CN108020101A - 一种耐压换热器 - Google Patents

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CN108020101A CN201610953040.7A CN201610953040A CN108020101A CN 108020101 A CN108020101 A CN 108020101A CN 201610953040 A CN201610953040 A CN 201610953040A CN 108020101 A CN108020101 A CN 108020101A
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张永伟
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    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/08—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D7/082—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明公开了一种耐压换热器，包括有壳体，其中，壳体内间隔设置有弯折单体，弯折单体内制有容液腔，弯折单体上开设有液体进口和液体出口，弯折单体内间隔设置有与所述弯折单体的形状相适配的隔板，隔板的两侧分别与弯折单体的第一弯折板、第二弯折板固定连接，隔板上间隔开设有通孔，相邻的弯折单体之间形成有烟气通道，烟气通道的一端设有烟气进口，其另一端设有烟气出口，容液腔和烟气通道的截面均呈连续的弯折结构；本发明结构简单，采用弯折单体在壳体内形成连续弯折结构的容液腔和烟气通道，结构紧凑，体积小；并采用在弯折单体内设置隔板提高弯折单体的耐压性。

Description

一种耐压换热器
技术领域
本发明涉及一种换热设备，尤其指一种耐压换热器。
背景技术
换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体，使流体温度达到工艺流程规定的指标的热量交换设备，又称热交换器。
现有的换热器多采用管壳式换热器和沉浸式蛇形换热器两种形式。管壳式换热器又称列管式换热器，是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器，这类换热器结构较简单，操作可靠；管壳式换热器内进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板，这些挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。但是管壳式换热器的管体采用直管结构，因此往往体积较大。而沉浸式蛇形换热器则采用蛇形管作为传热元件的换热器，采用蛇形管可以大大地减小换热器的体积。
为了减小换热器的体积，使换热器能够适用更多的场合，现在有的换热器采用弯折板代替直管而形成冷、热流道；由弯折板形成的冷、热流道呈弯折结构，在相同流程长度的情况下，结构更为紧凑，因此能够很大程度地减小体积。这种类型的换热器同样适用于利用高温烟气的热量来加热液体，但是液体受热后便会蒸发、气化，气化所产生的气体体积增大，压力也会大大上升。气体其产生的压力会将弯折板向外撑开，导致换热器结构的破坏而无法正常使用，因此其结构有待进一步改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供结构简单，体积小巧，热量交换效率高的一种耐压换热器。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种耐压换热器，包括有壳体，其中，壳体内间隔设置有弯折单体，弯折单体内制有容液腔，弯折单体上开设有液体进口和液体出口，弯折单体内间隔设置有与所述弯折单体的形状相适配的隔板，隔板的两侧分别与弯折单体的第一弯折板、第二弯折板固定连接，隔板上间隔开设有通孔，相邻的弯折单体之间形成有烟气通道，烟气通道的一端设有烟气进口，其另一端设有烟气出口，容液腔和烟气通道的截面均呈连续的弯折结构。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
上述的弯折单体 为由第一弯折板、第二弯折板、上盖板、下底板和两块侧板构成的封闭结构，隔板间隔设置于所述弯折单体的内部，并与第一弯折板、第二弯折板垂直设置，隔板的上下两端分别与上盖板、下底板固定连接。
上述的弯折单体上形成有峰部和谷部, 弯折单体的峰部置于相邻弯折单体对应位置的谷部内。
上述的弯折单体的峰部高度的二分之一置于相邻弯折单体对应位置的谷部内。
上述的液体进口和液体出口开设于侧板上。
上述的液体进口设置于所述弯折单体的上部，液体出口设置于所述弯折单体的下部。
上述的第一弯折板和第二弯折板分别与上盖板、下底板、侧板焊接固定。
上述的隔板与第一弯折板、第二弯折板、上盖板、下底板焊接固定。
与现有技术相比，本发明一种耐压换热器，壳体内间隔设置有弯折单体，弯折单体内制有容液腔，相邻的弯折单体之间形成有烟气通道，容液腔和烟气通道的截面均呈连续的弯折结构，采用弯折单体在壳体内形成连续弯折结构的容液腔和烟气通道，使结构更加紧凑，从而大大减小了换热器的体积；并在弯折单体内间隔设置隔板，隔板上间隔开设有通孔，通过隔板的两侧分别与弯折单体的第一弯折板、第二弯折板固定连接，克服液体在容液腔蒸发后所产生的压力，隔板的设置能够始终保证弯折单体的结构保持完好，从而使换热器能够正常使用。本耐压换热器通过设置隔板坚决了折板耐压性差的问题，结构简单。
另外，弯折单体上形成有峰部和谷部, 弯折单体的峰部置于相邻弯折单体对应位置的谷部内，这样能够保证流道的弯折性，从而增加流体在流道内的停留时间，进而使热量的交换更加充分，提高热量的交换效率。
附图说明
图1 是本发明的结构示意图；
图2 是图1 中弯折单体的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1 至图2 所示的实施例，
图标号说明：壳体1、容液腔11、液体进口11a、液体出口11b、烟气通道12、烟气进口12a、烟气出口12b、弯折单体2、峰部2a、谷部2b、第一弯折板21、第二弯折板22、上盖板23、下底板24、侧板25、隔板3、通孔31, 图中箭头方向表示烟气的流动方向。
如图1 至图2 所示。
一种耐压换热器，包括有壳体1，其中，壳体1 内间隔设置有弯折单体2，弯折单体2 内制有容液腔11，弯折单体2 上开设有液体进口11a 和液体出口11b，弯折单体2 内间隔设置有若干与所述弯折单体2 的形状相适配的隔板3，隔板3 的两侧分别与弯折单体2 的第一弯折板21、第二弯折板22 固定连接，隔板3 上间隔开设有通孔31，相邻的弯折单体2之间形成有烟气通道12，烟气通道12 的一端设有烟气进口12a，其另一端设有烟气出口12b，容液腔11 和烟气通道12 的截面均呈连续的弯折结构。
烟气进口12a 设置于烟气通道12 的下端，烟气出口12b 设置于烟气通道12 的上端；烟气在烟气通道12 内从下至上通过，与容液腔11 内的液体完成热量交换。
实施例中，弯折单体2 为由第一弯折板21、第二弯折板22、上盖板23、下底板24和两块侧板25 构成的封闭结构，隔板3 间隔设置于所述弯折单体2 的内部，并与第一弯折板21、第二弯折板22 垂直设置，隔板3 的上下两端分别与上盖板23、下底板24 固定连接。
实施例中，弯折单体2 上形成有峰部2a 和谷部2b, 弯折单体2 的峰部2a 置于相邻弯折单体2 对应位置的谷部2b 内。
本耐压换热器的壳体1 内间隔设置弯折单体2，弯折单体2 的两侧为第一弯折板21 和第二弯折板22，换热器内于弯折单体2 内部形成容液腔11，而在相邻的弯折单体2 之间则形成烟气通道12 ；由于第一弯折板21 和第二弯折板22 呈连续的弯折结构，因此所形成容液腔11 和烟气通道12 的截面均呈连续的弯折结构。连续的弯折结构使通道在长度相同的情况下，绝对高度更低，结构更为紧凑，从而使换热器的体积大大减小。另外，连续的弯折结构的通道，增大了内壁面积，即增加了介质的热交换面积，有利于其热量交换。
弯折单体2 的峰部2a 置于相邻弯折单体2 对应位置的谷部2b 内，能够避免流道中存在垂直贯通的部分，从而保证通道的弯折性。连续弯折结构的通道能够增加流体在流道内的停留时间，从而使两种介质之间的热量交换更加充分，进而提高热量交换的效率。本实施例中，弯折单体2 的峰部2a 高度的二分之一置于相邻弯折单体2 对应位置的谷部2b内；这样既保证了流道的弯折性，也保证了通道能够承受的烟气流量。
弯折单体2 内间隔设置有隔板3，并别隔板3 的两侧分别与弯折单体2 的第一弯折板21、第二弯折板22 固定连接；隔板3 的设置使第一弯折板21、第二弯折板22 均受到一个向内的牵引力，该牵引力能够有效克服液体在容液腔11 蒸发所产生的外扩力( 压力)，从而有效避免两侧的第一弯折板21、第二弯折板22 的弯折部受外力作用变直或者向外鼓出。另外，隔板3 上间隔开设有通孔31，保证了容液腔11 被隔板3 隔成的单体腔之间的流通性；并且，隔板3 将弯折单体2 的内部空间隔成若干腔室，隔板3 同样能起到导热作用，从而使烟气中的热量能够更好地被液体吸收利用。
实施例中，液体进口11a 和液体出口11b 开设于侧板25 上。
实施例中，液体进口11a 设置于所述弯折单体2 的上部，液体出口11b 设置于所述弯折单体2 的下部。
实施例中，第一弯折板21 和第二弯折板22 分别与上盖板23、下底板24、侧板25焊接固定。
实施例中，隔板3 与第一弯折板21、第二弯折板22、上盖板23、下底板24 焊接固定。
采用焊接固定，加工方便，结构牢固。
工作原理：
使用时，关闭液体出口11b，将水、导热油或者其它液体从液体进口11a 注入弯折单体2 的容液腔11 内，注入的液体在重力的作用下聚集于容液腔11 的下部，由于弯折单体2的隔板3 上开设有通孔31，容液腔11 内的液体能够自由流动。
而高温烟气则从下部的烟气进口12a 进入烟气通道12 内，并从下至上通过连续弯折的烟气通道12，最后从上部的烟气出口12b 排出。在烟气通过烟气通道12 的过程中，烟气与容液腔11 内的液体发生热量交换，液体吸收热量而温度升高，蒸发产生蒸汽。
连续弯折的烟气通道12 缩小了换热器的体积，但是增加换热面的面积，从而使热交换效果更佳。而隔板3 的设置，能够有效克服蒸汽所产生的压力，避免弯折单体2 变形、向外鼓出，保证换热器能够正常使用。
本发明的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

Claims (1)

1.一种耐压换热器，包括有壳体(1)，其特征是：所述的壳体(1) 内间隔设置有弯折单体(2)，所述的弯折单体(2) 内制有容液腔(11)，所述的弯折单体(2) 上开设有液体进口(11a) 和液体出口(11b)，所述的弯折单体(2) 内间隔设置有与所述弯折单体(2) 的形状相适配的隔板(3)，所述的隔板(3) 的两侧分别与弯折单体(2) 的第一弯折板(21)、第二弯折板(22) 固定连接，所述的隔板(3) 上间隔开设有通孔(31)，相邻的弯折单体(2) 之间形成有烟气通道(12)，所述的烟气通道(12) 的一端设有烟气进口(12a)，其另一端设有烟气出口(12b)，所述的容液腔(11) 和烟气通道(12) 的截面均呈连续的弯折结构。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111265013A (zh) * 2020-02-10 2020-06-12 江西团团圆家具有限公司 一种可保温饭菜的餐桌
CN112857091A (zh) * 2021-01-21 2021-05-28 武汉理工大学 一种对流式波纹薄板型热交换器

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