CN102168927A - 一种高效无气堵蜂窝孔式换热器 - Google Patents

一种高效无气堵蜂窝孔式换热器 Download PDF

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一种高效无气堵蜂窝孔式换热器。包括换热单元本体，换热单元本体两端的上、下冷热流体分合器，逆向设置在冷热流体分合器两端的冷流体进、出口和热流体进、出口。所述换热单元本体是由金属整体成型为相互毗邻的蜂窝孔洞构成的蜂窝状结构，所述冷热流体分合器与导流槽结合成一体，在换热单元本体二个端面上每两行蜂窝孔洞之间的间壁上开有间壁密封槽，在二个端面的外围上设有密封框，每个间壁密封槽与密封框相连构成整体式密封，将分流或汇流槽与上下分合器融为一体；所述冷流体的进口和热流体的出口交替排列有1-100组。本发明换热效率更高，整体密封效果更好、拆卸清洗更方便。

Description

一种高效无气堵蜂窝孔式换热器
技术领域
本发明涉及一种高效无气堵蜂窝孔式换热器。
背景技术
现有间壁式换热器根据传热面不同可分为管壳式换热器，板式换热器，套管式换热器等等；其中板式换热器换热系数高，节能效果好，但它不耐压，容易堵塞，极大地限制了板式换热器应用范围。而管壳式换热器虽然耐压，但其换热系数低，且占用地方大，不节能。中国专利说明书ZL200920095299.8公开了一种蜂窝陶瓷换热器，包括由一个或一个以上主换热基本单元和两个或主换热基本单元数量两倍的封口基本单元模块化组成，用于高温烟气与被加热气体进行热交换，由于采用导热性能较差的陶瓷材料，体积较大，换热效率不高，不耐压，使用范围窄，容易产生内泄漏。中国专利说明书CN101907411A公开了一种板孔复叠式换热装置，包括由若干片蜂窝孔板和形状大小与其相同的密封隔热垫或密封胶相间叠加而成的蜂窝孔板式换热元件，该换热器板孔使用金属材料，在蜂窝板孔上交错排列有若干行冷热流体通孔，虽然可以提高换热率，但因换热主体采用蜂窝孔板叠加方式，安装不便，各板孔之间用密封隔热垫或密封胶密封，漏点多，密封效果不佳，难以承受高压。我本人申请的2011100516204是对以上专利申请的改进, 其在换热单元本体两端连接的导流槽板朝外端部设有凸台，在凸台上设有若干与换热单元本体对应但不穿过凸台该端面的蜂窝孔，长分流或汇流凹槽（即导流槽）与同方向排列的所有蜂窝孔相通，在蜂窝体端面开有连通同行蜂窝孔洞的槽，这个槽仅是联通同行蜂窝孔洞以形成流体通道，以实现流体汇流或分流。通过实验发现它存在以下缺点：（1）仍存在有气堵现象和瓶颈效应，难以释放出最高换热效率；（2）整体密封效果不太理想；（3）换热器拆卸清洗不太方便。另外其冷流体的进出口和热流体的进出口只有一组，这种结构会造成在导流槽内形成瓶颈效应，阻碍流体快速流动，远离流体进出口的地方流速就慢，而且会压迫容积内气体进入末端造成气堵现象。
发明内容
本发明的目的在于对2011100516204专利的改进，提供一种换热效率更高，整体密封效果更好、拆卸清洗更方便的蜂窝孔式换热器。
本发明的技术方案是：包括换热单元本体，换热单元本体两端的上、下冷热流体分合器，逆向设置在冷热流体分合器两端的冷流体进、出口和热流体进、出口；其特征在于，所述换热单元本体是由金属整体成型为相互毗邻的蜂窝孔洞构成的蜂窝状结构，所述冷热流体分合器与导流槽结合成一体，在换热单元本体二个端面上每两行蜂窝孔洞之间的间壁上开有间壁密封槽，在二个端面的外围上设有密封框，每个间壁密封槽与密封框相连构成整体式密封，将分流或汇流槽与上下分合器融为一体；所述冷流体的进口和热流体的出口交替排列有1-100组。
所述上冷热流体分合器的上面设有排气孔。
所述蜂窝孔的截面形状为圆形或多边形，孔壁厚度为0.3—7mm。
所述金属为铜、铝、铁或其它合金。
本发明的优点：（1）每个间壁密封槽与密封框相连构成整体式密封，密封效果更好，可防止流体内漏外泄；（2）冷流体的进出口和热流体的进出口为多组，这种结构可以降低瓶颈效应，促进流体快速流动，减少气堵的发生；（3）在上分合器上面设有排气孔，即使有气堵情况发生，也能使气体不至于堵塞流体通道；以上技术方案更有利于两则流体交错换热，可使换热面积充分利用起来，从而大大提高了换热器的换热系数；（4）把分流或汇流槽与上下分合器融为一体，极大方便了换热器密封与拆卸清洗；（5）蜂窝结构状非常耐压，其耐压等级高达10Mpa以上，换热系数可达10000w／m2﹒H﹒C，（6）可减轻重量，节约金属材料。
附图说明
图1为本发明外部结构示意图；
图2为换热元件二个端面的结构示意图；
图3为分合器内部结构示意图；
图4为图3的上分合器局部图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
实施例：参照附图1：
本实施例换热单元本体1中的换热元件是由金属整体成型为相互毗邻的蜂窝孔洞构成的蜂窝状结构，蜂窝孔壁厚为0.3—7mm。在换热单元本体二个端面2-1和2-2的外侧是上、下冷热流体分合器3-1和3-2，冷热流体分合器与导流槽结合成一体。本实施例逆向设置在冷热流体分合器两端的冷流体进、出口和热流体进、出口为二组；热流体从上分合器3-1右端的二个进口A-1进入，从左端下分合器背面的二个出口A-2流出；冷流体从下分合器左端背面的二个进口B-1进入，从上分合器右端的二个出口B-2流出。在上分合器上设有冷流体排气孔8-1和热流体排气孔8-2。
参见图2：在换热单元本体二个端面2-1和2-2的每两行蜂窝孔洞之间的间壁上开有间壁密封槽4，在二个端面的外周围上设有密封框5，每个间壁密封槽4与密封框5相连构成整体式密封。
参见图3和图4：
换热单元本体二侧的冷热流体分合器3-1和3-2与导流槽6（即长分流或汇流凹槽）结合成一体，每一个导流槽在紧挨着蜂窝体蜂窝面这边，其槽壁必须压着蜂窝面上每两行蜂窝孔间壁上的密封槽上，其凹向流道必须对应着每行蜂窝孔洞。而紧靠着分合器进出口的长分流或汇流凹槽设有与进出口A或B贯通的通槽7，形成两则流体完整的通道。本本实施例是二组进出口有两个通槽，且每个导流槽里只能是同则的通槽，也就是说它们只能是热流体通槽或者是冷流体通槽；每个导流槽都只能隶属一则流体的通道，两则流体依次交替紧挨着，每行冷热孔洞交替排列着。

Claims (4)

1. 一种高效无气堵蜂窝孔式换热器，包括换热单元本体，换热单元本体两端的上、下冷热流体分合器，逆向设置在冷热流体分合器两端的冷流体进、出口和热流体进、出口；其特征在于，所述换热单元本体是由金属整体成型为相互毗邻的蜂窝孔洞构成的蜂窝状结构，所述冷热流体分合器与导流槽结合成一体，在换热单元本体二个端面上每两行蜂窝孔洞之间的间壁上开有间壁密封槽，在二个端面的外围上设有密封框，每个间壁密封槽与密封框相连构成整体式密封，将分流或汇流槽与上下分合器融为一体；所述冷流体的进口和热流体的出口交替排列有1-100组。
2.根据权利要求1所述的高效无气堵蜂窝孔式换热器，其特征在于，所述上冷热流体分合器的上面设有排气孔。
3.根据权利要求1所述的高效无气堵蜂窝孔式换热器，其特征在于，所述蜂窝孔的截面形状为圆形或多边形，孔壁厚度为0.3—7mm。
4.根据权利要求1所述的高效无气堵蜂窝孔式换热器，其特征在于，所述金属为铜、铝、铁或其它合金。
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