CN103712490A - 一种可拆卸式板翅换热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及换热器技术领域，尤其涉及一种可拆卸式板翅换热器，壳体中部设置板翅换热芯子，板翅换热芯子包括若干根独立的换热管，每根换热管均和壳体可拆卸连接，以便能够随时更换板翅换热芯子中损坏的换热管。每根换热管上设置用于监测换热管换热状态的监测装置，以便及时、准确的区分出损坏的换热管。所述橡胶封头的端面设置镂空结构，所有换热管的冷介质输入端的橡胶封头的镂空结构的镂空面积从壳体中心向边缘逐渐变大，所有换热管的冷介质输出端的橡胶封头的镂空结构的镂空面积从壳体中心向边缘逐渐变大。即板翅换热芯子中所有换热管形成的冷介质进口和冷介质出口的规格符合板翅换热芯子内部流速分布的规律，换热效率高。

Description

一种可拆卸式板翅换热器

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，尤其涉及一种可拆卸式板翅换热器。

背景技术

板翅换热器因为其结构紧凑，传热效率高，现已广泛应用于空气分离、石油化工、航空航天等领域。目前市面上的板翅换热器，板翅换热芯子通常都是作成一个整体，如果板翅换热芯子中的某一换热部件损坏，就必须更换整个板翅换热芯子，这样的产品设计直接造成物料的浪费，同时也给客户带来更大的经济负担。而且板翅换热器在长时间使用后，换热芯子中的某一换热部件是否因为损坏而无法达到预期的换热效果，使用者也不得而知。另外目前市面上的板翅换热器，整个板翅换热芯子的冷介质进口和冷介质出口都是统一规格，这不符合板翅换热芯子内部流速分布的规律，不利于更有效地换热。

发明内容

本发明的目的在于提出一种可拆卸式板翅换热器，能够及时、准确地更换板翅换热芯子中损坏的换热管，且板翅换热芯子中所有换热管形成的冷介质进口和冷介质出口的规格符合板翅换热芯子内部流速分布的规律，换热效率高，结构简单且装拆方便。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种可拆卸式板翅换热器，包括壳体、所述壳体上设置冷介质输入管和冷介质输出管，所述壳体内部设置输入腔室和输出腔室，所述冷介质输入管和输入腔室连接，所述冷介质输出管和输出腔室连接，所述壳体中部设置板翅换热芯子，输入腔室和输出腔室通过板翅换热芯子连接，所述板翅换热芯子包括若干根换热管，每根换热管一端和输入腔室可拆卸连接，另一端和输出腔室可拆卸连接，每根换热管两端分别设置橡胶封头，所述橡胶封头的端面设置镂空结构，所述输入腔室设置有用于和所述换热管一端的橡胶封头紧密连接的密封结构，所述输出腔室设置有用于和所述换热管另一端的橡胶封头紧密连接的密封结构，所有换热管的冷介质输入端的橡胶封头的镂空结构的镂空面积从壳体中心向边缘逐渐变大，所有换热管的冷介质输出端的橡胶封头的镂空结构的镂空面积从壳体中心向边缘逐渐变大，每根换热管上设置用于监测换热管换热状态的监测装置。

其中，所述监测装置为温度传感器，所述温度传感器设置在橡胶封头表面。

其中，所述监测装置为压力传感器，所述压力传感器设置在橡胶封头表面。

其中，所述橡胶封头的端面内设置刚性支撑夹层。

其中，所述监测装置连接显示屏和/或报警装置。

其中，所述所有换热管的冷介质输入端的橡胶封头的镂空结构的镂空面积相对壳体中心成对称分布，所述所有换热管的冷介质输出端的橡胶封头的镂空结构的镂空面积相对壳体中心成对称分布。

其中，所述每根换热管和橡胶封头可拆卸连接，所述每根换热管两端分别设置凹槽，所述橡胶封头上设置有和所述凹槽配合使用的凸起结构。

其中，所述每根换热管两端分别设置二道凹槽，二道凹槽呈并排分布。

其中，所述橡胶封头外表面设置密封蜡。

其中，所述镂空结构为孔形镂空结构或扇形镂空结构。

本发明的有益效果在于：一种可拆卸式板翅换热器，壳体中部设置板翅换热芯子，板翅换热芯子包括若干根独立的换热管，每根换热管均和壳体可拆卸连接，以便能够随时更换板翅换热芯子中损坏的换热管，每根换热管两端分别设置橡胶封头，壳体内部的输入腔室和输出腔室分别设置有用于和所述橡胶封头紧密连接的密封结构，保证换热管分别和输入腔室、输出腔室紧密连接，装拆方便。每根换热管上设置用于监测换热管换热状态的监测装置，保证能够第一时间发现损坏的换热管，以便及时、准确的区分出损坏的换热管。所述橡胶封头的端面设置镂空结构，所有换热管的冷介质输入端的橡胶封头的镂空结构的镂空面积从壳体中心向边缘逐渐变大，所有换热管的冷介质输出端的橡胶封头的镂空结构的镂空面积从壳体中心向边缘逐渐变大。即板翅换热芯子中所有换热管形成的冷介质进口和冷介质出口的规格符合板翅换热芯子内部流速分布的规律，换热效率高。可见该可拆卸式板翅换热器，能够及时、准确地更换板翅换热芯子中损坏的换热管，且板翅换热芯子中所有换热管形成的冷介质进口和冷介质出口的规格符合板翅换热芯子内部流速分布的规律，换热效率高，结构简单且装拆方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的可拆卸式板翅换热器的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的换热管的结构示意图。

图3是本发明实施例提供的橡胶封头的结构正视图。

图4是本发明实施例提供的所有换热管形成的冷介质进口的规格示意图。

附图标记说明：

1-冷介质输入管；2-冷介质输出管；3-输入腔室；4-输出腔室；

5-板翅换热芯子；6-换热管；7-橡胶封头。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，其是本发明实施例提供的可拆卸式板翅换热器的结构示意图。

一种可拆卸式板翅换热器，包括壳体、所述壳体上设置冷介质输入管1和冷介质输出管2，所述壳体内部设置输入腔室3和输出腔室4，所述冷介质输入管1和输入腔室3连接，所述冷介质输出管2和输出腔室4连接，所述壳体中部设置板翅换热芯子5，输入腔室3和输出腔室4通过板翅换热芯子5连接，所述板翅换热芯子5包括若干根换热管6，每根换热管6一端和输入腔室3可拆卸连接，另一端和输出腔室4可拆卸连接，每根换热管6两端分别设置橡胶封头7，所述橡胶封头7的端面设置镂空结构，所述输入腔室3设置有用于和所述换热管6一端的橡胶封头7紧密连接的密封结构，所述输出腔室4设置有用于和所述换热管6另一端的橡胶封头7紧密连接的密封结构，所有换热管6的冷介质输入端的橡胶封头7的镂空结构的镂空面积从壳体中心向边缘逐渐变大，所有换热管6的冷介质输出端的橡胶封头7的镂空结构的镂空面积从壳体中心向边缘逐渐变大，每根换热管6上设置用于监测换热管6换热状态的监测装置。

所述的密封结构可为和橡胶封头7配合使用的凹槽结构，也可为和橡胶封头7配合使用的凸起结构。在换热管6上直接设置橡胶封头7，相对于在装拆换热管6时重新在换热管6两端套上橡胶圈的做法，装拆更方便，连接更紧密。因为橡胶圈的密封面积相对橡胶封头7的密封面积更窄，且容易丢失，不易长时间保存。

一种可拆卸式板翅换热器，壳体中部设置板翅换热芯子5，板翅换热芯子5包括若干根独立的换热管6，每根换热管6均和壳体可拆卸连接，以便能够随时更换板翅换热芯子5中损坏的换热管6，每根换热管6两端分别设置橡胶封头7，壳体内部的输入腔室3和输出腔室4分别设置有用于和所述橡胶封头7紧密连接的密封结构，保证换热管6分别和输入腔室3、输出腔室4紧密连接，装拆方便。每根换热管6上设置用于监测换热管6换热状态的监测装置，保证能够第一时间发现损坏的换热管6，以便及时、准确的区分出损坏的换热管6。所述橡胶封头7的端面设置镂空结构，所有换热管6的冷介质输入端的橡胶封头7的镂空结构的镂空面积从壳体中心向边缘逐渐变大，所有换热管6的冷介质输出端的橡胶封头7的镂空结构的镂空面积从壳体中心向边缘逐渐变大。即板翅换热芯子5中所有换热管6形成的冷介质进口和冷介质出口的规格符合板翅换热芯子5内部流速分布的规律，换热效率高。可见该可拆卸式板翅换热器，能够及时、准确地更换板翅换热芯子5中损坏的换热管6，且板翅换热芯子5中所有换热管6形成的冷介质进口和冷介质出口的规格符合板翅换热芯子5内部流速分布的规律，换热效率高，结构简单且装拆方便。

其中，所述监测装置为温度传感器，所述温度传感器设置在橡胶封头7表面。

每根换热管6两端分别设置橡胶封头7，一端的橡胶封头7的和输入腔室3紧密连接，另一端的橡胶封头7和输出腔室4紧密连接，一端的橡胶封头7表面的温度传感器可以测试输入的冷介质温度，另一端的橡胶封头7表面的温度传感器可以测试输出的冷介质温度。通过对输入的冷介质温度和输出的冷介质温度的监测，可以实时掌握每根换热管6的换热状态和换热效果，及时发现是否有堵塞、损坏的换热管6。

其中，所述监测装置为压力传感器，所述压力传感器设置在橡胶封头7表面。

由于换热管6中长期有冷介质流动，流动的冷介质会给橡胶封头7施加压力，换热管6中的冷介质正常工作时，施加给橡胶封头7表面的压力是恒定的，一般称为标准压力值，如果施加给橡胶封头7的压力和标准压力值的差值超出一定的范围，我们可以初步判断对应的换热管6损坏或者堵塞。

其中，所述橡胶封头7的端面内设置刚性支撑夹层。

由于换热管6中长期有冷介质流动，流动的冷介质会给橡胶封头7施加压力，若板翅换热器是纵向摆放，冷介质的自身重力也会给橡胶封头7施压，长时间使用后，橡胶封头7容易在压力的作用下变形或破损。橡胶封头7的端面内设置刚性支撑夹层，可以帮助橡胶封头7承担来自冷介质更多的压力，防止橡胶封头7变形或破损，延长橡胶封头7的使用寿命。

其中，所述监测装置连接显示屏和/或报警装置。

通过显示屏，可以让人们实时掌握换热管6的换热状态，通过报警装置，可以在换热状态异常时，及时通知工作人员进行检修，保证可拆卸式板翅换热器的正常工作。

其中，所述所有换热管6的冷介质输入端的橡胶封头7的镂空结构的镂空面积相对壳体中心成对称分布，所述所有换热管6的冷介质输出端的橡胶封头7的镂空结构的镂空面积相对壳体中心成对称分布。

可拆卸式板翅换热器的板翅换热芯子5内部流速分布的规律为冷介质截面流速在冷介质中心轴线附近流速较高，逐渐向边缘递减，基本以冷介质中心轴线为中心对称分布。中间换热管6的流速明显大于周围换热管6的流速，使得冷介质中心轴线附近的换热管6流量增多，而两边的换热管6流量相对减少，以致整个板翅换热芯子5的冷介质进口和冷介质出口都是统一规格的板翅换热器换热性能不均匀，换热效率相对低下。

本发明的换热管6两端分别设置橡胶封头7，所述橡胶封头7的端面设置镂空结构，所有换热管6的冷介质输入端的橡胶封头7的镂空结构的镂空面积从壳体中心向边缘逐渐变大且相对壳体中心成对称分布，所有换热管6的冷介质输出端的橡胶封头7的镂空结构的镂空面积从壳体中心向边缘逐渐变大且相对壳体中心成对称分布，符合板翅换热器的的板翅换热芯子5内部流速分布规律，使得整个板翅换热芯子5的换热性能均匀，换热效率高。

其中，所述每根换热管6和橡胶封头7可拆卸连接，所述每根换热管6两端分别设置凹槽，所述橡胶封头7上设置有和所述凹槽配合使用的凸起结构。

当然，所述每根换热管6两端也可分别设置凸起结构，所述橡胶封头7上设置有和所述凸起结构配合使用的凹槽。

换热管6和橡胶封头7可拆卸连接，方便可拆卸式板翅换热器长时间使用后，及时更换老化的橡胶封头7，保证橡胶封头7紧密密封换热管6，提高可拆卸式板翅换热器的安全有效性。

其中，所述每根换热管6两端分别设置二道凹槽，二道凹槽呈并排分布。

二道凹槽相对一道凹槽的紧密连接性更高。当然，根据实际需要，我们还可以设置三道凹槽、甚至更多的凹槽，凹槽的宽度和形状也可以根据实际需要而确定。

其中，所述橡胶封头7外表面设置密封蜡。

本发明提供的可拆卸式板翅换热器，能够随时更换板翅换热芯子5中损坏的换热管6。所以平时会有部分闲置、备用的换热管6。密封蜡可以在换热管6处于备用状态时，保护换热管6两端的橡胶封头7。需要更换换热管6时，可以人为的把密封蜡抹去，密封蜡也可以帮助橡胶封头7和密封结构更有效的紧密连接。

请参考图2，其是本发明实施例提供的换热管6的结构示意图。

其中，所述换热管6为圆管式换热管、方管式换热管或异型换热管。

圆管式换热管是使用最广泛的一种换热管6，本发明的结构设计也可以适用于方管式换热管或异型换热管。

请参考图3，其是本发明实施例提供的橡胶封头7的结构正视图。

其中，所述镂空结构为孔形镂空结构或扇形镂空结构。

所述镂空结构为孔形镂空结构，对应于图中A方式和B方式。A方式的镂空结构只设置一个孔。B方式的镂空结构设置四个孔，四个孔对称分布。

请参考图4，其是本发明实施例提供的所有换热管6形成的冷介质进口的规格示意图。

该图中板翅换热芯子5包括5根换热管6，5根换热管6的橡胶封头7的镂空结构皆采用图3中A方式，5根换热管6的橡胶封头7的镂空结构从壳体中心向两侧边缘逐渐变大，且相对壳体中心成对称分布。

所述镂空结构为扇形镂空结构，对应于图中C方式。C方式的镂空结构设置四个扇形，四个扇形对称分布。

当然，实际应用时还可以设计其他镂空结构，只要符合板翅换热器的板翅换热芯子5内部流速分布规律即可。

其中，所述输入腔室3的端面和侧面分别设置有和冷介质输入管1配合使用的连接结构，使用时，冷介质输入管1和其中一个连接结构配合使用且紧密连接，其他连接结构关闭。

其中，所述输出腔室4的端面和侧面分别设置和冷介质输出管2配合使用的连接结构，使用时，冷介质输出管2和其中一个连接结构配合使用且紧密连接，其他连接结构关闭。

由于生产可拆卸式板翅换热器时，无法预计实际使用时可拆卸式板翅换热器的摆放位置，在输入腔室3和输出腔室4上设置多个连接结构，用于连接冷介质输入管1和冷介质输出管2。实际使用时，可以根据可拆卸式板翅换热器的摆放位置选择一个连接结构使用，节省可拆卸式板翅换热器的占用空间，满足各种应用场合的需要。

一种可拆卸式板翅换热器，能够及时、准确地更换板翅换热芯子5中损坏的换热管6，且板翅换热芯子5中所有换热管6形成的冷介质进口和冷介质出口的规格符合板翅换热芯子5内部流速分布的规律，换热效率高，结构简单且装拆方便。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种可拆卸式板翅换热器，包括壳体、所述壳体上设置冷介质输入管（1）和冷介质输出管（2），所述壳体内部设置输入腔室（3）和输出腔室（4），所述冷介质输入管（1）和输入腔室（3）连接，所述冷介质输出管（2）和输出腔室（4）连接，所述壳体中部设置板翅换热芯子（5），输入腔室（3）和输出腔室（4）通过板翅换热芯子（5）连接，其特征在于：所述板翅换热芯子（5）包括若干根换热管（6），每根换热管（6）一端和输入腔室（3）可拆卸连接，另一端和输出腔室（4）可拆卸连接，每根换热管（6）两端分别设置橡胶封头（7），所述橡胶封头（7）的端面设置镂空结构，所述输入腔室（3）设置有用于和所述换热管（6）一端的橡胶封头（7）紧密连接的密封结构，所述输出腔室（4）设置有用于和所述换热管（6）另一端的橡胶封头（7）紧密连接的密封结构，所有换热管（6）的冷介质输入端的橡胶封头（7）的镂空结构的镂空面积从壳体中心向边缘逐渐变大，所有换热管（6）的冷介质输出端的橡胶封头（7）的镂空结构的镂空面积从壳体中心向边缘逐渐变大，每根换热管（6）上设置用于监测换热管（6）换热状态的监测装置。

2.根据权利要求1所述的可拆卸式板翅换热器，其特征在于，所述监测装置为温度传感器，所述温度传感器设置在橡胶封头（7）表面。

3.根据权利要求3所述的可拆卸式板翅换热器，其特征在于，所述监测装置为压力传感器，所述压力传感器设置在橡胶封头（7）表面。

4.根据权利要求1所述的可拆卸式板翅换热器，其特征在于，所述橡胶封头（7）的端面内设置刚性支撑夹层。

5.根据权利要求1所述的可拆卸式板翅换热器，其特征在于，所述监测装置连接显示屏和/或报警装置。

6.根据权利要求1所述的可拆卸式板翅换热器，其特征在于，所述所有换热管（6）的冷介质输入端的橡胶封头（7）的镂空结构的镂空面积相对壳体中心成对称分布，所述所有换热管（6）的冷介质输出端的橡胶封头（7）的镂空结构的镂空面积相对壳体中心成对称分布。

7.根据权利要求1所述的可拆卸式板翅换热器，其特征在于，所述每根换热管（6）和橡胶封头（7）可拆卸连接，所述每根换热管（6）两端分别设置凹槽，所述橡胶封头（7）上设置有和所述凹槽配合使用的凸起结构。

8.根据权利要求1所述的可拆卸式板翅换热器，其特征在于，所述每根换热管（6）两端分别设置二道凹槽，二道凹槽呈并排分布。

9.根据权利要求1所述的可拆卸式板翅换热器，其特征在于，所述橡胶封头（7）外表面设置密封蜡。

10.根据权利要求1所述的可拆卸式板翅换热器，其特征在于，所述镂空结构为孔形镂空结构或扇形镂空结构。

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