CN108917435A - 一种组合式热交换器及包括它的热交换系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种组合式热交换器,包括两个以上的热交换结构,每相邻的两个热交换结构之间通过一个拼接头组件可拆卸连接;热交换结构包括换热壳体,容纳腔内设有热交换芯,热交换芯包括多个相互独立的热流体导流通道和多个冷流体导流通道;拼接头组件包括拼接盘,拼接盘上设有多个冷流体导流接头和多个热流体连接孔。本发明还公开了一种热交换系统。本发明的组合式热交换器能够实现快速连接,组合效率高;进一步地,它还具有换热面积大、换热效率高和对管道流量的影响小的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种换热设备,尤其涉及一种组合式热交换器及包括它的热交换系统。
背景技术
换热器亦称为热交换器或热交换设备,是用来使热量从热流体传递到冷流体,以满足规定的工艺要求的装置,是对流传热及热传导的一种工业应用。换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备,是使热量由较高的流体传递给温度较低的流体,使流体温度达到流程规定的指标,以满足过程工艺条件的需要,同时也提高能源利用率的主要设备之一。
现有技术中的热交换器一般包括圆管式换热器和盘管式换热器,其中,圆管式换热器存在冷热物质接触面积小,热交换效率低的缺点;而盘管式换热器存在滞留时间长,对流量影响大,接触面小,换热效率低的缺点。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明的目的之一在于提供一种组合式热交换器,该组合式热交换器能够实现快速连接,组合效率高;进一步地,它还具有换热面积大、换热效率高和对管道流量的影响小的特点。
本发明的目的之二在于提供一种包括上述组合式热交换器的热交换系统,该热交换系统具有结构紧凑、拆装方便和组合灵活的特点。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现:
一种组合式热交换器,其特征在于,包括两个以上的热交换结构,每相邻的两个热交换结构之间通过一个拼接头组件可拆卸连接;
所述热交换结构包括换热壳体,所述换热壳体内设有容纳腔,所述换热壳体的一端设有与所述容纳腔连通的第一连接口,其另一端设有与所述容纳腔连通的第二连接口;所述容纳腔内设有热交换芯,所述热交换芯包括多个相互独立的热流体导流通道和多个冷流体导流通道;
所述拼接头组件包括拼接盘,所述拼接盘上设有多个冷流体导流接头和多个热流体连接孔;每个所述冷流体导流接头的进口与一个冷流体导流通道的出口连通,每个所述冷流体导流接头的出口与一个冷流体导流通道的进口连通;每个热流体连接孔的进口对应与一个热流体导流通道的出口连通,每个热流体连接孔的出口对应与一个热流体导流通道的进口连通。
优选地,所述热交换芯为蜂窝芯,它是由多个热流体导流通道和多个冷流体导流通道组成的蜂窝状结构,多个热流体导流通道和多个冷流体导流通道之间交替间隔设置;所述热流体导流通道、冷流体导流通道的径向截面形状均为正六边形。
优选地,所述冷流体导流接头采用以下三种方式中的任意一种:
方式一:所述拼接头组件还包括两端开口的拼接头壳体,所述拼接头壳体的一端与一个热交换结构的第一连接口密封固定连接,其另一端与一个热交换结构的第二连接口密封固定连接;所述拼接盘设于拼接头壳体内腔中,所述冷流体导流接头为金属连接管,所述金属连接管的两端分别贯穿所述拼接盘的两个端面向外伸出;所述金属连接管的两端部的外径小于中部的外径;
方式二:所述拼接头组件还包括两端开口的拼接头壳体,所述拼接头壳体的一端与一个热交换结构的第一连接口密封固定连接,其另一端与一个热交换结构的第二连接口密封固定连接;所述拼接盘设于拼接头壳体内腔中,所述冷流体导流接头为管状卡接柱,所述管状卡接柱的两端分别贯穿所述拼接盘的两个端面向外伸出;所述管状卡接柱的两端部的内径大于中部的内径;
方式三:所述冷流体导流接头为卡接槽,所述卡接槽的两端分别贯穿所述拼接盘的两个端面;所述卡接槽的两端部的内径大于中部的内径。
优选地,每个所述换热壳体的第一连接口处设有第一接头组件,所述第一接头组件包括多个冷流体输入接头,所述冷流体输入接头的数量与所述冷流体导流通道的数量相同,每个所述冷流体输入接头的出口与一个冷流体导流通道的进口连通;每个所述换热壳体的第二连接口处设有第二接头组件,所述第二接头组件包括多个冷流体输出接头,所述冷流体输出接头的数量与所述冷流体导流通道的数量相同,每个所述冷流体输出接头的进口与一个冷流体导流通道的出口连通。
优选地,沿从左往右的方向,位于左端最外侧的所述换热壳体的第一连接口处设有第一接头组件,所述第一接头组件包括多个冷流体输入接头,所述冷流体输入接头的数量与所述冷流体导流通道的数量相同,每个所述冷流体输入接头的出口与一个冷流体导流通道的进口连通;位于右端最外侧的所述换热壳体的第二连接口处设有第二接头组件,所述第二接头组件包括多个冷流体输出接头,所述冷流体输出接头的数量与所述冷流体导流通道的数量相同,每个所述冷流体输出接头的进口与一个冷流体导流通道的出口连通。
优选地,所述第一接头组件采用以下三种方式中的任意一种:
方式一:所述第一接头组件包括多个第一金属管,每个第一金属管作为一个冷流体输入接头;每个第一金属管的一端与一个冷流体导流通道的进口连通并密封固定连接;
方式二:所述第一接头组件包括第一固定盘,所述第一固定盘上设有多个第一冷流体导流孔和多个第一热流体导流孔,所述第一固定盘的一个端面与所述热交换芯的端面密封固定连接,其另一个端面向外延伸设有多个第一管状连接柱,每个第一管状连接柱作为一个冷流体输入接头;每个第一冷流体导流孔对应与一个冷流体导流通道的进口连通,每个第一热流体导流孔对应与一个热流体导流通道的出口连通,每个第一管状连接柱的一端通过一个第一冷流体导流孔对应与一个冷流体导流通道的进口连通;
方式三:所述第一接头组件包括第一连接盘,所述第一连接盘上设有多个第一插接孔和多个第一通孔,所述第一连接盘的一个端面与所述热交换芯密封固定连接;每个第一插接孔作为一个冷流体输入接头;每个第一插接孔对应与一个冷流体导流通道的进口连通,每个第一通孔对应与一个热流体导流通道的出口连通。
优选地,所述第二接头组件采用以下三种方式中的任意一种:
方式一:所述第二接头组件包括多个第二金属管,每个第二金属管作为一个冷流体输出接头;每个第二金属管的一端与一个冷流体导流通道的出口连通并密封固定连接;
方式二:所述第二接头组件包括第二固定盘,所述第二固定盘上设有多个第二冷流体导流孔和多个第二热流体导流孔,所述第二固定盘的一个端面与所述热交换芯的端面密封固定连接,其另一个端面向外延伸设有多个第二管状连接柱,每个第二管状连接柱作为一个冷流体输出接头;每个第二冷流体导流孔对应与一个冷流体导流通道的出口连通,每个第二热流体导流孔对应与一个热流体导流通道的进口连通,每个第二管状连接柱的一端通过一个第二冷流体导流孔对应与一个冷流体导流通道的进口连通;
方式三:所述第二接头组件包括第二连接盘,所述第二连接盘上设有多个第二插接孔和多个第二通孔,所述第二连接盘的一个端面与所述热交换芯密封固定连接;每个第二插接孔作为一个冷流体输出接头;每个第二插接孔对应与一个冷流体导流通道的出口连通,每个第二通孔对应与一个热流体导流通道的进口连通。
优选地,所述组合式热交换器还包括设置在位于左端最外侧的所述热交换结构一侧的第一管接头组件,和设置在位于左端最外侧的所述热交换结构一侧的第二管接头组件;
所述第一管接头组件包括第一管接头壳体、第一分隔板和多个冷流体输入管,所述第一分隔板设置于所述第一管接头壳体内、并将所述第一管接头壳体的内腔分隔成冷流体输入腔和热流体输出腔;所述第一分隔板上设有多个冷流体输入孔;每个冷流体输入管的一端与所述冷流体输入孔连通,其另一端穿过所述热流体输出腔与所述冷流体输入接头连通;所述第一管接头壳体上还设有与所述热流体输出腔连通的热流体输出口;所述第一管接头壳体上还设有与所述冷流体输入腔连通的冷流体输入口;
所述第二管接头组件包括第二管接头壳体、第二分隔板和多个冷流体输出管,所述第二分隔板设置于所述第二管接头壳体内、并将所述第二管接头壳体的内腔分隔成冷流体输出腔和热流体输入腔;所述第二分隔板上设有多个冷流体输出孔;每个冷流体输出管的一端与所述冷流体输出孔连通,其另一端穿过所述热流体输入腔与所述冷流体输出接头连通;所述第二管接头壳体上还设有与所述热流体输入腔连通的热流体输入口;所述第二管接头壳体上还设有与所述冷流体输出腔连通的冷流体输出口。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现:
一种热交换系统,其特征在于,包括至少两个本发明目的之一所述的组合式热交换器;任意相邻的两个组合式热交换器中,一个组合式热交换器的冷流体输出口通过一个半圆形管道弯头与另一个组合式热交换器的冷流体输入口连通;一个组合式热交换器的热流体输出口与另一个组合式热交换器的热流体输入口连通。
优选地,所有的组合式热交换器在同一水平面或竖直平面上布置,形成折返式组合结构。
优选地,一部分组合式热交换器在同一水平面上布置,其余的组合式热交换器在竖直平面上布置,形成立体组合结构。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
1、本发明的组合式热交换器包括两个以上的热交换结构,每相邻的两个热交换结构之间通过一个拼接头组件可拆卸连接,能够实现快速连接,组合效率高;
2、本发明的热交换结构的蜂窝芯是由多个热流体导流通道和多个冷流体导流通道组成的蜂窝状结构,多个热流体导流通道和多个冷流体导流通道之间交替间隔设置;热流体导流通道、冷流体导流通道的径向截面形状均为正六边形;蜂窝芯的排列设计,可以在固定的热交换管单位横切面积里排列最多导流通道,比圆形的热交换管排列数量更多,增大了热交换的效率,另外导流通道采用正六边形的设计,实现了冷热风、最大面积接触,热交换效率高,而且导流通道采用直线形设计,对管道本身流量影响较小。因此,本发明的热交换结构具有换热面积大、换热效率高和对管道流量的影响小的特点。
3、本发明的热交换器包括热交换结构,分别设置在所述热交换结构两端的第一管接头组件和第二管接头组件,第一管接头组件包括第一管接头壳体、第一分隔板和多个冷流体输入管,每个冷流体输入管的一端与冷流体输入孔连通,其另一端穿过热流体输出腔与冷流体输入接头连通;第二管接头组件包括第二管接头壳体、第二分隔板和多个冷流体输出管,每个冷流体输出管的一端与冷流体输出孔连通,其另一端穿过热流体输入腔与冷流体输出接头连通;因此,本发明的热交换器具有结构紧凑、拆装方便、换热效率高的特点。
4、本发明的热交换系统中,任意相邻的两个组合式热交换器中,一个组合式热交换器的冷流体输出口通过一个半圆形管道弯头与另一个组合式热交换器的冷流体输入口连通;一个组合式热交换器的热流体输出口与另一个组合式热交换器的热流体输入口连通,具有结构紧凑、拆装方便和组合灵活的特点。
5、本发明的热交换系统可以组装成立体组合结构,大大降低场地的占用空间,提高热交换效率。
附图说明
图1为实施例1的组合式热交换器的剖示图;
图2为实施例1的热交换结构的立体图;
图3为实施例1的热交换结构的侧视图;
图4为实施例1的外筒管壁的局部结构示意图;
图5为实施例1的蜂窝芯的结构示意图;
图6为实施例1的拼接头组件的立体图;
图7为实施例2的热交换结构的剖示图;
图8为实施例2的热交换结构的侧视图;
图9为实施例2的拼接头组件的剖示图;
图10为实施例3的热交换结构的剖示图;
图11为实施例3的热交换结构的侧视图;
图12为实施例3的拼接头组件的剖示图;
图13为实施例4的外筒管壁的局部结构示意图;
图14为实施例5的外筒管壁的局部结构示意图;
图15为实施例6的组合式热交换器的剖示图;
图16为实施例6的第一管接头组件的立体图;
图17为实施例7的热交换系统的俯视图;
图18为其它实施例中方式一的蜂窝芯的结构示意图;
图19为其它实施例中方式二的蜂窝芯的结构示意图;
图20为其它实施例中方式三的蜂窝芯的结构示意图;
图21为其它实施例中方式四的蜂窝芯的结构示意图。
图中:100、热交换结构;101、第一连接口;102、第二连接口;110、蜂窝芯;111、热流体导流通道;112、冷流体导流通道;121、第一金属管;122、第一固定盘;123、第一冷流体导流孔;124、第一热流体导流孔;125、第一管状连接柱;126、第一连接盘;127、第一插接孔;128、第一通孔;131、第二金属管;132、第二固定盘;133、第二冷流体导流孔;134、第二热流体导流孔;135、第二管状连接柱;136、第二连接盘;137、第二插接孔;138、第二通孔;140、外筒;141、中空腔;142、保温材料;150、法兰;200、第一管接头组件;210、第一管接头壳体;220、第一分隔板;221、冷流体输入孔;230、冷流体输入管;300、第二管接头组件;310、第二管接头壳体;320、第二分隔板;321、冷流体输出孔;330、冷流体输出管;400、拼接头组件;410、拼接头壳体;420、拼接盘;421、热流体连接孔;430、冷流体导流接头;500、半圆形管道弯头。
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述。
实施例1:
参照图1-6,本实施例提供一种组合式热交换器,包括两个以上的热交换结构100,每相邻的两个热交换结构之间通过一个拼接头组件400可拆卸连接;
所述热交换结构100包括换热壳体,所述换热壳体内设有容纳腔,所述换热壳体的一端设有与所述容纳腔连通的第一连接口101,其另一端设有与所述容纳腔连通的第二连接口102;
所述容纳腔内设有热交换芯,所述热交换芯为蜂窝芯110,所述蜂窝芯110是由多个热流体导流通道111和多个冷流体导流通道112组成的蜂窝状结构,多个热流体导流通道和多个冷流体导流通道之间交替间隔设置;所述热流体导流通道、冷流体导流通道的径向截面形状均为正六边形。
所述换热壳体100的第一连接口101处设有第一接头组件,所述第一接头组件包括多个冷流体输入接头,所述冷流体输入接头的数量与所述冷流体导流通道的数量相同,每个所述冷流体输入接头的出口与一个冷流体导流通道的进口连通;所述第一接头组件包括多个第一金属管121,每个第一金属管作为一个冷流体输入接头;每个第一金属管的一端与一个冷流体导流通道的进口连通并密封固定连接。
所述换热壳体100的第二连接口102处设有第二接头组件,所述第二接头组件包括多个冷流体输出接头,所述冷流体输出接头的数量与所述冷流体导流通道的数量相同,每个所述冷流体输出接头的进口与一个冷流体导流通道的出口连通;所述第二接头组件包括多个第二金属管131,每个第二金属管作为一个冷流体输出接头;每个第二金属管的一端与一个冷流体导流通道的出口连通并密封固定连接。
所述拼接头组件400包括两端开口的拼接头壳体410、设于拼接头壳体内腔中的拼接盘420,所述拼接盘上设有多个冷流体导流接头430和多个热流体连接孔421,所述拼接头壳体的一端与一个热交换结构的第一连接口密封固定连接,其另一端与一个热交换结构的第二连接口密封固定连接;每个所述冷流体导流接头的进口与一个冷流体导流通道的出口连通,每个所述冷流体导流接头的出口与一个冷流体导流通道的进口连通;每个热流体连接孔的进口对应与一个热流体导流通道的出口连通,每个热流体连接孔的出口对应与一个热流体导流通道的进口连通。
所述第一金属管及第二金属管为铝管、钢管或铜管,优选为铝管。所述冷流体导流接头为金属连接管,所述金属连接管的两端分别贯穿所述拼接盘的两个端面向外伸出;所述金属连接管的两端部的外径小于中部的外径。
所述蜂窝芯为铝蜂窝芯。所述换热壳体包括圆筒状的外筒140和设置于外筒两端的法兰150。所述外筒的筒壁为单层筒壁。采用单层结构时,筒壁为钣金焊接件或铸件。
参照图5,所述冷流体导流通道及热流体导流通道的排列方式:在所述蜂窝芯的中心处设置一个冷流体导流通道,从中心位置往外围延伸,每个冷流体导流通道的四周布置六个热流体导流通道,直到布满整个蜂窝芯。这样设计,热交换效率最佳。
实施例2:
参照图7-9,本实施例的特点是:所述第一接头组件、所述第二接头组件采用塑胶制成;
所述第一接头组件包括第一固定盘122,所述第一固定盘122上设有多个第一冷流体导流孔123和多个第一热流体导流孔124,所述第一固定盘的一个端面与所述蜂窝芯的端面密封固定连接(密封方式:可通过密封圈、密封平垫圈、密封胶套或耐高温粘合剂进行密封),其另一个端面向外延伸设有多个第一管状连接柱125,每个第一管状连接柱125作为一个冷流体输入接头;每个第一冷流体导流孔对应与一个冷流体导流通道的进口连通,每个第一热流体导流孔对应与一个热流体导流通道的出口连通,每个第一管状连接柱的一端通过一个第一冷流体导流孔对应与一个冷流体导流通道的进口连通;
所述第二接头组件包括第二固定盘132,所述第二固定盘132上设有多个第二冷流体导流孔133和多个第二热流体导流孔134,所述第二固定盘的一个端面与所述蜂窝芯的端面密封固定连接(密封方式:可通过密封圈、密封平垫圈、密封胶套或耐高温粘合剂进行密封),其另一个端面向外延伸设有多个第二管状连接柱135,每个第二管状连接柱作为一个冷流体输出接头;每个第二冷流体导流孔对应与一个冷流体导流通道的出口连通,每个第二热流体导流孔对应与一个热流体导流通道的进口连通,每个第二管状连接柱的一端通过一个第二冷流体导流孔对应与一个冷流体导流通道的进口连通;
所述冷流体导流接头430为管状卡接柱,所述管状卡接柱的两端分别贯穿所述拼接盘的两个端面向外伸出;所述管状卡接柱的两端部的内径大于中部的内径。
其它与实施例1相同。
实施例3:
参照图10-12,本实施例的特点是:所述第一接头组件、所述第二接头组件采用塑胶制成;
所述第一接头组件包括第一连接盘126,所述第一连接盘126上设有多个第一插接孔127和多个第一通孔128,所述连接盘的一个端面与所述蜂窝芯密封固定连接;每个第一插接孔作为一个冷流体输入接头;每个第一插接孔对应与一个冷流体导流通道的进口连通,每个第一通孔对应与一个热流体导流通道的出口连通。
所述第二接头组件包括第二连接盘136,所述第二连接盘136上设有多个第二插接孔137和多个第二通孔138,所述第二连接盘的一个端面与所述蜂窝芯密封固定连接;每个第二插接孔作为一个冷流体输出接头;每个第二插接孔对应与一个冷流体导流通道的出口连通,每个第二通孔对应与一个热流体导流通道的进口连通。
所述冷流体导流接头为卡接槽,所述卡接槽的两端分别贯穿所述拼接盘的两个端面;所述卡接槽的两端部的内径大于中部的内径。所述拼接头组件不设置拼接头壳体。
这样设计,即能够降低生产成本,同时能够保证接头组件的强度及连接的密封性。
其它与实施例1相同。
实施例4:
参照图13,本实施例的特点是:所述外筒140的筒壁包括两层筒壁,两层筒壁之间形成有中空腔141。这样设计能够提高外筒的保温效果。
其它与实施例1相同。
实施例5:
参照图14,本实施例的特点是:所述中空腔141内填充有保温材料142。采用双层结构时,两层筒壁采用相同材质或不同材质;例如:两层筒壁都为钣金焊接件,或者是,一层筒壁为钣金焊接件,另一层筒壁为铸件。这样设计,能够进一步提高外筒的保温效果。
其它与实施例4相同。
实施例6:
参照图15-16,本实施例的特点是:所述组合式热交换器还包括设置在位于左端最外侧的所述热交换结构一侧的第一接头组件200,和设置在位于左端最外侧的所述热交换结构一侧的第二接头组件300;第一接头组件200和第二接头组件300分别通过法兰组件与热交换结构固定连接。
所述第一接头组件200包括第一管接头壳体210、第一分隔板220和多个冷流体输入管230,所述第一分隔板220设置于所述第一管接头壳体内、并将所述第一管接头壳体的内腔分隔成冷流体输入腔和热流体输出腔;所述第一分隔板220上设有多个冷流体输入孔221;每个冷流体输入管230的一端与所述冷流体输入孔连通,其另一端穿过所述热流体输出腔与所述冷流体输入接头连通;所述第一管接头壳体上还设有与所述热流体输出腔连通的热流体输出口;所述第一管接头壳体上还设有与所述冷流体输入腔连通的冷流体输入口;
所述第二接头组件300包括第二管接头壳体310、第二分隔板320和多个冷流体输出管330,所述第二分隔板320设置于所述第二管接头壳体310内、并将所述第二管接头壳体的内腔分隔成冷流体输出腔和热流体输入腔;所述第二分隔板上设有多个冷流体输出孔321;每个冷流体输出管330的一端与所述冷流体输出孔连通,其另一端穿过所述热流体输入腔与所述冷流体输出接头连通;所述第二管接头壳体上还设有与所述热流体输入腔连通的热流体输入口;所述第二管接头壳体上还设有与所述冷流体输出腔连通的冷流体输出口。
实际处理过程中,冷流体首先从冷流体输入口进入第一接头组件的冷流体输入腔,然后依次经过冷流体输入孔、冷流体输入管、冷流体输入接头进入冷流体导流通道中,冷流体在冷流体导流通道的流动过程中通过冷流体导流接头流入另一个热交换结构的冷流体导流通道中,与热流体导流通道中的热流体进行换热,然后依次经过冷流体输出接头、冷流体输出管、冷流体输出孔进入冷流体输出腔,最后从冷流体输出口排出;热流体首先从热流体输入口进入第二接头组件的热流体输入腔,然后进入热流体导流通道中通过热流体连接孔流入另一个热交换结构的热流体导流通道中,热流体在热流体导流通道的流动过程中,与冷流体导流通道中的冷流体进行换热,然后进入热流体输出腔,最后从热流体输出口排出;
其它与实施例1-5中的任意一个相同。
实施例7:
参照图17,一种热交换系统,包括至少两个实施例6所述的组合式热交换器;任意相邻的两个组合式热交换器中,一个组合式热交换器的冷流体输出口通过一个半圆形管道弯头500与另一个组合式热交换器的冷流体输入口连通;一个组合式热交换器的热流体输出口与另一个组合式热交换器的热流体输入口连通。
所有的组合式热交换器在同一水平面或竖直平面上布置,形成折返式组合结构。
实施例8:
本实施例的特点是:一部分组合式热交换器在同一水平面上布置,其余的组合式热交换器在竖直平面上布置,形成立体组合结构。
其它与实施例7相同。
其它实施例:
所述冷流体导流通道及热流体导流通道的排列方式还可以采用以下方式中的任意一种:
参照图18,方式一:在所述蜂窝芯的中心处设置一个热流体导流通道,从中心位置往外围延伸,每个冷流体导流通道的四周间隔布置三个热流体导流通道,直到布满整个蜂窝芯。
参照图19,方式二:在所述蜂窝芯的中心处设置一个冷流体导流通道,从中心位置往外围延伸,每个冷流体导流通道的竖直直线方向形成一列冷流体导流通道,每列冷流体导流通道的左右两侧均布置一列热流体导流通道,直到布满整个蜂窝芯。
参照图20,方式三:在所述蜂窝芯的中心处设置一个热流体导流通道,从中心位置往外围延伸,每个热流体导流通道的水平直线方向形成一排热流体导流通道,每排热流体导流通道的上下两侧均布置一列冷流体导流通道,直到布满整个蜂窝芯。
参照图21,方式四:在所述蜂窝芯的中心处设置一个冷流体导流通道,从中心位置往外围延伸,每个冷流体导流通道的四周布置六个热流体导流通道,直到布满整个蜂窝芯。
沿从左往右的方向,位于左端最外侧的所述换热壳体的第一连接口处设有第一接头组件,所述第一接头组件包括多个冷流体输入接头,所述冷流体输入接头的数量与所述冷流体导流通道的数量相同,每个所述冷流体输入接头的出口与一个冷流体导流通道的进口连通;位于右端最外侧的所述换热壳体的第二连接口处设有第二接头组件,所述第二接头组件包括多个冷流体输出接头,所述冷流体输出接头的数量与所述冷流体导流通道的数量相同,每个所述冷流体输出接头的进口与一个冷流体导流通道的出口连通。
根据实际需要,也可以选择其它排列方式,所述冷流体导流通道及热流体导流通道的数量可根据实际需要进行相应调整。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种组合式热交换器,其特征在于,包括两个以上的热交换结构,每相邻的两个热交换结构之间通过一个拼接头组件可拆卸连接;
所述热交换结构包括换热壳体,所述换热壳体内设有容纳腔,所述换热壳体的一端设有与所述容纳腔连通的第一连接口,其另一端设有与所述容纳腔连通的第二连接口;所述容纳腔内设有热交换芯,所述热交换芯包括多个相互独立的热流体导流通道和多个冷流体导流通道;
所述拼接头组件包括拼接盘,所述拼接盘上设有多个冷流体导流接头和多个热流体连接孔;每个所述冷流体导流接头的进口与一个冷流体导流通道的出口连通,每个所述冷流体导流接头的出口与一个冷流体导流通道的进口连通;每个热流体连接孔的进口对应与一个热流体导流通道的出口连通,每个热流体连接孔的出口对应与一个热流体导流通道的进口连通。
2.如权利要求1所述的组合式热交换器,其特征在于,所述热交换芯为蜂窝芯,它是由多个热流体导流通道和多个冷流体导流通道组成的蜂窝状结构,多个热流体导流通道和多个冷流体导流通道之间交替间隔设置;所述热流体导流通道、冷流体导流通道的径向截面形状均为正六边形。
3.如权利要求1所述的组合式热交换器,其特征在于,所述冷流体导流接头采用以下三种方式中的任意一种:
方式一:所述拼接头组件还包括两端开口的拼接头壳体,所述拼接头壳体的一端与一个热交换结构的第一连接口密封固定连接,其另一端与一个热交换结构的第二连接口密封固定连接;所述拼接盘设于拼接头壳体内腔中,所述冷流体导流接头为金属连接管,所述金属连接管的两端分别贯穿所述拼接盘的两个端面向外伸出;所述金属连接管的两端部的外径小于中部的外径;
方式二:所述拼接头组件还包括两端开口的拼接头壳体,所述拼接头壳体的一端与一个热交换结构的第一连接口密封固定连接,其另一端与一个热交换结构的第二连接口密封固定连接;所述拼接盘设于拼接头壳体内腔中,所述冷流体导流接头为管状卡接柱,所述管状卡接柱的两端分别贯穿所述拼接盘的两个端面向外伸出;所述管状卡接柱的两端部的内径大于中部的内径;
方式三:所述冷流体导流接头为卡接槽,所述卡接槽的两端分别贯穿所述拼接盘的两个端面;所述卡接槽的两端部的内径大于中部的内径。
4.如权利要求1所述的组合式热交换器,其特征在于,每个所述换热壳体的第一连接口处设有第一接头组件,所述第一接头组件包括多个冷流体输入接头,所述冷流体输入接头的数量与所述冷流体导流通道的数量相同,每个所述冷流体输入接头的出口与一个冷流体导流通道的进口连通;每个所述换热壳体的第二连接口处设有第二接头组件,所述第二接头组件包括多个冷流体输出接头,所述冷流体输出接头的数量与所述冷流体导流通道的数量相同,每个所述冷流体输出接头的进口与一个冷流体导流通道的出口连通。
5.如权利要求1所述的组合式热交换器,其特征在于,沿从左往右的方向,位于左端最外侧的所述换热壳体的第一连接口处设有第一接头组件,所述第一接头组件包括多个冷流体输入接头,所述冷流体输入接头的数量与所述冷流体导流通道的数量相同,每个所述冷流体输入接头的出口与一个冷流体导流通道的进口连通;位于右端最外侧的所述换热壳体的第二连接口处设有第二接头组件,所述第二接头组件包括多个冷流体输出接头,所述冷流体输出接头的数量与所述冷流体导流通道的数量相同,每个所述冷流体输出接头的进口与一个冷流体导流通道的出口连通。
6.如权利要求4或5所述的组合式热交换器,其特征在于,所述第一接头组件采用以下三种方式中的任意一种:
方式一:所述第一接头组件包括多个第一金属管,每个第一金属管作为一个冷流体输入接头;每个第一金属管的一端与一个冷流体导流通道的进口连通并密封固定连接;
方式二:所述第一接头组件包括第一固定盘,所述第一固定盘上设有多个第一冷流体导流孔和多个第一热流体导流孔,所述第一固定盘的一个端面与所述热交换芯的端面密封固定连接,其另一个端面向外延伸设有多个第一管状连接柱,每个第一管状连接柱作为一个冷流体输入接头;每个第一冷流体导流孔对应与一个冷流体导流通道的进口连通,每个第一热流体导流孔对应与一个热流体导流通道的出口连通,每个第一管状连接柱的一端通过一个第一冷流体导流孔对应与一个冷流体导流通道的进口连通;
方式三:所述第一接头组件包括第一连接盘,所述第一连接盘上设有多个第一插接孔和多个第一通孔,所述第一连接盘的一个端面与所述热交换芯密封固定连接;每个第一插接孔作为一个冷流体输入接头;每个第一插接孔对应与一个冷流体导流通道的进口连通,每个第一通孔对应与一个热流体导流通道的出口连通。
7.如权利要求4或5所述的组合式热交换器,其特征在于,所述第二接头组件采用以下三种方式中的任意一种:
方式一:所述第二接头组件包括多个第二金属管,每个第二金属管作为一个冷流体输出接头;每个第二金属管的一端与一个冷流体导流通道的出口连通并密封固定连接;
方式二:所述第二接头组件包括第二固定盘,所述第二固定盘上设有多个第二冷流体导流孔和多个第二热流体导流孔,所述第二固定盘的一个端面与所述热交换芯的端面密封固定连接,其另一个端面向外延伸设有多个第二管状连接柱,每个第二管状连接柱作为一个冷流体输出接头;每个第二冷流体导流孔对应与一个冷流体导流通道的出口连通,每个第二热流体导流孔对应与一个热流体导流通道的进口连通,每个第二管状连接柱的一端通过一个第二冷流体导流孔对应与一个冷流体导流通道的进口连通;
方式三:所述第二接头组件包括第二连接盘,所述第二连接盘上设有多个第二插接孔和多个第二通孔,所述第二连接盘的一个端面与所述热交换芯密封固定连接;每个第二插接孔作为一个冷流体输出接头;每个第二插接孔对应与一个冷流体导流通道的出口连通,每个第二通孔对应与一个热流体导流通道的进口连通。
8.如权利要求4或5所述的组合式热交换器,其特征在于,所述组合式热交换器还包括设置在位于左端最外侧的所述热交换结构一侧的第一管接头组件,和设置在位于左端最外侧的所述热交换结构一侧的第二管接头组件;
所述第一管接头组件包括第一管接头壳体、第一分隔板和多个冷流体输入管,所述第一分隔板设置于所述第一管接头壳体内、并将所述第一管接头壳体的内腔分隔成冷流体输入腔和热流体输出腔;所述第一分隔板上设有多个冷流体输入孔;每个冷流体输入管的一端与所述冷流体输入孔连通,其另一端穿过所述热流体输出腔与所述冷流体输入接头连通;所述第一管接头壳体上还设有与所述热流体输出腔连通的热流体输出口;所述第一管接头壳体上还设有与所述冷流体输入腔连通的冷流体输入口;
所述第二管接头组件包括第二管接头壳体、第二分隔板和多个冷流体输出管,所述第二分隔板设置于所述第二管接头壳体内、并将所述第二管接头壳体的内腔分隔成冷流体输出腔和热流体输入腔;所述第二分隔板上设有多个冷流体输出孔;每个冷流体输出管的一端与所述冷流体输出孔连通,其另一端穿过所述热流体输入腔与所述冷流体输出接头连通;所述第二管接头壳体上还设有与所述热流体输入腔连通的热流体输入口;所述第二管接头壳体上还设有与所述冷流体输出腔连通的冷流体输出口。
9.一种热交换系统,其特征在于,包括至少两个权利要求8所述的组合式热交换器;任意相邻的两个组合式热交换器中,一个组合式热交换器的冷流体输出口通过一个半圆形管道弯头与另一个组合式热交换器的冷流体输入口连通;一个组合式热交换器的热流体输出口与另一个组合式热交换器的热流体输入口连通。
10.如权利要求9所述的热交换系统,其特征在于,所有的组合式热交换器在同一水平面或竖直平面上布置,形成折返式组合结构;或者是,一部分组合式热交换器在同一水平面上布置,其余的组合式热交换器在竖直平面上布置,形成立体组合结构。
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