié)垢，有助于提高設(shè)備的可靠性及壽命。
[0014]將換熱板片上球凸和球凹的深度限制為2?5毫米，直徑限制為8?15毫米，即能保證板程和殼程內(nèi)介質(zhì)有效的換熱，又便于流道的清洗維護(hù)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是傳統(tǒng)板殼式換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是傳統(tǒng)板殼式換熱器上采用的波紋板片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是波紋板片構(gòu)成的流體通道；
[0018]圖4是丁胞板片的結(jié)構(gòu)示意圖(實(shí)心代表球凸，空心代表球凹)；
[0019]圖5為采用丁胞板片構(gòu)成的流體通道；
[0020]圖6是采用丁胞環(huán)板構(gòu)成的板殼式換熱器；
[0021]圖7是丁胞型板換熱器內(nèi)部流體流動(dòng)示意圖。
[0022]其中，1-殼體；2_板程流體入口管嘴；3_殼程流體入口管嘴；4_板程流體出口管嘴；5_換熱芯體；6_殼程流體出口管嘴。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述，以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0024]本實(shí)施例提供一種丁胞型換熱芯體及具有丁胞型換熱芯體的板殼式換熱器。丁胞型換熱芯體由對(duì)個(gè)換熱板片同軸固接后形成。換熱板片的結(jié)構(gòu)如圖4所示，換熱板片為環(huán)形板，其環(huán)形面上對(duì)稱加工有兩個(gè)圓孔。在換熱板片的兩表面沿橫向和縱向均勻間隔加工有大小一致的球凸和球凹，球凹和球凸的深度為3毫米，直徑為10毫米。加工球凸和球凹時(shí)，同時(shí)壓制換熱板片基體的兩個(gè)端面，使換熱板片基體一個(gè)端面的球凹對(duì)應(yīng)為另一端面的球凸。形成換熱芯體5時(shí)，先兩個(gè)換熱板片同軸放置，并使兩個(gè)換熱板片相對(duì)面的球凹與球凹對(duì)應(yīng)，球凸與球凸對(duì)應(yīng)。然后兩個(gè)換熱板片環(huán)形面上同一位置的圓孔焊接在一起，形成板片對(duì)。最后將多個(gè)板片對(duì)同軸放置，分別將相鄰兩板片對(duì)的內(nèi)圓及外圓焊接在一起，構(gòu)成換熱芯體5。所形成的換熱芯體5中，任意兩個(gè)相鄰板片的相對(duì)面中均為球凹與球凹對(duì)應(yīng)，球凸與球凸對(duì)應(yīng)，如圖5所示。由此使所形成的通道內(nèi)較多的流道是暢通的，可以輕松的通過(guò)介質(zhì)較臟的流體。同時(shí)對(duì)于該種結(jié)構(gòu)的換熱芯體，可以采用高壓水槍沖洗等機(jī)械方法清洗。換熱芯體5的中心孔及每個(gè)板片對(duì)中兩板片之間通道構(gòu)成殼程通道，換熱芯體5中心孔兩側(cè)的圓孔及板片對(duì)與板片對(duì)之間流道構(gòu)成板程流道。
[0025]具有上述結(jié)構(gòu)形式的換熱芯體的板殼式換熱器如圖6所示，殼體I為中空的柱形結(jié)構(gòu)，換熱芯體5同軸放置在殼體I內(nèi)部，換熱芯體5的上下表面分別與殼體I的上下內(nèi)表面抵觸，為保證板程流道與殼程通道的隔離，位于換熱芯體5底部的換熱板片的環(huán)形面上不加工圓孔，使板程流道密封。在殼體I的上表面:換熱芯體5中心孔所在位置同軸加工圓孔用作殼程流體入口管嘴3，殼程流體入口管嘴3與換熱芯體5的殼程流道貫通；換熱芯體5中心孔兩側(cè)圓孔對(duì)應(yīng)的位置各同軸加工一個(gè)管嘴，分別用作板程流體入口管嘴2和板程流體出口管嘴4，板程流體入口管嘴2和板程流體出口管嘴4與換熱芯體5的板程流道貫通。同時(shí)在殼體I圓周面上加工兩個(gè)殼程流體出口管嘴6，殼程流體出口管嘴6與殼體I和換熱芯體5之間的環(huán)形空間貫通。
[0026]圖7給出了采用該種結(jié)構(gòu)形式換熱器內(nèi)流體流動(dòng)的示意圖:殼程流體自殼程流體入口管嘴3進(jìn)入殼程流道，與自板程流體入口管嘴2進(jìn)入的板程流道的循環(huán)水進(jìn)行換熱。殼程流體自殼程流體出口管嘴6排出，而板程流體自殼程流體出口管嘴4排出。
[0027]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.丁胞型換熱芯體，其特征在于，所述換熱芯體由兩個(gè)以上換熱板片層疊固接后形成，在所述換熱板片的表面分布有直徑和深度一致的球凸和球凹；所述換熱芯體的兩個(gè)相鄰換熱板片中，其相對(duì)面上的球凸與球凸對(duì)應(yīng)，球凹與與球凹對(duì)應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的丁胞型換熱芯體，其特征在于，所述換熱板片上球凸和球凹的深度為2?5毫米，直徑為8?15毫米。
3.如權(quán)利要求1所述的丁胞型換熱芯體，其特征在于，所述球凸和球凹沿?fù)Q熱板片的橫向和縱向均勻間隔分布。
4.具有丁胞型換熱芯體的板殼式換熱器，其特征在于，包括:殼體(I)和換熱芯體(5);所述換熱芯體(5)包括兩個(gè)以上板片對(duì)，所述板片對(duì)由兩個(gè)片狀環(huán)形結(jié)構(gòu)的換熱板片組成；所述換熱板片的表面均勻間隔分布有球凸和球凹，在換熱板片的環(huán)形面上加工有兩個(gè)圓孔，將兩個(gè)換熱板片環(huán)形面上的兩個(gè)圓孔分別焊接在一起形成板片對(duì)，保證兩個(gè)換熱板片相對(duì)面上的球凸與球凸對(duì)應(yīng)，球凹與與球凹對(duì)應(yīng)；兩個(gè)以上板片對(duì)同軸放置，使相鄰兩板片對(duì)的相對(duì)面上球凸與球凸對(duì)應(yīng)，球凹與與球凹對(duì)應(yīng)；分別將相鄰兩板片對(duì)的內(nèi)圓及外圓焊接，形成換熱芯體(5)； 所述換熱芯體(5)固定安裝在殼體(I)內(nèi)部，板片芯體(6)與殼體(I)之間有間隙；在所述殼體(I)的一側(cè)端面上，換熱芯體(5)內(nèi)圓孔所在位置加工殼程流體入口管嘴(3)，所述殼程流體入口管嘴(3);換熱芯體(5)環(huán)形面上兩個(gè)圓孔對(duì)應(yīng)的位置各設(shè)置一個(gè)管嘴，分別用作板程流體入口管嘴(2)和板程流體出口管嘴(4);在所述殼體(I)的圓周面上加工有殼程流體出口管嘴，所述殼程流體出口管嘴與板片芯體(6)和殼體(I)之間的環(huán)形空間貫通。
5.如權(quán)利要求4所述的具有丁胞型換熱芯體的板殼式換熱器，其特征在于，所述換熱板片上球凸和球凹的深度為2?5毫米，直徑為8?15毫米。
6.如權(quán)利要求4所述的具有丁胞型換熱芯體的板殼式換熱器，其特征在于，所述換熱板片為鈦板片。
【文檔編號(hào)】F28F3/08GK103808190SQ201410040765
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月27日
【發(fā)明者】欒輝寶, 夏曉宇, 鄭偉業(yè), 遲浩淼, 王崧, 張世程 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所