一種氣氣換熱器的製造方法
2023-05-10 02:00:11
一種氣氣換熱器的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種氣氣換熱器，該換熱器包括換熱板對束、膨脹節和殼體，所述的換熱板對束是由多對換熱板對組成可供換熱流體流通的板程腔體的部件，換熱板對是由兩塊金屬板通過多點焊接形成，換熱板對束安裝在殼體內，並通過固定件控制各對換熱板對之間的間距，所述各對換熱板對之間及其與殼體之間形成殼程腔體，所述的膨脹節設置在換熱板對束一端。與現有技術相比，本實用新型具有結構調整靈活、換熱效率高、成本低、清洗方便等優點。
【專利說明】一種氣氣換熱器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種氣氣換熱器，尤其是涉及一種新型高效氣氣換熱器。
【背景技術】
[0002]在換熱器使用中，換熱介質的種類是影響換熱效果的關鍵因素之一。對於液體和氣體，由於液體的分子間平均自由程小於氣體，液體的導熱率比氣體大。因此在換熱過程中，在相同的換熱設備和條件下，液體的傳熱係數要比氣體高很多，這就意味著要達到相同的換熱深度，氣體換熱較液體換熱難度更大，需要的設備投資也較大。對於兩流體換熱來說，換熱效率的大小比較為:液-液>氣-液>氣-氣，因此對於氣氣換熱來說，強化換熱就變得更關鍵。
[0003]如若用常規的管殼式換熱器作為氣氣換熱器，兩個主要問題為傳熱效率低和壓降較大。目前，除了選擇較適宜的設備材料和操作條件外，強化氣氣換熱的換熱器型式有；採用特型管，如翅片管、釘頭管、波紋管、螺紋管等；採用板式換熱器，如螺旋板式換熱器。這些方法中，特型管一般只能強化單側的傳熱係數，並且由於這些特殊構件的存在，會導致較大的壓降；板式換熱器能較大程度強化換熱，但是由於結構標準性的限制，板間距較小，也會帶來更大的壓降損失。由此得出，理想的氣氣換熱器，應該是既能強化兩側流體，又能保證較小的壓降，這就要求在強化傳熱的同時，擁有靈活的結構可調性，根據兩側流體流量調整兩流體流動空間的大小。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種結構調整靈活、換熱效率高、成本低、清洗方便的氣氣換熱器。
[0005]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現:一種氣氣換熱器，其特徵在於，該換熱器包括換熱板對束、膨脹節和殼體，所述的換熱板對束是由多對換熱板對組成可供換熱流體流通的板程腔體的部件，換熱板對由兩塊金屬板通過多點焊接形成，換熱板對束安裝在殼體內，並通過固定件控制各對換熱板對之間的間距，所述各對換熱板對之間及其與殼體之間形成殼程腔體，所述的膨脹節設置在多對換熱板對束一端。
[0006]所述的換熱板對束上均勻設置了多個焊接觸點，使得金屬板平面部分均勻凸起，內外側均形成了觸點，使換熱板對束成為枕式換熱元件。
[0007]所述的多個焊接觸點交錯設置，觸點密度為200?5000個/m2，觸點間距一般為20?100mm。觸點密度和間距可根據工藝需要選擇設定。
[0008]所述的固定件用來將各對換熱板對束之間的距離控制在根據工況要求所設計的距離，將各對換熱板對邊緣固定在殼體上，並且沒有深入換熱板對束內側，不會對殼程腔體內的流體形成折流或擾流影響。
[0009]所述的膨脹節為波紋管膨脹節，是一種能自由伸縮的彈性補償元件，能有效的起到補償軸向變形的作用；當換熱板對束和殼體由於溫差和壓力作用變形不一致時，能吸收變形能，自動調節殼體和換熱板對束中的應力大小。
[0010]所述的殼體,若殼體密封則形成壓力容器,作為常規換熱器；若殼體不密封，包括板箱、流體出入接口等，可作為空冷器使用。
[0011]本實用新型氣氣換熱器中，一股氣體物料(一般為流量較大的)由殼體一端徑向進入換熱器殼程腔體，由於換熱板對的板片間均勻密布的觸點，使板對間呈現均勻的凹凸面，加強了氣流的擾動，增大了換熱效率；另一側氣體軸向進入走板程腔體，同樣由於兩個板片形成的板對間觸點的擾動，使氣體達到湍流的狀態，增加了換熱效率。
[0012]總的過程就是加強了兩側流體的湍動，同時由於板片間的通透性，可以控制壓降並且便於清潔。
[0013]本實用新型利用了板片靈活的結構形式，可通過調節板間距、觸點密度、板對間距設計尋求最優結構參數以達到最佳的換熱效果，如一側氣量較大，在可以滿足換熱的情況下，加大板對間距，增加通過性，就能降低壓降。
[0014]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:
[0015]一、板片結構參數可以靈活調節；
[0016]根據不同的工況要求，可以靈活調節板間距、板對間距和觸點密度，達到不同程度的換熱效果。因為有這些靈活的結構特性，可以控制換熱過程並在換熱和壓降中找到一個平衡點。
[0017]二、換熱效率高，節省設備佔地面積；
[0018]由於板間有觸點，能加大流體的擾動，使流體的流動形式呈湍流狀態，大大強化了傳熱。同時對於有氣態的流體，板對間的凹凸不平腔體能夠強化氣體的擾動，較大程度地增大了含氣側換熱(氣體傳熱效率一般較低)。越高的換熱效率，意味著達到同樣的換熱效果所需的換熱面積越小，這樣不僅減小了設備的佔地面積，同樣減少了設備的安裝、維護清洗等的難度。
[0019]三、較大程度降低氣體壓降；
[0020]由於整個結構較通透，並且可以根據流體流量和介質物性調整流體通道，能達到很低的壓降。
[0021]四、不易結垢，拆卸清洗方便；
[0022]由於觸點存在，且流體流動形式為湍流，由此產生壁面剪切力較大,使換熱器本身有了自清潔功能；此外，即使長時間使用後，有了一定程度的結垢，整個換熱板束可以從殼體中拆卸出來進行清洗，殼程間距較大，清洗很方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型枕式換熱元件的正面局部結構示意圖；
[0024]圖2為本實用新型枕式換熱元件的側面局部結構示意圖；
[0025]圖3為本實用新型高效板式氣氣換熱器的整體結構圖；
[0026]圖中標號所示:
[0027]a、板片表面，b、板程腔體，C、焊接觸點；
[0028]S1、冷側氣體入口，S2、冷側氣體出口，S3、熱側氣體入口，S4、熱側氣體出口；①、殼體，②、換熱板對束，③、殼程腔體，④、固定件，⑤、膨脹節。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0030]實施例
[0031]—種氣氣換熱器，該換熱器包括換熱板對束、膨脹節和殼體，所述的換熱板對束是由多對換熱板對組成的可供換熱流體流通的板程腔體b的部件(如圖1?2所示)，換熱板對由兩塊金屬板通過多點焊接形成，所述的換熱板對上均勻設置了多個焊接觸點C，使得金屬板平面部分即板片表面a均勻凸起，內外側均形成了焊接觸點C，使換熱板對束成為枕式換熱元件。所述的多個焊接觸點交錯設置，觸點密度為200?5000個/m2，觸點間距一般為20?100mm。觸點密度和間距可根據工藝需要選擇設定。
[0032]如圖3所示，換熱板對束②安裝在殼體①內，並通過固定件④控制各對換熱板對之間的間距，所述各對換熱板對與殼體之間形成殼程腔體，所述的固定件④用來將各對換熱板對②之間的距離控制在根據工況要求所設計的距離，將各對換熱板對束②邊緣固定在殼體①上，並且沒有深入換熱板對束②內側，不會對殼程腔體內的流體形成折流或擾流影響。
[0033]所述的膨脹節⑤設置在多對換熱板對束一端。所述的膨脹節為波紋管膨脹節，是一種能自由伸縮的彈性補償元件，能有效的起到補償軸向變形的作用；當換熱板對束和殼體由於溫差和壓力作用變形不一致時，能吸收變形能，自動調節殼體和換熱板對束中的應力大小。
[0034]所述的殼體包括板箱、流體出入接口和封頭，所述的流體出入接口均設置在板箱上，所述的流體出入接口包括冷側氣體入口 S1、冷側氣體出口 S2、熱側氣體入口 S3、熱側氣體出口 S4，可以根據工藝的需要設置其位置，如本實施例中冷側氣體入口 SI和冷側氣體出口 S2設置在板箱相對的兩側，熱側氣體入口 S3和熱側氣體出口 S4設置在另一對相對的兩側面上。
[0035]冷側氣體由冷側氣體入口 SI 口進入，走板程腔體b，經過冷側氣體出口 S2 口出；熱側氣體由熱側氣體入口 S3 口進入，走殼程腔體③，經過換熱後由熱側氣體出口 S4排出。根據換熱工況的要求，此新型換熱器可以調整板長，板寬，板間距和板對間距及觸點密度等，板對之間的間距通過若干個板束固定件④在板束外邊緣控制定距，由於整個過程中，流體溫度的差別，通常在換熱器出口一側裝有膨脹節消除附加熱應力。由此完成了整個逆流換熱過程。
【權利要求】
1.一種氣氣換熱器，其特徵在於，該換熱器包括換熱板對束、膨脹節和殼體，所述的換熱板對束是由多對換熱板對組成可供換熱流體流通的板程腔體的部件，換熱板對是由兩塊金屬板通過多點焊接形成，多對換熱板對安裝在殼體內，並通過固定件控制各對換熱板對之間的間距，所述換熱板對束與殼體之間形成殼程腔體，所述的膨脹節設置在多對換熱板對一端O
2.根據權利要求1所述的一種氣氣換熱器，其特徵在於，所述的換熱板對上均勻設置了多個焊接觸點，使得金屬板平面部分均勻凸起，內外側均形成了觸點，使換熱板對束成為枕式換熱元件。
3.根據權利要求1所述的一種氣氣換熱器，其特徵在於，所述的多個焊接觸點交錯設置，觸點密度為200?5000個/m2，觸點間距一般為20?100mm。
4.根據權利要求1或2或3所述的一種氣氣換熱器，其特徵在於，所述的固定件將各對換熱板對邊緣固定在殼體上，並且沒有深入換熱板對束內側。
5.根據權利要求1所述的一種氣氣換熱器，其特徵在於，所述的膨脹節為波紋管膨脹節，是一種能自由伸縮的彈性補償元件。
6.根據權利要求1所述的一種氣氣換熱器，其特徵在於，所述的殼體包括板箱、流體出入接口和封頭。
【文檔編號】F28D9/00GK204115534SQ201420557424
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月25日 優先權日:2014年9月25日
【發明者】李鳳清, 王敏, 孫苑洱 申請人:德艾柯工程技術（上海）有限公司