CN106556274A - 一种翅片板式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种翅片板式换热器，特别涉及一种用于冷凝法回收VOCs有机气体装置中的换热器。目前冷凝法装置中采用的板式换热器遇到问题主要是片距小、压降大、有积液，本发明的目的是克服现有技术不足，提供结构简单、压降小、不积液、易制作的翅片板式换热器。在长方形不锈钢薄板压制成布满“人”字形凹凸波纹板片并在其一表面连接“V”形翅片，将两张板片无翅片的一面合拢四周装嵌扁钢使之密闭，得到中间有凹凸波纹间距、外侧表面布满“V”型翅片、对角开孔接管成为冷气体物流进出通道的翅片板式换热器元件；将若干元件叠加整齐，其相邻空间形成热气体物流通道。分别在通道两头的进口和出口装上封头和接管，完成翅片板式换热器的制作。两种温度不同的气体逆向通过各自物流通道的过程完成板片间壁热交换，有机气体被冷凝液化。

Description

一种翅片板式换热器

技术领域

本发明涉及一种翅片板式换热器，特别涉及一种用于冷凝法回收VOCs有机气体(包括溶剂油或轻质油的蒸发油气)装置中的换热器。

背景技术

冷凝法回收VOCs有机气体(包括溶剂油或轻质油的蒸发油气)的装置，都要通过换热器将有机气体降温，使之趋于从气态相变为液态时的饱和状态的蒸气压、温度、浓度，实现相变液化，得到液态回收物。

用于冷凝法回收装置的换热器，其作用是将制冷剂蒸发气的冷量冷冻被处理的有机气体，通过“气-气”的热交换，实现对有机气体的降温。目前，冷凝法装置中采用的板式换热器，遇到问题主要是片距小、压降大、冷凝有积液，片距小导致结霜周期短而不利于冷凝装置的正常运行、压降大会导致有机气体回收系统阻力大、运行不正常，积液会结冰会导致发生冰胀损坏换热器。

查阅相关专利，如专利号ZL200710131475.4《一种换热装置》，属于“气-气”换热的板式换热器，材料选用不锈钢薄板、采用钎焊焊接方式等，但该换热器有出口接管高于板片低位，有积液空间的问题。包括其他类似进出口接管处会有积液的板式换热器，工作于零度以下低温或深低温工况时，积液会结冰，冰胀力会胀破板片，损坏换热器。因此，该类板式换热器不适宜低温回收处理有机物气体的工况。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、压降小、不会积液、容易制作的翅片板式换热器。

本发明属于热交换技术领域，是一种全焊接板式换热器，在石油化工和节能环保领域，适用于深低温回收处理有机物气体装置中的“气-气”热交换系统。本发明不同于常见板式换热器的板片结构，在板片表面增加了翅片。

本发明的目的通过以下方案实现：

将长方形不锈钢薄板压制成并列布满“人”字形凹凸波纹的板片，在板片两个长度边边沿各折叠两次9度折边预留作为装嵌密封条的矩形槽，然后裁剪与板片长度一致的不锈钢长条薄板压制或弯折成“V”形长条板，将若干“V”形长条板顺板片长度方向平行焊接在有折边翘起的一面，称为波纹板片表面的翅片，制成翅片板式换热器板片(以下简称板片)；

将两张板片无翅片一面相对合拢，合拢时注意两张板片的“人”字形波纹方向互相颠倒，用扁钢条装嵌在两板片宽处之间的缝隙中焊牢连接好两板片，用与板片长度相同的扁钢条装嵌在折边形成的矩形槽内待焊接，得到四周密闭、两板片中间有凹凸波纹撑起的间距、外侧表面布满“V”型翅片的翅片板式换热器元件(以下简称元件)；

将若干个元件叠加整齐，每相邻的两个元件之间，有由折边和翅片支撑着的间距，翅片的相互支撑加强了两面板片的承压能力，将每个元件侧面的并列平齐靠拢后的扁钢之间直缝焊接起来，连接成换热器侧面的外壳，得到组合完成的翅片板式换热器主体(以下简称主体)；

每个元件的两板之间凹凸波纹相互交错形成的空间，作为冷气体的物流通道，在每个元件侧边装嵌的长条扁钢的对角点开孔接管，若干个并列的接管，分别装上封头和接管，或通过分布器汇集后接管，作为冷气体物流的进口和出口；

每两个相邻元件之间的折边和翅片支撑的间距作为热气体的物流通道，通道两头分别作为热气体物流的进口和出口，将进出口分别装上封头和接管，完成翅片板式换热器的制作。

下端的封头有热物流通道出口接管，底部有凝结物流出的接管，冷凝余气和凝结物都能及时导出换热器，没有积液的问题。使用时，热物流的有机气体通过热气体物流通道过程，透过板片与冷物流通道的低 温气体或制冷剂蒸发气体发生间壁式热交换，被冷凝液化。

附图说明

图1为本发明的波纹板片的主视图。

图2为图1中A处的剖面图。

图3为图1板片的俯视图。

图4为本发明的翅片板图。

图5为本发明的翅片板式换热器的元件图。

图6为图5中A处的剖面示意图。

图7为本发明的翅片板式换热器主体图。

图8为本发明的翅片板式换热器总成图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

参照图1，图1是本发明的波纹板片的主视图，将长方形不锈钢薄板压制成并列布满“人”字形凹凸波纹的板片；将波纹板片两个长度边边沿各折叠两个90度的折边，预留作为装嵌密封条的矩形槽；图2为图1中A处的剖面图，示意凹凸波纹在平板两面突出或凹下的尺寸相等；图3为图1板片的俯视图，示意沿长度边沿折叠两次90度的折边3，且两边的折边是对称的；

参照图4，图4为本发明的翅片板图，按照板5的长度裁剪的不锈钢长条薄板压制或弯折成“V″形长条板6，将若干“V”形长条板顺折边方向平行焊接在在板片折边翘起的一面，作为波纹板片表面的翅片，制成翅片板式换热器板片(以下简称板片)；

参照图5，图5为本发明的翅片板式换热器的元件图，是将两张板片无翅片一面相对合拢，合拢时注意两张板片的“人”字形波纹方向互相颠倒，用扁钢条8装嵌在两板片宽处之间的缝隙中焊牢连接好两板片，用与板片长度相同的扁钢7装嵌在折边形成的矩形槽内待焊接，两板片中间有凹凸波纹间距撑起的空间，然后将两侧边装嵌的扁钢的对角点钻孔，接上细管9和10作为低温气体或制冷剂蒸发气体的入口和出口，得到四周密闭、具有进出口接管的空间、外侧表面布满“V”型翅片6的翅片板式换热器元件(以下简称元件)；图6为图5中A处的剖面示意图，可以看到两个板片5表面布满的“V”型翅片6、两侧边装嵌了扁钢7的元件结构；

参照图7，图7为本发明的翅片板式换热器主体图，是将若干个元件叠加整齐、两面最外层各附加一片波纹板片做端片，每两个相邻元件之间的折边和波纹板表面的翅片相互支撑，相邻元件之间是可见翅片的开口间8，有多少个元件叠加的整体两头就有多少个开口间距，若干个开口间距是两头贯通的气体通道11和12，然后将长度边扁钢7之间并列靠拢的直缝焊接起来，得到组合完成的翅片板式换热器主体(以下简称主体)；

参照图8，图8为本发明的翅片板式换热器总成图，将主体两头的开口间距口分别装上封头13和14、接管及法兰15和16作为热气体物流的进口和出口，将主体两侧的冷气体物流的进出口接管9和10汇集，，或分别装上封头和接管、或通过分配器连接为一个接口作为冷气体物流总的进口和出口，在下端封头13的最低处开口接上有机气体冷凝凝结物流出接管17，完成翅片板式换热器的制作。

使用时，将翅片板式换热器安装在冷凝方法回收有机气体的装置中，热物流的有机气体通过接管15和16导入热气体物流通道，低温气体或制冷剂蒸发气通过接管9和10导入冷物流通道，两者透过板片发生间壁式热交换，有机气体被冷凝液化，凝结物从接管17流向存储容器。

Claims (9)

1.本发明涉及一种翅片板式换热器，目的是提供一种结构简单、压降小、不积液、容易制作的换热器。其特征是将不锈钢薄板压制成并列布满“人”字形凹凸波纹的板片，在波纹板片的一面平行焊接若干V型的长条形成翅片，成为翅片板式换热器板片，再将翅片板式换热器板片每两片组成一个翅片板式换热器元件，再将若干个翅片板式换热器元件叠加整齐组成翅片板式换热器主体，在主体上分别安装上冷物流和热物流的进出口封头和接管，得到翅片板式换热器。

2.根据权利要求1所述的翅片板式换热器，其特征是将长方形不锈钢薄板压制成并列布满“人”字形凹凸波纹的板片，在波纹板片的一面顺长度方向平行等分布焊接若干长条“V”型翅片，将波纹板片长度方向的两边边沿与翅片同方向折叠两个90度折边，预制作为装嵌密封条槽子的档边，制成翅片板式换热器板片。

3.根据权利要求1所述的翅片板式换热器，其特征是将两张翅片板式换热器板片无翅片的波纹面相对合拢，合拢时注意两张波纹板的“人”字形方向互相颠倒，按照板片宽度选用一定厚度扁钢条，装嵌在宽边两板之间的缝隙并焊接好，按照板片长度选用一定厚度扁钢条，装嵌在预先折边形成的长条槽子内待焊接，形成两板中间有的波纹空间、四周密闭、两侧长条扁钢对角点有开孔接管、外层表面布满翅片的翅片板式换热器元件。

4.根据权利要求1所述的翅片板式换热器，其特征是将若干个翅片板式换热器元件叠加整齐、两面最外层各附加一片波纹板片做端片，宽度边之间被翅片支撑形成的间距成为两头贯通的气体通道，长度边并列靠拢的扁钢之间是直缝，然后将扁钢之间的直缝焊接起来，得到组合 完成的翅片板式换热器主体。

5.根据权利要求2所述的翅片板式换热器板片，所述的翅片的特征是长条不锈钢薄板压制或弯折成的V形长条板。

6.根据权利要求3所述的翅片板式换热器元件，所述翅片板式换热器元件的两板之间是凹凸波纹相互交错形成的空间，是冷气体的物流通道，两边装嵌的长条扁钢在板片对角点的开孔是冷气体物流的进出口。

7.根据权利要求4所述的翅片板式换热器主体，所述翅片板式换热器板片上的翅片相互支撑两面板片的承压能力，并形成热气体的物流通道空间。

8.根据权利要求1所述的翅片板式换热器，其特征是将换热器主体两侧面扁钢上的开孔，装上接管，汇集作为冷气体的物流进出口。

9.根据权利要求1所述的翅片板式换热器，其特征是将翅片板式换热器板片上的翅片相互支撑着的空间的两端分别装上封头和接管，作为热气体的物流的进出口。