CN101793471A - 叠置式板翅式换热器 - Google Patents
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Abstract
叠置式板翅式换热器，包括盖板、隔板、翅片、密封顶柱和管接头；第一隔板上第一对角线上的第一角孔和第三角孔的角孔平面设在高平面上，第二对角线上的第二角孔和第四角孔的角孔平面设在低平面上，第一角孔和第三角孔的角孔平面在高平面上向四周延伸后，再沿下延壁向下延伸至低平面，形成围绕第一角孔和第三角孔的凸台；第二隔板上第二对角线上第二角孔和第四角孔的角孔平面在高平面上向四周延伸后，再沿下延壁向下延伸至低平面，形成围绕第二角孔和第四角孔的凸台；第一隔板和第二隔板上下叠合，第一隔板上的低角孔平面和第二隔板的高角孔平面密封连接，若干第一隔板和第二隔板依次连接构成换热芯体；换热芯体的上下两侧用盖板密封，管接头设置在盖板上。
Description
技术领域
本发明涉及热交换领域，具体涉及一种叠置式板翅式换热器，该换热器可以广泛应用在石油化工、动力机械等领域中。
技术背景
板翅式换热器是常见的一种紧凑式换热器，它主要由芯体、封头、管接头和支座组成。其中最关键的部位是有一系列单元结构组成的热交换芯体，每个结构单元都是由上隔板、下隔板、夹在隔板之间的传热翅片组成。为了满足耐高温、耐高压、抗腐蚀这类特殊要求，在石油化工、制冷、医药、原子能、航空航天等领域中经常会使用板翅式换热器。现有的换热器存在体积大、成本高、空间布置也难的缺陷。
发明内容
本发明目的是克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、紧凑，密封性能更好，同时成本低的板翅式换热器。
实现本发明目的的技术方案是：叠置式板翅式换热器，包括盖板、隔板、翅片和管接头；所述隔板包括中部的中心平面和上、下两端的角孔平面，中心平面在低平面上延伸，角孔平面在延续的低平面和高平面上延伸，隔板的四边设有由低平面向高平面方向延伸的折边，上、下两端的角孔平面上共设有四个角孔；所述隔板包括第一隔板和第二隔板；第一隔板上第一对角线上的第一角孔和第三角孔的角孔平面设在高平面上，第二对角线上的第二角孔和第四角孔的角孔平面设在低平面上，第一角孔和第三角孔的角孔平面在高平面上向四周延伸后，再沿下延壁向下延伸至低平面，形成围绕第一角孔和第三角孔的凸台；第二隔板上第二对角线上第二角孔和第四角孔的角孔平面在高平面上向四周延伸后，再沿下延壁向下延伸至低平面，形成围绕第二角孔和第四角孔的凸台；第一隔板和第二隔板上下叠合，第一隔板上的低角孔平面和第二隔板的高角孔平面密封连接，若干第一隔板和第二隔板依次连接构成换热芯体；换热芯体的上下两侧用盖板密封，管接头设置在盖板上。芯体组装时两介质流体通道间隔叠置，整个换热器包括管接头均用整体钎焊进行连接和密封。
作为本发明的进一步改进，在隔板四角的折边设有防皱切口，其结构就是在四角折边处开若干个切口，防止四角折边褶皱。
作为本发明的进一步改进，凸台的下延壁延伸至隔板角部的折边，和折边形成锐角夹角55°～65°，加强角部的强度。
作为本发明的进一步改进，在相邻的隔板之间设有翅片，翅片的四角设有角孔，第一隔板上方的第一翅片上，与第一隔板第一角线的两个角孔相对应角孔的被切成开放的缺口，第二隔板上方的第二翅片上，与第二隔板第二角线的两个角孔相对应角孔的被切成开放的缺口，开放的缺口与凸台形状相适应。若干个隔板相互连接并和翅片以其构成换热芯体。
作为本发明的进一步改进，第一隔板上的第一角孔和第三角孔的下延壁和高平面成钝角夹角135°～160°，第二隔板上的第二角孔和第四角孔的下延壁和高平面成钝角夹角135°～160°，从而加强焊接后芯体的承压能力。
作为本发明的进一步改进，第一隔板上的第二角孔和第四角孔的边缘分别设有向下的定位凸缘，定位凸缘的高度和隔板的厚度相当，定位凸缘的外径和第一角孔和第三角孔的直径相应；第二隔板上的第一角孔和第三角孔的边缘分别设有向下的定位凸缘，定位凸缘的高度和隔板的厚度相当，定位凸缘的外径和第二角孔和第四角孔的直径相应。定位凸缘的设置使安装更方便，同时增加了隔板之间的密封和定位效果。
作为本发明的进一步改进，隔板上的连边凸台或定位凸缘结构可以成对角放置也可以成同侧放置。
作为本发明的进一步改进，在换热芯体中的相邻两层隔板间设有密封顶柱，密封顶柱的一端钎焊在下层隔板的处于低平面角孔边缘的上表面，密封顶柱的另一端钎焊在上层隔板的凸台顶部的下表面。
本发明是对传统换热器的结构做了改进，隔板被冲压成盘状，四边有翻边，利用连边凸台的形式代替了堵圈，使得换热器具有换热效率高，耐高温，耐高压等优点，与传统的板翅式换热器相比，结构简单，成本显著下降。
本发明密封效果好，整体均采用焊接连接，两介质流体不会发生互窜现象，密封性能好，不会发生泄漏，耐高温、耐高压。与传统的板翅式换热器相比，本发明仅由盖板、隔板、翅片和管接头组成，结构更简单，成本显著下降，适合批量生产，具有较好的经济和社会效益。
附图说明
图1为本发明实施例1叠置式板翅式换热器外形示意图。
图2为本发明实施例1叠置式板翅式换热器隔板结构示意图。
图3为本发明实施例1第一隔板结构示意图。
图4为本发明实施例1第二隔板结构示意图。
图5为图3的A-A剖视图。
图6为图4的B-B剖视图。
图7为叠置式板翅式换热器密封顶柱结构示意图。
图8为叠置式板翅式换热器翅片结构示意图。
图9为第二翅片结构示意图。
图10为第一翅片结构示意图。
图11为叠置式板翅式换热芯体结构示意图。
图12为图10的B-B剖视图。
图13为图10的C-C剖视图。
具体实施方式
参照附图1和10所示，叠置式板翅式换热器，包括至少两个换热隔板3a、3b。该换热器有管接头1、上盖板2、隔板3、下盖板4、翅片5、密封顶柱11构成。盘状隔板2四边设有一定角度的折边，若干个盘状隔板3相互连接密封在一起和翅片5构成了叠置式换热器的芯体，换热芯体上部用上盖板2密封，换热芯体下部用下盖板4密封，管接头1设置在上盖板2上。
参照附图3和图4所示，隔板3a、3b被冲压成盘状结构，隔板3a、3b四边设有从低平面向上延伸的折边3.2，折边3.2与低平面3.0的夹角为95°～105°。隔板3a的第一对角线3.9两端有两个带凸台3.3的角孔3.4a、3.5a，隔板3a的第二对角线3.8两端有两个带定位凸缘的角孔3.6a、3.7a。第二隔板3b的第二对角线3.8两端有两个带凸台3.3的角孔3.6b、3.7b，第二隔板3b的第一对角线3.9两端有两个带定位凸缘的角孔3.4b、3.5b。每个隔板上四个角孔中，对角的两个角孔大小相同。两对的角孔大小根据具体流体介质流量设计。
隔板3分为第一隔板3a和第二隔板3b两种，它们的不同在于隔板3上连边凸台3.3的位置。第一隔板3a上第一对角线上的两个角孔3.4a、3.5a的边缘有连边凸台3.3结构，隔板3b上第二对角线上的两个角孔3.6b、3.7b的边缘设有连边凸台3.3连边凸台3.3的结构，这样的设计使得换热器的结构更加紧凑，结构更加简单，成本显著下降。
参照图5，第一隔板3a上第一角孔3.4a的角孔平面设在高平面6上，第四角孔3.7a设在低平面7上，第一角孔3.4a的角孔平面在高平面上向四周延伸后，再沿下延壁8向下延伸至低平面7，形成围绕第一角孔3.4a的凸台3.3。第四角孔3.7a的边缘设有向下的定位凸缘9，定位凸缘9的高度和隔板的厚度相当，定位凸缘9的外径和第一角孔3.4a的直径相应。第一角孔3.4a的下延壁8与高平面成钝角夹角α、β角。
参照图6，第二隔板3b上的第一角孔3.4b的角孔平面设在低平面7上，第四角孔3.7b的角孔平面设在高平面6上，第四角孔3.7b的角孔平面在高平面6上向四周延伸后，再沿下延壁8向下延伸至低平面7，形成围绕第四角孔的凸台3.3。第二隔板上的第一角孔3.4b的边缘设有向下的定位凸缘9，定位凸缘9的高度和隔板的厚度相当，定位凸缘9的外径和第四角孔3.7b的直径相应。第四角孔3.7b的下延壁8与高平面成钝角夹角α、β角。
参照图7和图12，在换热芯体中的相邻两层隔板间设有起到加强芯体承压能力作用的密封顶柱11，密封顶柱11的一端钎焊在下层隔板的处于下平面的角孔边缘的上表面，即定位凸缘9的反面，密封顶柱11的另一端钎焊在上层隔板的凸台3.3的顶部的下表面。
参考图11、图12和图13，第一隔板3a和第二隔板3b上下叠合，第一隔板上的低角孔平面7和第二隔板的高平面6密封连接。若干第一隔板3a和第二隔板3b依次连接，第一隔板3a和第二隔板3b之间设有翅片5，隔板3a、3b和翅片5共同构成换热芯体10。
参照附图2所示，隔板3在被冲压成盘状结构的时候，它的四周容易褶皱，在隔板3四角折边处开若干防皱切口3.1，防止四角折边褶皱。每层隔板3的四角位置都有防皱切口3.1。
参照附图8、9和10所示，翅片5按照隔板3的结构加工，同样翅片5也有两种5a和5b，它们的不同在于翅片5上角孔的位置不同。为了能和隔板3一致，翅片5a的第一对角线3.9上的角孔被切开，形成开放的缺口5.1。翅片5b的第二对角线3.8上的角孔被切开，形成开放的缺口5.1。翅片5的形式可以为锯齿形、平直形、多孔形、百叶窗形、波纹形的一种。翅片5的高度要低于隔板3的翻边3.2的高度。
在上述的叠置式板翅式换热器中，不同流体介质的通道是间隔重叠的，整个换热器包括管接头使用钎焊进行连接和密封。
Claims (8)
1.叠置式板翅式换热器，包括盖板、隔板、翅片和管接头；所述隔板包括中部的中心平面和上、下两端的角孔平面，中心平面在低平面上延伸，角孔平面在延续的低平面和高平面上延伸，隔板的四边设有由低平面向高平面延伸的折边，上、下两端的角孔平面上共设有四个角孔；所述隔板包括第一隔板和第二隔板；其特征是，第一隔板上第一对角线上的第一角孔和第三角孔的角孔平面设在高平面上，第二对角线上的第二角孔和第四角孔的角孔平面设在低平面上，第一角孔和第三角孔的角孔平面在高平面上向四周延伸后，再沿下延壁向下延伸至低平面，形成围绕第一角孔和第三角孔的凸台；第二隔板上第二对角线上第二角孔和第四角孔的角孔平面在高平面上向四周延伸后，再沿下延壁向下延伸至低平面，形成围绕第二角孔和第四角孔的凸台；第一隔板和第二隔板上下叠合，第一隔板上的低角孔平面和第二隔板的高角孔平面密封连接，若干第一隔板和第二隔板依次连接构成换热芯体；换热芯体的上下两侧用盖板密封，管接头设置在盖板上。
2.根据权利要求1所述的换热器，其特征是，在隔板四角的折边设有防皱切口，其结构就是在四角折边处开若干个切口，防止四角折边褶皱。
3.根据权利要求1所述的换热器，其特征是，所述凸台延伸至隔板角部的折边处。
4.根据权利要求1所述的换热器，其特征是，在相邻的隔板之间设有翅片，翅片的四角设有角孔，第一隔板上方的第一翅片上，与第一隔板第一角线的两个角孔相对应角孔的被切成开放的缺口，第二隔板上方的第二翅片上，与第二隔板第二角线的两个角孔相对应角孔的被切成开放的缺口，开放的缺口与凸台形状相适应。
5.根据权利要求1所述的换热器，其特征是，第一隔板上的第一角孔和第三角孔的下延壁和高平面成钝角夹角135°～160°，第二隔板上的第二角孔和第四角孔的下延壁和高平面成钝角夹角135°～160°。
6.根据权利要求1所述的换热器，其特征是，第一隔板上的第二角孔和第四角孔的边缘分别设有向下的定位凸缘，定位凸缘的高度和隔板的厚度相当，定位凸缘的外径和第一角孔和第三角孔的直径相应；第二隔板上的第一角孔和第三角孔的边缘分别设有向下的定位凸缘，定位凸缘的高度和隔板的厚度相当，定位凸缘的外径和第二角孔和第四角孔的直径相应。
7.根据权利要求1所述的换热器，其特征是，隔板上的连边凸台或定位凸缘结构成对角放置或成同侧放置。
8.根据权利要求1或6所述的换热器，其特征是，在换热芯体中的相邻两层隔板间设有密封顶柱，密封顶柱的一端钎焊在下层隔板的处于低平面角孔边缘的上表面，密封顶柱的另一端钎焊在上层隔板的凸台顶部的下表面。
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