高壓液體冷卻器的製造方法
2023-05-09 02:28:21
高壓液體冷卻器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高壓液體冷卻器，所述高壓液體冷卻器包括：冷卻水殼體和分別與其左右兩端相連通的上箱管殼體和下箱管殼體；其中上箱管殼體設有進液口，下箱管殼體設有出液口；冷卻水殼體的左、右兩端分別開設有冷卻水入口和冷卻水出口；冷卻水殼體內部設有換熱管、定距管和折流板；其中換熱管兩端分別焊入固定管板和活動管板中，活動管板側面開設有凹槽，凹槽上設置有O型圈，O型圈與下箱管殼體的第二法蘭的內表面相貼。冷卻水入口、管板和冷卻水殼體組成的腔室和冷卻水出口構成一個冷卻水流通通道；進液口、上箱管殼體的內腔、換熱管、下箱管殼體的內腔和出液口順次相連通，構成一個高壓液體流通通道。該高壓冷卻器結構簡單成本低。
【專利說明】局壓液體冷卻器【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工具機行業高壓液體冷卻領域，具體說是涉及高壓液體冷卻器。
【背景技術】
[0002]在工作生產中，實現物流之間熱量傳遞的設備，統稱為冷卻器。高壓液體冷卻器廣泛應用於工具機、通用機械行業；
[0003]冷卻器包括管殼式、板式、管式和板殼式；其中，管殼式冷卻器分為:固定管板式、浮頭式、U型管式、填料函式等；
[0004]其中，固定管板式冷卻器結構比較簡單，在生產中廣泛應用。但因殼側面不易清洗，沒有活動管板，不適合溫差大，壓力高的場合。
[0005]浮頭式冷卻器，一端管板與殼體固定，另一端管板可以在殼體內自由浮動。其浮頭部分多一套管箱，結構上一側必須有一個「大頭」，結構複雜，佔空間大，不適用高壓力。
[0006]U型管式冷卻器，管束彎成U型，兩端固定在同一塊管板上。U型管有彎曲直徑要求，單位直徑內換熱管排的少，不適用小面積的冷卻器，進出冷卻水必須在一側，又影響了工藝布置。
[0007]填料函式冷卻器，浮頭部分與殼體之間採用填料函密封。一是把填料函設置在浮頭端的接管處，二是把填料函設置在管板處，三是把浮頭伸出殼體外放置成外填料函式。受填料函式密封性能的限制 ，目前只用於小直徑，低壓力。
[0008]同時、上述冷卻器各有不足，不能同時滿足:易清洗、大溫差、結構簡單、體積小、高壓力的要求。
[0009]由於上述問題的存在，本發明人對現有的冷卻器技術進行研究和分析，以便能製作出適合於高壓、允許較大溫差、結構簡單、密封性好、製造成本低、佔地面積小和冷卻效率高的新型高壓液體冷卻器。
實用新型內容
[0010]為了克服上述問題，本發明人經行了銳意研究，結果發現:通過在活動管板側壁上開設有凹槽，凹槽上設置有O型圈，O型圈與下箱管殼體的法蘭的內表面相貼，進而達到良好的密封效果；所述進液口和出液口分別設置在該冷卻器的兩端，在管板單位直徑截面上安裝的換熱管更多，從而提高了換熱效率和換熱速率；冷卻水殼體的左、右兩端分別開設有冷卻水出口和冷卻水入口，冷卻水入口和冷卻水出口與管板和冷卻水殼體組成的腔室相連通，構成一個供冷卻水流通的通道。進液口、上箱管殼體的內腔、換熱管、下箱管殼體的內腔和出液口順次相連通，構成了一個供高壓液體流通的通道。所述的兩個通道通過管板和換熱管相隔離，且內部的流體互相逆向流動，換熱效果好；冷卻水殼體內只流通低壓的冷卻水，所以可以按照低壓標準設計，使得該冷卻器的製造成本較低，從而完成本實用新型。
[0011]本實用新型的目的在於提供以下方面:
[0012](I)高壓液體冷卻器，其特徵在於:所述高壓液體冷卻器包括:[0013]上箱管殼體I，其左端開設有進液口 Ia ;外壁上開設有上控制閥接口 Ib ；
[0014]下箱管殼體4，其右端開設有出液口 4a，外壁上開設有下控制閥接口 4b ；
[0015]冷卻水殼體3，其左端通過第一法蘭Ic與上箱管殼體I的右端連通，冷卻水殼體3的右端通過第二法蘭3c與下箱管殼體(4)左端連通，冷卻水殼體3內腔設有換熱管3a，冷卻水殼體3內腔靠近第一法蘭Ic的位置設置具有通孔的固定管板2a，下箱管殼體4內腔靠近第二法蘭3c的位置設置具有通孔的活動管板2b，換熱管3a的兩端分別固定連接於固定管板2a的通孔上和活動管板2b的通孔上，其中，在活動管板2b的側壁上，沿著其周向方向開設凹槽2ba，凹槽2ba內設置有O型圈5，O型圈5與下箱管殼體4內腔相抵接；
[0016]其中，在冷卻水殼體3開設冷卻水出口 3ca和冷卻水入口 4ca。
[0017](2)根據上述(I)所述的高壓液體冷卻器，其特徵在於:作為工質的被冷卻液體經由進液口 la、上箱管殼體I內腔、第一法蘭Ic進入到換熱管3a內部，在換熱管3a內部降低溫度後經由第二法蘭3c、下箱管殼體4內腔和出液口 4a後流出該冷卻器，和
[0018]作為冷介質的冷卻水經由冷卻水入口 4ca進入到冷卻水殼體3內腔、在冷卻水殼體3內腔吸收工質釋放的熱量後經由冷卻水出口 3ca流出該冷卻器。
[0019](3)根據上述(I)所述的高壓液體冷卻器，其特徵在於:0型圈5是由耐油橡膠材料製成。
[0020](4)根據上述(I)所述的高壓液體冷卻器，其特徵在於:上箱管殼體1、冷卻水殼體3和下箱管殼體4均為圓筒狀，且各圓筒的軸心在一條直線上。
[0021](5)根據上述(I)所述的高壓液體冷卻器，其特徵在於:
[0022]在換熱管3a外部依次交替套有折流板3e和定距管3b。
[0023](6)根據上述(I)所述的高壓液體冷卻器，其特徵在於:
[0024]固定管板2a固定安裝於第一法蘭Ic的兩個法蘭盤之間。
[0025](7)根據上述(I)所述的高壓液體冷卻器，其特徵在於:冷卻水入口 4ca開設在冷卻水殼體3上的右端法蘭盤上。
[0026](8)根據上述(I)所述的高壓液體冷卻器，其特徵在於:冷卻水出口 3ca開設在冷卻水殼體3上的左端法蘭盤上。
[0027](9)根據上述(I)所述的高壓液體冷卻器，其特徵在於:上箱管殼體I的進液口處設有法蘭10，下箱管殼體4的出液口處設有法蘭10。
[0028](10)根據上述(I)所述的高壓液體冷卻器，其特徵在於:冷卻水殼體3為水平設置的筒體，冷卻水殼體3管壁上位於頂部的位置開設放氣口 3da。
[0029]本實用新型的有益效果在於:
[0030]( I)活動管板側壁上開設有凹槽，凹槽上設置有O型圈，使得活動管板與第二法蘭之間密封性好，使得該冷卻裝置密封性增強；
[0031](2)冷卻水殼體內部只流通低壓冷卻水，使得冷卻水殼體可以按照低壓標準製造，節約成本，減小冷卻器體積和重量；
[0032](3)0型圈設置於活動管板側壁且活動管板設置於下箱管殼體的第二法蘭內部，使得冷卻器內部的精度要求不高，只需保證活動管板側壁精度和與活動管板側壁接觸的第二法蘭內部的精度即可，降低加工難度，加工降低成本；
[0033](4)高壓液體與冷卻水逆向流動，通過換熱管換熱，使得換熱充分，換熱效率高；[0034](5)0型圈設於被冷卻液體的低溫側，使得O型圈的使用壽命較長。
[0035](6)該冷卻器管板單位直徑截面上設置的換熱管數更多，單位直徑截面上換熱管個數明顯比U型管式冷卻器和浮頭式冷卻器管板上換熱管個數多，從而提高了換熱的速率和換熱的效率。
[0036](7)該冷卻器的被冷卻液體的進出口在兩側，使得該冷卻器更容易布置安裝。
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0037]圖1示出根據本實用新型一種優選實施方式的高壓液體冷卻器的整體結構示意圖；
[0038]圖2示出圖1的局部放大圖。
[0039]附圖標號說明:
[0040]1-上箱管殼體
[0041]Ia-進液口
[0042]Ib-上控制閥接口
[0043]Ic-第一法蘭
[0044]2a_固定管板
[0045]2b-活動管板
[0046]2ba-凹槽
[0047]3-冷卻水殼體
[0048]3a-換熱管
[0049]3b-定距管
[0050]3c-第二法蘭
[0051]3ca_冷卻水出口
[0052]3 da-放氣 口
[0053]3e-折流板
[0054]4-下箱管殼體
[0055]4a_ 出液口
[0056]4b_下控制閥接口
[0057]4ca_冷卻水入口
[0058]5-0 型圈
[0059]10-法蘭
【具體實施方式】
[0060]下面通過附圖和實施例對本實用新型進一步詳細說明。通過這些說明，本實用新型的特點和優點將變得更為清楚明確。
[0061]在這裡專用的詞「示例性」意為「用作例子、實施例或說明性」。這裡作為「示例性」所說明的任何實施例不必解釋為優於或好於其它實施例。儘管在附圖中示出了實施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪製附圖。
[0062]在根據本實用新型的一個優選的實施方式中，如圖1、2中所示，提供高壓液體冷卻器，該冷卻器包括:上箱管殼體1，其左端開設有進液口 Ia ;上箱管殼體I外壁上開設有上控制閥接口 Ib ；
[0063]下箱管殼體4，其右端開設有出液口 4a，下箱管殼體4外壁上開設有下控制閥接口4b ；
[0064]冷卻水殼體3,其左端通過第一法蘭Ic與上箱管殼體I的右端連通，冷卻水殼體3的右端通過第二法蘭3c與下箱管殼體4左端連通，冷卻水殼體3內腔設有換熱管3a，冷卻水殼體3內腔靠近第一法蘭Ic的位置設置具有通孔的固定管板2a，下箱管殼體4內腔靠近第二法蘭3c的位置設置具有通孔的活動管板2b，換熱管3a的兩端分別固定連接於固定管板2a的通孔上和活動管板2b的通孔上，其中，在活動管板2b的側壁上，沿著其周向方向開設凹槽2ba，凹槽2ba內設置有O型圈5，O型圈5與下箱管殼體4內腔相抵接；
[0065]其中，在冷卻水殼體3左端的第一法蘭上開設冷卻水出口 3ca，在冷卻水殼體3右端的第二法蘭上開設冷卻水入口 4ca。
[0066]在一個優選實施方式中，如圖1、2所示:0型圈為均勻的圓環狀結構，使用耐油橡膠材料製成的，O型圈截面為圓形,具體為，O型圈的圓形直徑為5.通過設置O型圈使得該冷卻器的密封更加的嚴密，提高了該冷卻器的密封性。
[0067]在根據本實用新型的一個優選實施方式中，如圖1、2所示:凹槽為環形凹槽，凹槽截面為矩形，凹槽的截面形狀也可以是其他形狀，如半圓形、三角形等，凹槽的槽寬為7mm以下，凹槽用於固定O型圈，使得O型圈可以穩定的安裝在活動管板的側壁上。
[0068]在一個優選實施方式中，如圖1所示:冷卻水入口 4ca位於活動管板2b左面，冷卻水入口 4ca通過冷卻水殼體3的內腔與冷卻水出口 3ca相連通，構成一個供冷卻水流通的通道，冷卻水從冷卻水入口進入冷卻水殼體3與換熱管外壁以及兩個管板組成的腔體內，經折流板3e調速，用於冷卻換熱管內部的高壓液體，再經過冷卻水出口排出冷卻器。
[0069]在一個優選實施方式中，如圖1所示:換熱管兩端分別與上箱管殼體的內腔和下箱管殼體的內腔相連通，進液口 la、上箱管殼體I的內腔、換熱管3a、下箱管殼體4的內腔和出液口 4a順次相連通，構成一個供高壓液體流通的通道，高壓液體從通道流過，流經換熱管時與冷卻水進行換熱，從而使得從出液口出來的高壓液體溫度降低，達到冷卻的目的，由於進液口 Ia和出液口 4a分別設置在該冷卻器的兩側，使得該冷卻器更容易布置安裝。
[0070]在一個優選實施方式中，如圖1所示:換熱管可以使用各種形式的換熱管，優選的為換熱效率高的換熱管，使冷卻器體積更小，所有的換熱管兩端分別焊接在固定管板和活動管板上；本實用新型中所選用的換熱管均為常規的現有換熱管。
[0071]在一個優選實施方式中，如圖1所示:定距管包裹在換熱管外部，減輕換熱管管束的震動用，定距管用於固定折流板，以確定是各個折流板之間的間距，折流板的作用為提高傳熱效果，同時折流板還起到支撐換熱管的作用，在本實用新型中，所述折流板為常規的折流板，所述定距管為常規的定距管。
[0072]在一個優選實施方式中，如圖1所示:冷卻水殼體按照低壓標準製造，內部精度不高，上箱管殼體和下箱管殼體均按照高壓標準製造。
[0073]在一個優選實施方式中，如圖1所示:冷卻水殼體3右端的第二法蘭3c上開設有出氣孔3da，保證水充滿冷卻水殼體。
[0074]在一個優選實施方式中，如圖1、2所示:上箱管殼體1、冷卻水殼體3和下箱管殼體4的外圓直徑相等，均為300?1000_時，冷卻器可用板材及加工件焊接而成；所述外圓直徑為300mm以下時，冷卻器可用無縫管焊接或鍛件加工而成；安裝形式可以根據結構要求，採用鞍座，裙座，支腳，卡箍等形式。
[0075]在一個優選實施方式中，如圖1、2所示:上箱管殼體1、冷卻水殼體3和下箱管殼體4的內圓直徑相等,均為500?IOOOmm時，高壓液體的壓力為O?30MPa ;所述內圓直徑為50?500mm時，高壓液體的壓力為O?40MPa。
[0076]在一個優選實施方式中，本實用新型所述的第一法蘭和第二法蘭為高壓密封法蘭和/或接管法蘭。
[0077]在一個優選的實施方式中，如圖1中所示，固定管板2a固定安裝於第一法蘭Ic的兩個法蘭盤之間，這樣使得固定效果更佳。
[0078]在一個優選的實施方式中，如圖1中所示，冷卻水進出口設置在冷卻水殼體3法蘭盤上，這樣節省空間，提高了該冷卻器換熱效率，本實用新型中第一法蘭和第二法蘭都包括兩個法蘭盤，一個法蘭盤位於冷卻水殼體3上，另一個法蘭盤位於上箱管殼體I或下箱管殼體4上。
[0079]在一個優選的實施方式中，如圖1中所不，上箱管殼體I的進液口處設有法蘭10,下箱管殼體4的出液口處設有法蘭10，這樣使得該冷卻器與其他裝置相連時更加的便利。
[0080]在一個優選的實施方式中，如圖1中所示，上控制閥接口和下控制閥接口上分別安裝常規的控制閥即可。
[0081]本實用新型的有益效果在於:
[0082]( I)活動管板側壁上開設有凹槽，凹槽上設置有O型圈，使得活動管板與第二法蘭之間密封性好，使得該冷卻裝置密封性增強；
[0083](2)冷卻水殼體內部只流通低壓冷卻水，使得冷卻水殼體可以按照低壓標準製造，節約成本，減小冷卻器體積和重量；
[0084](3)0型圈設置於活動管板側壁且活動管板設置於下箱管殼體的第二法蘭內部，使得冷卻器內部的精度要求不高，只需保證活動管板側壁精度和與活動管板側壁接觸的第二法蘭內部的精度即可，降低加工難度，加工降低成本；
[0085](4)高壓液體與冷卻水逆向流動，通過換熱管換熱，使得換熱充分，換熱效率高；
[0086](5) O型圈設於被冷卻液體的低溫側，使得O型圈的使用壽命較長。
[0087](6)該冷卻器管板單位直徑截面上設置的換熱管數更多，單位直徑截面換熱管個數明顯比U型管式冷卻器和浮頭式冷卻器管板上換熱管個數多，從而提高了換熱的速率和換熱的效率。
[0088](7)該冷卻器的被冷卻液體的進出口在兩側，使得該冷卻器更容易布置安裝。
[0089]以上結合了優選的實施方式對本實用新型進行了說明，不過這些實施方式僅是範例性的，僅起到說明性的作用。在此基礎上，可以對本實用新型進行多種替換和改進，這些均落入本實用新型的保護範圍內。
【權利要求】
1.高壓液體冷卻器，其特徵在於:所述高壓液體冷卻器包括: 上箱管殼體(I )，其左端開設有進液口( la)，外壁上開設有上控制閥接口( Ib); 下箱管殼體(4)，其右端開設有出液口(4a)，外壁上開設有下控制閥接口(4b)； 冷卻水殼體(3),其左端通過第一法蘭(Ic)與上箱管殼體(I)的右端連通，冷卻水殼體(3)的右端通過第二法蘭(3c)與下箱管殼體(4)左端連通，冷卻水殼體(3)內腔設有換熱管(3a)，冷卻水殼體(3)內腔靠近第一法蘭(Ic)的位置設置具有通孔的固定管板(2a)，下箱管殼體(4)內腔靠近第二法蘭(3c)的位置設置具有通孔的活動管板(2b)，換熱管(3a)的兩端分別固定連接於固定管板(2a)的通孔上和活動管板(2b)的通孔上，其中，在活動管板(2b)的側壁上，沿著其周向方向開設凹槽(2ba)，凹槽(2ba)內設置有O型圈(5)，0型圈(5)與下箱管殼體(4)內腔相抵接； 其中，在冷卻水殼體(3)上開設冷卻水出口(3ca)和冷卻水入口(4ca)。
2.根據權利要求1所述的高壓液體冷卻器，其特徵在於:作為工質的被冷卻液體經由進液口(la)、上箱管殼體(I)內腔、第一法蘭(Ic)進入到換熱管(3a)內部，在換熱管(3a)內部降低溫度後經由第二法蘭(3c)、下箱管殼體(4)內腔和出液口(4a)後流出該冷卻器； 作為冷介質的冷卻水經由冷卻水入口(4ca)進入到冷卻水殼體(3)內腔、在冷卻水殼體(3)內腔吸收工質釋放的熱量後經由冷卻水出口(3ca)流出該冷卻器。
3.根據權利要求1所述的高壓液體冷卻器，其特徵在於:0型圈(5)是由耐油橡膠材料製成。
4.根據權利要求1所述的高壓液體冷卻器，其特徵在於:上箱管殼體(I)、冷卻水殼體(3)和下箱管殼體(4)均為圓筒狀，且各圓筒的軸心在一條直線上。
5.根據權利要求1所述的高壓液體冷卻器，其特徵在於:在換熱管(3a)外部依次交替套有折流板(3e )和定距管(3b )。
6.根據權利要求1所述的高壓液體冷卻器，其特徵在於:固定管板(2a)固定安裝於第一法蘭(Ic)的兩個法蘭盤之間。
7.根據權利要求1所述的高壓液體冷卻器，其特徵在於:冷卻水入口(4ca)開設在冷卻水殼體(3)上的右端法蘭盤上。
8.根據權利要求1所述的高壓液體冷卻器，其特徵在於:冷卻水出口(3ca)開設在冷卻水殼體(3)上的左端法蘭盤上。
9.根據權利要求1所述的高壓液體冷卻器，其特徵在於:上箱管殼體(I)的進液口處設有法蘭(10 )，下箱管殼體(4 )的出液口處設有法蘭(10 )。
10.根據權利要求1所述的高壓液體冷卻器，其特徵在於:冷卻水殼體(3)為水平設置的筒體，冷卻水殼體(3)管壁上位於頂部的位置開設放氣口(3da)。
【文檔編號】F28D7/00GK203687697SQ201320837274
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月17日 優先權日:2013年12月17日
【發明者】劉亞軍 申請人:瀋陽北方特種工具機有限公司