CN103712494A

CN103712494A - 带有气液分离装置的联体盒形层叠换热器

Info

Publication number: CN103712494A
Application number: CN201410008714.7A
Authority: CN
Inventors: 缪志先
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-01-09
Filing date: 2014-01-09
Publication date: 2014-04-09

Abstract

一种带有气液分离装置的联体盒形层叠换热器，在两个单体换热器之间有联体密封在一起的气液分离段，其特征在于，在气液分离段中有介质流通的通道，有放置气液分离装置的空间，有放入及更换气液分离装置的开口，用盖板在气液分离段的开口上，包括气液分离段两边的单体换热器，将气液分离装置密封联接在气液分离段内。

Description

带有气液分离装置的联体盒形层叠换热器

技术领域

本发明涉及一种换热器，尤其涉及一种带有气液分离装置的联体盒形层叠换热器。

背景技术

盒形层叠换热器是指边缘为斜面的多个换热板片依序层叠，各换热板片边缘的斜面相互密封联接在一起，在盒形层叠换热器内部有可供换热介质流通的角孔以及进行间壁换热的换热装置，换热器中的角孔分布在各换热板片的两端，换热装置位于换热板片中部。

联体盒形层叠换热器现有技术已在专利申请号为201310439577.8中所公开，该项现有技术存在以下问题；当这种技术应用于压缩空气冷冻干燥机组换热器时，压缩空气冷冻干燥后产生的液体无法在换热器内与压缩空气有效地分离。

发明内容

本发明的目的是对上述联体盒形层叠换热器这一现有技术进行进一步改造，使其可以满足压缩空气冷冻干燥后产生的液体在换热器内与压缩空气有效地分离。

本发明的目的是采用以下方案实现的，一种带有气液分离装置的联体盒形层叠换热器，其中每个单体盒形层叠换热器均由多个具有斜面边缘盒形且可以相互层叠在一起的换热板片组成，在每个单体盒形层叠换热器内部有可供换热介质流通的角孔以及进行间壁换热的换热装置，换热器中的角孔分布在各换热板片的两端，换热装置位于换热板片中部，在每个单体盒形层叠换热器上均有与其密封联接在一起的前挡板、后挡板及后加强板，前挡板、后挡板及后加强板的材料厚度比换热板片的材料厚度厚很多，在带有前挡板、后挡板及后加强板的各单体盒形层叠换热器联体密封在一起时，在两个单体换热器之间有联体密封在一起的气液分离段，其特征在于，在气液分离段中有介质流通的通道，有放置气液分离装置的空间，有放入及更换气液分离装置的开口，用盖板在气液分离段的开口上，包括气液分离段两边的单体换热器，将气液分离装置密封联接在气液分离段内。

在气液分离段中放置有气液分离装置，用密封焊接方式将盖板焊接在气液分离段两边的单体换热器及气液分离段开口上，更换内部气液分离装置前，切割盖板周边的密封焊缝，更换内部的气液分离装置后，用密封焊接方式将盖板焊接在气液分离段两边的单体换热器及气液分离段开口上。

在气液分离段中放置有气液分离装置，用紧固螺钉和密封垫片将盖板密封联接在气液分离段的开口上，并用盖板将气液分离装置密封在气液分离段内，更换气液分离装置时，分离盖板更换气液分离装置，用盖板和紧固螺钉及密封垫片再次将更换后的气液分离装置密封联接在气液分离段内。

更换气液分离装置的同时更换盖板。

盖板与气液分离段为相同的材料。

盖板与气液分离段为不相同的材料。

盖板采用透明的材料制造。

盖板周边为金属材料，中间加有透明材料。

用材料挤压工艺制成气液分离段。

用焊接方式将各零件焊接在一起制成气液分离段。

本发明具有以下优点和积极效果：

1、这类带有气液分离装置的联体盒形层叠换热器可以应用在压缩空气冷冻干燥机中，其结构在满足换热要求的同时，依然具有足够的抗爆破压力的能力和抗疲劳能力。

2、这类带有气液分离装置的联体盒形层叠换热器可以方便地更换其内部的气液分离装置及其滤芯。

3、这类带有气液分离装置的联体盒形层叠换热器可以将气液分离段夹在两个单体换热器之间，采用一次性整体钎焊工艺制造。

4、可以使整个换热器更加紧凑，节省所占空间。

5、在气液分离段下部有便于液体排出的流道和接口管嘴。

6、该盖板的形式和结构所表现出来的机械性能、抗压强度和抗疲劳能力以及抗腐蚀能力等，足以满足换热介质及换热工况的要求。

附图说明

以下将结合附图对本发明作进一步说明。

图1盖板密封焊接在两个单体换热器及气液分离段开口上示意图

图1两个单体换热器与气液分离段的相对位置以及各换热介质流通示意图

图3用螺钉和密封垫片将不透明的盖板密封连接在气液分离段上示意图

图4用螺钉和密封垫片将透明的盖板密封连接在气液分离段上示意图

图5用螺钉和密封垫片将透明的组合盖板密封连接在气液分离段上示意图

具体实施方式

下面结合实施例及图示做进一步说明。

图1中的1表示气液分离段中流通已被预热后的气体流道。2表示气液分离段。3表示气液分离段中流通已被气液分离后的气体流道。4表示盖板，在图1中的盖板表示为覆盖在气液分离段开口23之上，盖板4的大小也可以正好等于或略小于气液分离段开口23的大小，使得盖板4嵌于气液分离段开口23之中。5表示底部排液管嘴。6表示预换热段单体换热器。7表示预换热段上的原始湿热压缩空气入口管嘴。8表示进入预换热段的原始湿热压缩空气。9表示离开预换热段并经过冷干和加热处理后的压缩空气。10表示预换热段上经过冷干和加热处理后的压缩空气出口管嘴。11表示预换热段上气液分离后的冷干压缩空气入口角孔。12表示预换热段上经过预换热后的压缩空气出口角孔。13表示制冷换热段上未经过冷干处理的压缩空气进口角孔。14表示排液阀。15表示制冷换热段上的经冷干处理后的压缩空气出口角孔。16表示制冷换热段。17表示液态或气液混合态冷媒。18表示制冷换热段上的液态或气液混合态冷媒入口管嘴。19表示气态冷媒。20表示制冷换热段上的气态冷媒出口管嘴。21表示气液分离段中经过冷干处理过的压缩空气和混杂在其中的液体混合物流道，经过该流道的气液混合物中的液体会从14排液阀中排出，而气体会顺着21流道向上。22表示气液分离段与单体换热器相互密封联接的端面。23表示气液分离段上放入及更换气液分离装置的开口。24表示气液分离装置。25表示减轻通孔，该减轻通孔可以按照设计要求选用任意的形状并在气液分离段的22端面上随意布置。

按照图1中所绘制的换热介质流动点化线走向，可知液态或气液态冷媒17经冷媒入口管嘴18进入制冷换热段16内，按照对角流的换热方式，冷媒17在制冷换热段16内，沿着各层叠在一起的换热板片，逐片从下往上经过蒸发后形成气态冷媒19，并从冷媒出口管嘴20流出制冷换热段16。相对换热的压缩空气8从原始湿热压缩空气入口管嘴7流入预换热段6中，按照同边流的换热方式，原始湿热压缩空气8在预换热段6内，沿着各层叠在一起的换热板片，逐片从下往上经过被预换热后，从压缩空气出口角孔12流出预换热段6，并经过气体流道1流过气液分离段2，进入制冷换热段16上的进口角孔13，再按照对角流的换热方式，该压缩空气在制冷换热段16内，沿着各层叠在一起的换热板片，逐片从上往下经过与冷媒相互间壁逆流制冷换热，冷冻干燥后的压缩空气气液混合物从出口角孔15流出制冷换热段16并流入气液分离段2中的流道21内，经过冷干处理过的压缩空气和混杂在其中的液体混合物进入该流道21后向上流入气液分离装置24中，其中的液体会被气液分离装置24分离出来，这些被分离出来的液体会沿着流道21向下从底部排液管嘴5流出气液分离段2，并经过排液阀14排出，而经过气液分离装置24的冷干压缩空气继续会经过气体流道3流出气液分离段2，并经过入口角孔11流入预换热段6，按照同边流的换热方式，经过冷干和气液分离过后的压缩空气将会在预换热段6内，沿着各层叠在一起的换热板片，逐片从上往下经过预换热段6被相对加热，最后，经过冷干和加热处理的压缩空气9将从压缩空气出口管嘴10流出预换热段6，完成了压缩空气被冷冻干燥的过程。

图1中的气液分离段2可以采用挤压的工艺方式制造出连胚体，然后按所需气液分离段2的宽度切割连胚体，并使切割出来的端面22以及与端面22相平行的另一个端面与气液分离段2两边的单体换热器16、6相互整体密封联接。在切割该连胚体后，其气液分离段2的内部具有介质流通通道1、3、21，有放置气液分离装置24的空间，有放入及更换气液分离装置的开口23。

图1中的气液分离段2也可以采用各零件组装焊接在一起制造。在该组焊结构的气液分离段2中，同样具有介质流通通道1、3、21，有放置气液分离装置24的空间，有放入及更换气液分离装置的开口23，并且同样具有与气液分离段2两边的单体换热器16、6相互整体密封联接的端面22以及与端面22相平行的另一个端面。

在图1预换热段6的内部，换热介质表现为同边流换热方式，也可以选择采用对角流的换热方式。另外，在图1制冷换热段16的内部，换热介质表现为对角流换热方式，也可以选择采用同边流的换热方式。当预换热段及制冷换热段内的换热介质流向形式变化后，其换热介质的流动走向也会变化，与图1不同。

图2中的16a表示制冷换热段，2a表示气液分离段，6a表示预换热段，4a表示用密封焊接方式的盖板，5a表示底部排液管嘴，26表示盖板周边的焊缝。

结合图1，图2表示了由单体换热器16a、6a和气液分离段2a构成的带有气液分离装置的联体盒形层叠换热器。图1中气液分离段2a上的开口23的宽度应该与整个气液分离段2a同宽，这样则便于气液分离装置24的放入和更换，所以在焊接盖板4a时，盖板4a将被密封焊接在气液分离段2a的开口23以及单体换热器16a、6a上。更换其中的气液分离装置24时，切割焊缝26，更换气液分离装置24以及更换盖板4a之后，将盖板4a再次采用焊接密封的方式密封联接在气液分离段2a的开口23以及单体换热器16a、6a上。

图3中的16b表示制冷换热段。2b表示气液分离段。6b表示预换热段。5b表示底部排液管嘴。4b表示该盖板为不透明的整体盖板，并采用密封垫片和螺钉紧固这样的密封方式。27表示紧固螺钉包括密封垫片。

结合图1，图3表示了由单体换热器16b、6b和气液分离段2b构成的带有气液分离装置的联体盒形层叠换热器。图3中气液分离段2b上的开口23的宽度应该小于气液分离段2b的宽度，这样则便于在气液分离装置24的开口23周边设置紧固螺钉27的螺纹盲孔，同时也便于盖板4b与气液分离段2b上的开口23平面密封。由于在气液分离段2b上的开口23宽度小于气液分离段2b的整体宽度，在放入或更换气液分离装置24时，需要将气液分离装置24拆分并逐步依序放入气液分离段2b的开口23中，并填满气液分离段2b内部放置气液分离装置的空间。

图4中的16c表示制冷换热段。2c表示气液分离段。6c表示预换热段。5c表示底部排液管嘴。4c表示该盖板为透明的整体盖板，并采用密封垫片和螺钉紧固这样的密封方式。27c表示紧固螺钉包括密封垫片。

结合图1，图4表示了由单体换热器16c、6c和气液分离段2c构成的带有气液分离装置的联体盒形层叠换热器。图4中气液分离段2c上的开口23的宽度应该小于2c的宽度，这样则便于在气液分离装置24的开口23周边设置紧固螺钉27c的螺纹盲孔，同时也便于盖板4c与气液分离段2c上的开口23平面密封。由于在气液分离段2c上的开口23宽度小于气液分离段2c的整体宽度，在放入或更换气液分离装置24时，需要将气液分离装置24拆分并逐步依序放入气液分离段2c的开口23中，并填满气液分离段2c内部放置气液分离装置的空间。

图5中的16d表示制冷换热段。2d表示气液分离段。6d表示预换热段。5d表示底部排液管嘴。4d表示该盖板四周边缘是金属压板，中间是透明的盖板，并采用密封垫片和螺钉紧固这样的密封方式。27d表示紧固螺钉包括密封垫片。

结合图1，图5表示了由单体换热器16d、6d和气液分离段2d构成的带有气液分离装置的联体盒形层叠换热器。图5中气液分离段2d上的开口23的宽度应该小于气液分离段2d的宽度，这样则便于在气液分离装置24的开口23周边设置紧固螺钉27d的螺纹盲孔，同时也便于盖板4d与气液分离段2d上的开口23平面密封。由于在气液分离段2d上的开口23宽度小于气液分离段2d的整体宽度，在放入或更换气液分离装置24时，需要将气液分离装置24拆分并逐步依序放入气液分离段2d的开口23中，并填满气液分离段2d内部放置气液分离装置的空间。

Claims

1.一种带有气液分离装置的联体盒形层叠换热器，其中每个单体盒形层叠换热器均由多个具有斜面边缘盒形且可以相互层叠在一起的换热板片组成，在每个单体盒形层叠换热器内部有可供换热介质流通的角孔以及进行间壁换热的换热装置，换热器中的角孔分布在各换热板片的两端，换热装置位于换热板片中部，在每个单体盒形层叠换热器上均有与其密封联接在一起的前挡板、后挡板及后加强板，前挡板、后挡板及后加强板的材料厚度比换热板片的材料厚度厚很多，在带有前挡板、后挡板及后加强板的各单体盒形层叠换热器联体密封在一起时，在两个单体换热器之间有联体密封在一起的气液分离段，其特征在于，在气液分离段中有介质流通的通道，有放置气液分离装置的空间，有放入及更换气液分离装置的开口，用盖板在气液分离段的开口上，包括气液分离段两边的单体换热器，将气液分离装置密封联接在气液分离段内。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，在气液分离段中放置有气液分离装置，用密封焊接方式将盖板焊接在气液分离段两边的单体换热器及气液分离段开口上，更换内部气液分离装置前，切割盖板周边的密封焊缝，更换内部的气液分离装置后，用密封焊接方式将盖板焊接在气液分离段两边的单体换热器及气液分离段开口上。

3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，在气液分离段中放置有气液分离装置，用紧固螺钉和密封垫片将盖板密封联接在气液分离段的开口上，并用盖板将气液分离装置密封在气液分离段内，更换气液分离装置时，分离盖板更换气液分离装置，用盖板和紧固螺钉及密封垫片再次将更换后的气液分离装置密封联接在气液分离段内。

4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，更换气液分离装置的同时更换盖板。

5.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，盖板与气液分离段为相同的材料。

6.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，盖板与气液分离段为不相同的材料。

7.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，盖板采用透明的材料制造。

8.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，盖板周边为金属材料，中间加有透明材料。

9.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，用材料挤压工艺制成气液分离段。

10.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，用焊接方式将各零件焊接在一起制成气液分离段。