CN108088289A - 一种双腔枕式换热器 - Google Patents

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王炜
蔡道叶
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    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0037—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the conduits for the other heat-exchange medium also being formed by paired plates touching each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明涉及换热技术领域，尤其涉及一种双腔枕式换热器。包括：隔板；第一工质通道，形成于所述隔板的一侧；第二工质通道，形成于所述隔板的另一侧；所述第一工质通道包括间隔设置的多个第一腔体；所述第二工质通道包括间隔设置的多个第二腔体；所述隔板包括位于所述第一腔体和第二腔体之间的换热部。所述双腔枕式换热器能够同时在所述第一工质通道和所述第二工质通道中分别通入两种不同的工质，使得两种工质均在密闭的空间中流动，增加了他们的热量交换，使得换热效率是同样体积大小管式换热器的5倍。并且使得工质通道中的工质不会扩散到大气中，即环保又节约。

Description

一种双腔枕式换热器
技术领域
本发明涉及换热技术领域，尤其涉及一种双腔枕式换热器。
背景技术
现有技术中的冷凝器包括换热板对束和壳体。换热板对束由多对换热板对组成，换热板对由两块金属板通过多点焊接形成。换热板内部的空间形成供换热流体流通的板程腔体。将换热板对束安装在壳体内，各换热板对之间与壳体之间形成壳程腔体。在板程腔体中通入换热流体，以喷淋的方式在壳程腔体中喷洒冷凝工质。换热流体在密闭的板程腔体中通过腔体壁与冷凝工质进行热量交换。
现有技术的这种冷凝器的冷凝工质通常会加入工业盐，工业盐在喷淋过程中会有损耗，需要经常进行补给。并且工业盐的喷淋会对大气造成污染。由于需要在壳体内预留冷凝工质的喷淋空间，壳体的体积通常比较大。
发明内容
本发明为解决上述技术问题， 本发明提供一种双腔枕式换热器，其特征在于，包括：
隔板；
第一工质通道，形成于所述隔板的一侧；
第二工质通道，形成于所述隔板的另一侧；
所述第一工质通道包括间隔设置的多个第一腔体；
所述第二工质通道包括间隔设置的多个第二腔体；
所述隔板包括位于所述第一腔体和第二腔体之间的换热部。
上述技术方案中，所述双腔枕式换热器能够同时在所述第一工质通道和所述第二工质通道中分别通入两种不同的工质，使得两种工质均在密闭的空间中流动，增加了他们的热量交换，使得换热效率是同样体积大小管式换热器的5倍。并且使得工质通道中的工质不会扩散到大气中，即环保又节约。
作为优选，还包括：第一板体，在所述隔板的一侧与所述隔板形成第一工质通道；第二板体，在所述隔板的另一侧与所述隔板形成第二工质通道；所述第一板体包括与所述隔板连接在一起的第一接触部，所述第一接触部使得所述第一工质通道被分隔为多个所述第一腔体；所述第二板体包括与所述隔板连接在一起的第二接触部，所述第二接触部使得所述第二工质通道被分隔为多个所述第二腔体。所述第一接触部和所述第二接触部有利于使得其所在工质流道中的工质加大流速和碰撞，有利于第一工质通道和第二工质通道中工质的充分换热。
作为优选，所述第一板体包括凸起于相邻的两个所述第一接触部之间的第一凸起部；所述第一凸起部与所述换热部之间的距离，沿靠近所述第一接触部的方向逐渐减小。
作为优选，所述第二板体包括凸起于相邻的两个所述第二接触部之间的第二凸起部；所述第二凸起部与所述换热部之间的距离，沿靠近所述第二接触部的方向逐渐减小。
作为优选，所述第一接触部与所述隔板通过激光焊接在一起；所述第二接触部与所述隔板通过激光焊接在一起。使得所述换热器可以在采用三个叠放在一起的板体，激光焊接以后高压充气形成腔体，工艺简单易实现。
作为优选，所述第一接触部与所述隔板的焊缝宽度为0.5mm-10mm；所述第一接触部与所述隔板的焊缝宽度为0.5mm-10mm。较宽费焊缝宽度可以大大提高第一接触部和隔板位置的连接强度，提高换热器的承压能力，延长换热器的寿命。
作为优选，所述第一腔体和所述第二腔体一一对应，并且在所述隔板的两侧对称分布。
作为优选，所述第一板体、所述第二板体、所述隔板为无锈钢材质。
作为优选，所述第一板体、所述第二板体、所述隔板为碳钢材质。
附图说明
图1本发明实施例一的换热器结构剖视图。
图2本发明实施例一的换热器结构俯视图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都收到专利法的保护。
实施例一
如图1-2为一种双腔枕式换热器，包括叠放在一起的第一板体1、隔板2、第二板体3，第一板体1和第二板体3分别位于隔板2的上表面和下表面。第一板体1和隔板2的四周焊接在一起，使得在隔板2与第一板体1之间形成第一工质通道。第二板体3和隔板2的四周焊接在一起，使得隔板2与第二板体3之间形成第二工质通道。
第一板体1包括多个第一接触部11，采用激光将第一接触部11与隔板2焊接在一起，将位于第一板体1和隔板2之间的第一工质通道分隔为多个相互连通的第一腔体41。第一板体1位于相邻的两个第一接触部11之间的部分朝向远离隔板2的方向凸起，形成第一凸起部12。第二板体3包括多个第二接触部131，采用激光将第二接触部31与隔板2焊接在一起，将位于第二板体3和隔板2之间的第二工质通道分隔为多个相互连通的第二腔体51。第二板体3位于相邻的两个第二接触部31之间的部分朝向远离隔板2的方向凸起，形成第二凸起部32。本实施例中，第一接触部11与第二接触部31一一对应，分别与隔板2同一位置点出的上下表面焊接在一起，使得第一腔体41和第二腔体51相互对称的设置在隔板2两侧。隔板2的位于相对设置的第一腔体41和第二腔体51之间部分形成换热部，第一凸起部12与换热部之间的距离，沿靠近第一接触部11的方向逐渐减小，第二凸起部32与换热部之间的距离，沿靠近第二接触部31的方向逐渐减小。
本实施例中，将第一工质通道作为冷凝工质通道，在其中通入制冷剂；将第二工质通道作为气体工质通道，在其中通入待冷凝气流（例如，煤矿瓦斯气体）。低浓度高湿度的煤矿瓦斯气体进入第二工质通道流入到第二腔体中，制冷剂进入第一工质通道流入到第一腔体中。第二腔体中的煤矿瓦斯气体与第一腔体中的制冷剂由隔板的换热部隔开，它们通过换热部进行热量交换。制冷剂与换热部表面接触时与煤矿瓦斯气体进行热交换，带走煤矿瓦斯气体中的热量。第一腔体在第一接触部11位置处的高度较小，有利于使得该位置处的制冷剂分子加大流速和碰撞，从而进行充分换热。由于第一腔体在第一凸起部12位置处的高度较大，在该位置处形成螺旋状态制冷剂流，提高换热效率。当煤矿瓦斯气体与换热部表面接触时，紧靠换热部壁面的蒸汽分子开始壁面凝结成液膜，使得造成该位置处蒸汽分压下降。煤矿瓦斯气体中的甲烷等不凝性气体逐渐积聚在液膜外面形成不凝性气膜。第二腔体在第二接触部31位置处的高度较小，有利于使得该位置处的煤矿瓦斯气体中的分子加大流速和碰撞，从而进行充分换热，使得煤矿瓦斯气体中的蒸汽分子在紧贴腔体内壁形成旋流并且在贴壁处凝结成膜。由于第二腔体在第二凸起部32位置处的高度较大，缓解了该位置处的不凝性气体分压，减少了积聚在液膜外面的不凝性气体的厚度，使得蒸汽分子更易穿过不凝性气膜到达液膜表面进行凝结，从而提高了凝结效率。
本实施例中，在靠近第二工质通道的工质出口处的第二腔体设有冷凝液体出口，使得第二工质通道中煤矿瓦斯气体总的水蒸气凝结为水以后能够经冷凝液体出口排出。
优选的，本实施例中的第一板体、第二板体和隔板可以为不锈钢板也可以为碳钢板。并且采用水下激光焊接的方式焊接在一起，水下激光焊接使得焊接在无氧环境中进行，焊接位置处不会有气泡，大大提高了换热器的强度，延长了使用寿命。焊接位置处的焊缝7的宽度优选为0.5mm-10mm，例如2mm。焊缝宽度越宽焊接位置处的连接强度越大，换热器的承压能力也就越强，寿命也会越强。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。

Claims (9)

1.一种双腔枕式换热器，其特征在于，包括：
隔板；
第一工质通道，形成于所述隔板的一侧；
第二工质通道，形成于所述隔板的另一侧；
所述第一工质通道包括间隔设置的多个第一腔体；
所述第二工质通道包括间隔设置的多个第二腔体；
所述隔板包括位于所述第一腔体和第二腔体之间的换热部。
2.根据权利要求1所述的一种双腔枕式换热器，其特征在于，还包括：
第一板体，在所述隔板的一侧与所述隔板形成第一工质通道；
第二板体，在所述隔板的另一侧与所述隔板形成第二工质通道；
所述第一板体包括与所述隔板连接在一起的第一接触部，所述第一接触部使得所述第一工质通道被分隔为多个所述第一腔体；
所述第二板体包括与所述隔板连接在一起的第二接触部，所述第二接触部使得所述第二工质通道被分隔为多个所述第二腔体。
3.根据权利要求2所述的一种双腔枕式换热器，其特征在于：
所述第一板体包括凸起于相邻的两个所述第一接触部之间的第一凸起部；所述第一凸起部与所述换热部之间的距离，沿靠近所述第一接触部的方向逐渐减小。
4.根据权利要求2所述的一种双腔枕式换热器，其特征在于：
所述第二板体包括凸起于相邻的两个所述第二接触部之间的第二凸起部；所述第二凸起部与所述换热部之间的距离，沿靠近所述第二接触部的方向逐渐减小。
5.根据权利要求2所述的一种双腔枕式换热器，其特征在于;
所述第一接触部与所述隔板通过激光焊接在一起；
所述第二接触部与所述隔板通过激光焊接在一起。
6.根据权利要求5所述的一种双腔枕式换热器，其特征在于：
所述第一接触部与所述隔板的焊缝宽度为0.5mm-10mm；
所述第一接触部与所述隔板的焊缝宽度为0.5mm-10mm。
7.根据权利要求1所述的一种双腔枕式换热器，其特征在于：
所述第一腔体和所述第二腔体一一对应，并且在所述隔板的两侧对称分布。
8.根据权利要求2所述的一种双腔枕式换热器，其特征在于：
所述第一板体、所述第二板体、所述隔板为无锈钢材质。
9.根据权利要求2所述的一种双腔枕式换热器，其特征在于：
所述第一板体、所述第二板体、所述隔板为碳钢材质。
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