CN105135918A - 一种新型高效焊接板式换热器 - Google Patents

Abstract

一种新型高效焊接板式换热器，包括第一Z形换热板、第二Z形换热板及壳体，第一Z形换热板的长边向外折边，第二Z形换热板的短边向外折边，第一Z形换热板、第二Z形换热板都设置在壳体内，且由壳体一侧向另一侧依次交错设置，形成相互间隔的第一流体流道、第二流体流道；第一Z形换热板的折边固接密封在壳体的上、下端面，第二换热板的折边固接密封在壳体的侧面；壳体的上、下端面分别设置有第一流体进口、第一流体出口，且与第一流体流道连通；壳体的一侧面设置有第二流体进口，相对侧面设置有第二流体出口，且与第二流体流道连通。本发明的换热器密封严密，承压能力高；具有较高的传热效率；适用范围广，可实现模块化，提高其工程适应性。

Description

一种新型高效焊接板式换热器

技术领域

本发明属于换热设备技术领域，具体涉及一种高效焊接板式换热器。

背景技术

换热器是在两种流体间交换热量的设备，都是基于传导、辐射和对流三种热传递方式或其中某些方式的组合来传递热量。其中，板式换热器是一种高效而紧凑的换热设备，具有传热系数高、结构紧凑等诸多优点,并且随着结构的改进和大型化制造技术的提高,板式换热器的应用日益受到人们的重视。现有的板式换热器又分为焊接板式换热器和非焊接板式换热器两类。

其中非焊接板式换热器主要不足为：承压能力低，压降大，泄漏点事故易发，不适用于大处理量条件的换热需求，例如工业炉的空气预热，尤其是非洁净介质。

近几年出现了焊接板式换热器，其结构基于上述非焊接板式换热器，提高了承压能力，泄漏几率显著降低，但同样具有压降大、不适用于大处理量条件的换热需求、尤其是非洁净介质。同时对焊接要求较高，采用例如激光焊等手段，造价较高。为此开发新型的焊接板式换热器具有现实意义。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有板式换热器的不足，而提供一种新型高效焊接板式换热器，所要解决的技术问题是使其适用范围广、密封严密、压降低、传热效率高、且承压能力高，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种新型高效焊接板式换热器，包括第一Z形换热板6、第二Z形换热板7及壳体8，该第一Z形换热板6的长边向外折边，该第二Z形换热板7的短边向外折边，所述第一Z形换热板6、第二Z形换热板7都设置在壳体8内，且由壳体8一侧向另一侧依次交叉设置，形成相互间隔的第一流体流道5、第二流体流道4；所述第一Z形换热板6的折边固接密封在壳体8的上、下端面，所述第二换热板7的折边固接密封在壳体8的侧面；壳体8的上端面设置有第一流体进口11，下端面设置有第一流体出口1，所述第一流体进口11、第一流体出口1与第一流体流道5连通；壳体8的一侧面设置有第二流体进口2，相对侧面设置有第二流体出口10，所述第二流体进口2、第二流体出口10与第二流体流道4连通。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术措施来进一步实现。

前述的高效焊接板式换热器，所述壳体8为非圆筒形壳体。

前述的高效焊接板式换热器，所述第一Z形换热板6、第二Z形换热板7由矩形平板制成，其材料为焊接性能良好的金属。

前述的高效焊接板式换热器，所述第一Z形换热板6、第二Z形换热板7的材料为具备采用焊接方法连接或粘接连接的塑料、树脂或玻璃。

前述的高效焊接板式换热器，所述第一Z形换热板6的折边焊接密封或通过端部密封条焊接密封在壳体8的上、下端面，所述第二Z形换热板7的折边也焊接密封或通过侧密封条焊接密封在壳体8的侧面，确保整个换热器不会产生漏水。

前述的高效焊接板式换热器，所述第一Z形换热板6上设置有第一支撑件3，该第一支撑件3与该第一Z形换热板6长边的折边位于不同侧；所述第二Z形换热板7上设置有第二支撑件9，该第二支撑件9与该第二Z形换热板7短边的折边位于不同侧。

前述的高效焊接板式换热器，所述第一支撑件3、第二支撑件9为金属柱或金属条。

前述的高效焊接板式换热器，所述第一支撑件3、第二支撑件9为具备采用焊接方法连接或粘接连接的塑料、树脂或玻璃条。

前述的高效焊接板式换热器，所述第一支撑件3呈竖直的直线型，第二支撑件9呈水平放置的Z形，从而分别形成相互间隔的呈直线型的第一流体流道5、呈水平Z型的第二流体流道4.

前述的高效焊接板式换热器，所述第一支撑件3呈竖直放置的Z形，第二支撑件9呈水平放置的Z形，从而分别形成相互间隔的呈竖直Z形的第一流体流道5、呈水平Z形的第二流体流道4.

前述的高效焊接板式换热器，所述第一流体进口11还与第一流体进口管连通，所述第一流体出口1还与第一流体出口管连通；所述第二流体进口2还与第二流体进口管连通，所述第二流体出口10还与第二流体出口管连通。

借由上述技术方案，本发明一种新型高效焊接板式换热器具有如下有益效果：

1、本发明的换热器采用的“Z"形换热板为平板，具有流通面积大，流场均匀度高的特点，其能够适应大流量物料及非洁净介质换热，如工业炉的空气-烟气换热，适用范围广；

2、由于采用换热板片之间及换热板片与壳体之间采用了焊接连接，及换热板之间支撑件的作用，密封严密，承压能力高；

3、本发明的换热器采用的“Z"形换热板设置为独特的结构，可轻易使热流体和冷流体实现逆流换热，具有较高的传热效率；

4、本发明的换热器压降小，流体流动阻力小，能够减少泵或风机的动力消耗，适合大流量工况应用，操作费用低；

5、结构简单，接缝规整，现有常规焊接手段对其有较高的适应性，整体制造易实现自动化和批量化，制造成本较低；

6、可实现模块化，可提高其工程适应性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例换热器的结构示意图。

图2为本发明一实施例中第一Z形换热板的结构示意图。

图3为本发明一实施例中第二Z形换热板的结构示意图。

图4为本发明一实施例中设有支撑件的第一Z形换热板的结构示意图。

图5为本发明一实施例中设有支撑件的第二Z形换热板的结构示意图。

图6为本发明另一实施例换热器的结构示意图。

图7为本发明另一实施例中设有支撑件的第一Z形换热板的结构示意图。

【主要元件符号说明】

1：第一流体出口

2：第二流体进口

3：第一支撑件

4：第二流体流道

5：第一流体流道

6：第一Z形换热板

7：第二Z形换热板

8：壳体

9：第二支撑件

10：第二流体出口

11：第一流体进口

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种新型高效焊接板式换热器其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1，为本发明一实施例的一种新型高效焊接板式换热器，包括壳体8和设置在壳体8内的换热板组件，壳体8上设有与换热板组件中的流体通道连通的进出口，壳体8一般为非圆筒形，壳体8轴线方向的上、下端分别设有第一流体进口11和第一流体出口1，壳体8的侧面设有第二流体进口2和第二流体出口10。请参阅图2、图3，所述的换热板组件设置在壳体8内，包括第一Z形换热板6、第二Z形换热板7，第一Z形换热板6按奇数排列，第二Z形换热板7按偶数排列，第一Z形换热板6和第二Z形换热板7自壳体8一侧向另一侧依次交错排列设置，形成相互间隔的第二流体流道4和第一流体流道5。

所述第一流体流道5与壳体8轴线平行的两个端面封闭设置，第一流体流道5与壳体8轴线垂直的两个端面分别设有流道口，形成沿壳体8轴线方向的直线型流道，热流体(冷流体)从壳体的第一流体进口11进入直线流道中，然后沿着壳体8的轴线方向流动，并从第一流体出口1流出。

所述第二流体流道4与壳体8轴线垂直的两个端面封闭设置，第二流体流道4与壳体8轴线平行的两个端面的交错对应位置分别设有流道口，形成沿壳体8轴线垂直方向的“Z"形流道，冷流体(热流体)从壳体的第二流体进口2进入“Z"流道中，然后沿着“Z"形流道流动，并从第二流体出口10流出。

换热板组件的多个第二流体流道4的进口端设置有第二流体进口2，其出口端第二流体出口10；第一流体进口端设置有第一流体进口11，第一流体出口端设置有第一流体出口1。

所述第一流体流道5与壳体8轴线平行的两个侧面通过形成流体流道的第二Z形换热板7的折边焊接密封或者通过侧密封条焊接密封。

所述第二流体流道4与壳体8轴线垂直的两个端面通过形成流体流道的第一Z形换热板6的折边焊接密封或者通过端部密封条焊接密封。

请参阅图4，所述第一Z形换热板6上设置有呈直线型的第一支撑件3，该第一支撑件3分散位于第一流体流道5内；请参阅图5，所述第二Z形换热板7上设置有呈水平放置的Z形的第二支撑件9，该第二支撑件9分散位于第二流体流道4内，前述的第一支撑件3、第二支撑件9用于保持第一流体流道5和第二流体流道4的间距，并且可以提高整个设备的承压能力。

所述的第一支撑件3或第二支撑件9为金属柱或金属条，也可为具备采用焊接方法连接或粘接连接的塑料、树脂或玻璃条。

所述的第一支撑件3或第二支撑件9可以为形成流体流道的任一Z形换热板表面形成的凸起。优先选用由板冲压而形成的“帽”状凸起。

在进行换热时，冷流体(或热流体)第一流体进口11进入换热器，并流过第一Z形换热板6的直线流道从第一流体出口1流出，而热流体(或冷流体)从壳体8侧壁上的第二流体进口2进入换热器，并流过第二Z形换热板7的Z形流道从第二流体出口10流出，从而完成冷、热流体的热量交换。

请参阅图6，为本发明另一实施例的一种新型高效焊接板式换热器，包括壳体8和设置在壳体8内的换热板组件，壳体8上设有与换热板组件中的流体通道连通的进出口，壳体8一般为非圆筒形，壳体8轴线方向的两端交错分别设有第一流体进口11和第一流体出口1，壳体8的侧壁上设有第二流体进口2和第二流体出口10。所述的换热板组件依次设置在壳体8内，包括第一Z形换热板6、第二Z形换热板7，该第一Z形换热板6按奇数排列，该第二Z形换热板7按偶数排列，由第一Z形换热板6和第二Z形换热板7自壳体一侧向另一侧依次交错排列设置，形成间隔的第二流体流道4和第一流体流道5。

请参阅图7，所述第一流体流道5与壳体轴线平行的两个端面交错封闭设置，所述第一Z形换热板6设置有第一支撑件3，呈竖直放置(或侧面放置)的“Z"形，使第一流体流道5流动成右上进至左下出。

第一流体流道5与壳体8轴线垂直的上、下端面分别交错设有第一流体进口11、第一流体出口1，形成沿壳体轴线方向的反“Z"形流道，热流体(冷流体)从壳体8的第一流体进口11进入反“Z”形流道中，然后沿着壳体8的轴线方向流动，并从第一流体出口1流出。

所述第二Z形换热板7与本发明第一实施例中一致，再次不再详述。

在进行换热时，冷流体(或热流体)由壳体8的第一流体进口11进入换热器，并流过第一Z形换热板6的反“Z”形流道从第一流体出口1流出，而热流体(或冷流体)从壳体8侧壁上的第二流体进口2进入换热器，并流过第二Z形换热板7的“Z"形流道从第二流体出口10流出，从而完成冷、热流体的逆流热量交换。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种新型高效焊接板式换热器，其特征在于：包括第一Z形换热板(6)、第二Z形换热板(7)及壳体(8)，该第一Z形换热板(6)的长边向外折边，该第二Z形换热板(7)的短边向外折边，所述第一Z形换热板(6)、第二Z形换热板(7)都设置在壳体(8)内，且由壳体(8)一侧向另一侧依次交错设置，形成相互间隔的第一流体流道(5)、第二流体流道(4)；所述第一Z形换热板(6)的折边固接密封在壳体(8)的上、下端面，所述第二换热板(7)的折边固接密封在壳体(8)的侧面；壳体(8)的上端面设置有第一流体进口(11)，下端面设置有第一流体出口(1)，所述第一流体进口(11)、第一流体出口(1)与第一流体流道(5)连通；壳体(8)的一侧面设置有第二流体进口(2)，相对侧面设置有第二流体出口(10)，所述第二流体进口(2)、第二流体出口(10)与第二流体流道(4)连通。

2.根据权利要求1所述的高效焊接板式换热器，其特征在于：所述壳体(8)为非圆筒形壳体。

3.根据权利要求1所述的高效焊接板式换热器，其特征在于：所述第一Z形换热板(6)、第二Z形换热板(7)的材料为焊接性能良好的金属。

4.根据权利要求1所述的高效焊接板式换热器，其特征在于：所述第一Z形换热板(6)、第二Z形换热板(7)的材料为具备采用焊接方法连接或粘接连接的塑料、树脂或玻璃。

5.根据权利要求1所述的高效焊接板式换热器，其特征在于：所述第一Z形换热板(6)的折边焊接密封或通过端部密封条焊接密封在壳体(8)的上、下端面，所述第二Z形换热板(7)的折边也焊接密封或通过侧密封条焊接密封在壳体(8)的侧面。

6.根据权利要求1所述的高效焊接板式换热器，其特征在于：所述第一Z形换热板(6)上设置有第一支撑件(3)，所述第二Z形换热板(7)上设置有第二支撑件(9)。

7.根据权利要求6所述的高效焊接板式换热器，其特征在于：所述第一支撑件(3)、第二支撑件(9)为金属柱或金属条。

8.根据权利要求6所述的高效焊接板式换热器，其特征在于：所述第一支撑件(3)、第二支撑件(9)为具备采用焊接方法连接或粘接连接的塑料、树脂或玻璃条。

9.根据权利要求6所述的高效焊接板式换热器，其特征在于：所述第一支撑件(3)呈直线型，第二支撑件(9)呈水平放置的Z形。

10.根据权利要求6所述的高效焊接板式换热器，其特征在于：所述第一支撑件(3)呈竖直放置的Z形，第二支撑件(9)呈水平放置的Z形。