CN109595958A - 一种焊接板式换热器 - Google Patents

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张春明
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Abstract

本发明公开了一种焊接板式换热器，包括壳体和设置在壳体内部的换热板片组，所述壳体为矩形状且呈卧式布置，壳体的两端均设有大半圆管箱，其中一个大半圆管箱的箱顶上设有被冷却介质进口，另一个大半圆管箱的箱顶上设有被冷却介质出口，所述壳体靠近被冷却介质进口的上侧壳壁上设有小半圆管箱，小半圆管箱的箱顶上设有冷却介质出口，所述壳体靠近被冷却介质出口的下侧壳壁上设有小半圆管箱，小半圆管箱的箱顶上设有冷却介质入口，所述换热板片组由多个换热板片对层层叠加而成，所述换热板片对包括相对设置的上换热板片、下换热板片。实现能承受高温且耐腐蚀、强度高、不易发生变形、不易堵塞、换热效率高的效果。

Description

一种焊接板式换热器
技术领域
本发明涉及一种板式换热器，具体涉及一种焊接板式换热器。
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，按结构可分为卷板式换热器、板式换热器、管壳式换热器。传统的板式换热器是由一组长方形的薄金属平行排列，加紧组装于支架上构成的。相邻的板片的边沿设有橡胶垫片，压紧后板间形成密封的流体通道，且可用橡胶垫片的厚度调节通道的大小。每块板的四个角上，各开一个圆孔，其中有一对圆孔和一组板间流道相通，另外一对圆孔则通过在孔的周围放置垫片而阻止流体进入该组板间的通道。两对圆孔的位置在相邻板上是错开的，分别形成两流体的通道。结构比较复杂且由于橡胶垫片在高温下易老化而失去密封作用，造成流体的大量泄露，进而危及设备的安全；另外，橡胶垫片还存在与流体的相容性问题，在对橡胶垫片有腐蚀性的流体中不能使用，使得该板式换热器的使用范围受到限制；除此之外，由于板式换热器中的部分区域存在较高的湍流程度，使流体在流动时，对换热板片产生较大的冲压力，在冲压力的作用下使换热板片发生变形，严重时会造成流体的泄露；另外目前的板式换热器的换热效果不高，且板式换热器在流体的进出口处存在流体的停滞区，流体流速较低，造成污垢不断沉积和形成，最终将流道堵塞，影响设备的运行。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种能承受高温且耐腐蚀、强度高、不易发生变形、不易堵塞、换热效率高的焊接板式换热器。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种焊接板式换热器，包括壳体和设置在壳体内部的换热板片组，所述壳体为矩形状且呈卧式布置，所述壳体的两端均设有大半圆管箱，其中一个大半圆管箱的箱顶上设有被冷却介质进口，另一个大半圆管箱的箱顶上设有被冷却介质出口，所述壳体靠近被冷却介质进口的上侧壳壁上设有小半圆管箱，小半圆管箱的箱顶上设有冷却介质出口，所述壳体靠近被冷却介质出口的下侧壳壁上设有小半圆管箱，小半圆管箱的箱顶上设有冷却介质入口，所述换热板片组由多个换热板片对层层叠加而成，所述换热板片对包括相对设置的上换热板片、下换热板片，所述上换热板片的正面中间位置处经模具冲压成若干个凹谷，整体呈人字形波纹状，所述上换热板片的背面中间位置处经模具冲压成若干个凸脊，所述凸脊与凹谷一一对应，所述上换热板片正面的四周外沿均设有凸框一，所述上换热板片正面沿宽度方向上的两侧凸框一上均设有一个缺口，所述上换热板片的背面沿宽度方向上的两侧外沿上均设有凸框二，所述上换热板片与下换热板片的规格相同，所述上换热板片的凸框一与下换热板片的凸框一焊接在一起，形成换热板片对，所述上换热板片的缺口与下换热板片的缺口相对应，形成换热板片对上的小冷却介质入口和小冷却介质出口，所述上换热板片的凸框二与下换热板片的凸框二焊接在一起，依次叠加组焊成换热板片组，两相邻的换热板片对之间的凸框二与凸脊形成被冷却介质的板间流通管路，所述换热板片对内的两凹谷与换热板片对上的小冷却介质入口和小冷却介质出口形成Z字形的冷却介质的板内流通管路，若干个所述换热板片对上的小冷却介质入口与箱顶上设有冷却介质入口的小半圆管箱对准，若干个所述换热板片对上的小冷却介质出口与箱顶上设有冷却介质出口的小半圆管箱对准，若干个所述换热板片对之间的板间流通管路的入口与箱顶上设有被冷却介质进口的大半圆管箱对准，若干个所述换热板片对之间的板间流通管路的出口与箱顶上设有被冷却介质出口的大半圆管箱对准，所述换热板片组除板间流通管路的入口、出口之外的外边沿均与壳体焊接在一起。
作为优先的，所述被冷却介质进口和冷却介质入口处均设有过滤装置。
本发明的有益效果：通过在上、下换热板片正面中间位置处经模具冲压成若干个凹谷，整体呈人字形波纹状，上、下换热板片的背面中间位置处经模具冲压成若干个凸脊，整体呈人字形波纹状，是为了加强流体的扰动程度，延长被冷却介质在换热板片对内的停留时间，有利于传热，同时也增加了上、下换热板片的刚性和耐压强度，并增大了换热面积，提高了换热效率；将上换热板片的凸框一与下换热板片的凸框一焊接在一起，形成换热板片对。板内流通管路通过凸框一将上、下换热板片焊接在一起，用凸框一和凹谷来限制冷却介质的流动方向和防止泄露；板间流通管路则以凸框二和凸脊限制被冷却介质的流动方向和防止泄露，所述上换热板片的缺口与下换热板片的缺口相对应，形成换热板片对上的小冷却介质入口和小冷却介质出口，作为冷却介质进出用，所述上换热板片的凸框二与下换热板片的凸框二焊接在一起，依次叠加组焊成换热板片组，均采用焊接密封，解决了腐蚀性介质对橡胶垫片破坏的问题，使该板式换热器能承受高温且耐腐蚀；在被冷却介质进口和冷却介质入口处均设有过滤装置，以防止流道堵塞，进一步提高换热效果。
附图说明
图1是本发明一种焊接板式换热器的正面结构示意图。
图2是本发明一种焊接板式换热器的侧面结构示意图。
图3是本发明一种焊接板式换热器的换热板片对整体结构示意图。
图4是本发明一种焊接板式换热器的上、下换热板片的正面结构示意图。
图5是本发明一种焊接板式换热器的上换热板片的正面结构示意图。
图6是本发明一种焊接板式换热器的上换热板片的背面结构示意图。
图7是本发明一种焊接板式换热器的换热板片组的整体结构示意图。
图中，1-壳体，2-换热板片组，3-大半圆管箱，4-被冷却介质进口，5-被冷却介质出口，6-小半圆管箱，7-冷却介质入口，8-冷却介质出口，9-换热板片对，91-上换热板片，92-下换热板片，10-凹谷，11-凸脊，12-凸框一，13-缺口，14-凸框二，15-小冷却介质入口，16-小冷却介质出口，17-过滤装置。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，本发明公开了一种焊接板式换热器，包括壳体1和设置在壳体1内部的换热板片组2，所述壳体1为矩形状且呈卧式布置，所述壳体1的两端均设有大半圆管箱3，其中一个大半圆管箱3的箱顶上设有被冷却介质进口4，另一个大半圆管箱3的箱顶上设有被冷却介质出口5，所述壳体1靠近被冷却介质进口4的上侧壳壁上设有小半圆管箱6，小半圆管箱6的箱顶上设有冷却介质出口8，所述壳体1靠近被冷却介质出口5的下侧壳壁上设有小半圆管箱6，小半圆管箱6的箱顶上设有冷却介质入口7，所述换热板片组2由多个换热板片对9层层叠加而成，所述换热板片对9包括相对设置的上换热板片91、下换热板片92，所述上换热板片91的正面中间位置处经模具冲压成若干个凹谷10，整体呈人字形波纹状，所述上换热板片91的背面中间位置处经模具冲压成若干个凸脊11，所述凸脊11与凹谷10一一对应，所述上换热板片91正面的四周外沿均设有凸框一12，所述上换热板片91正面沿宽度方向上的两侧凸框一12上均设有一个缺口13，所述上换热板片91的背面沿宽度方向上的两侧外沿上均设有凸框二14，所述上换热板片91与下换热板片92的规格相同，所述上换热板片91的凸框一12与下换热板片92的凸框一12焊接在一起，形成换热板片对9，所述上换热板片91的缺口13与下换热板片92的缺口13相对应，形成换热板片对9上的小冷却介质入口15和小冷却介质出口6，所述上换热板片91的凸框二14与下换热板片92的凸框二14焊接在一起，依次叠加组焊成换热板片组2，两相邻的换热板片对9之间的凸框二14与凸脊11形成被冷却介质的板间流通管路，所述换热板片对9内的两凹谷10与换热板片对9上的小冷却介质入口15和小冷却介质出口16形成Z字形的冷却介质的板内流通管路，若干个所述换热板片对9上的小冷却介质入口15与箱顶上设有冷却介质入口7的小半圆管箱6对准，若干个所述换热板片对9上的小冷却介质出口16与箱顶上设有冷却介质出口8的小半圆管箱6对准，若干个所述换热板片对9之间的板间流通管路的入口与箱顶上设有被冷却介质进口4的大半圆管箱3对准，若干个所述换热板片对9之间的板间流通管路的出口与箱顶上设有被冷却介质出口5的大半圆管箱3对准，所述换热板片组2除板间流通管路的入口、出口之外的外边沿均与壳体1焊接在一起。
所述被冷却介质进口4和冷却介质入口7处均设有过滤装置17。
通过在上换热板片91、下换热板片92正面中间位置处经模具冲压成若干个凹谷10，整体呈人字形波纹状，上换热板片91、下换热板片92背面中间位置处经模具冲压成若干个凸脊11，整体呈人字形波纹状，是为了加强流体的扰动程度，延长被冷却介质在换热板片对9内的停留时间，有利于传热，同时也增加了上换热板片91、下换热板片92的刚性和耐压强度，并增大了换热面积，提高了换热效率；将上换热板片91的凸框一12与下换热板片92的凸框一12焊接在一起，形成换热板片对9。板内流通管路通过凸框一12将上换热板片91、下换热板片92焊接在一起，用凸框一12和凹谷10来限制冷却介质的流动方向和防止泄露；板间流通管路则以凸框二14和凸脊11限制被冷却介质的流动方向和防止泄露，所述上换热板片91的缺口13与下换热板片92的缺口13相对应，形成换热板片对9上的小冷却介质入口15和小冷却介质出口16，作为冷却介质进出用，所述上换热板片91的凸框二14与下换热板片92的凸框二14焊接在一起，依次叠加组焊成换热板片组2，均采用焊接密封，解决了腐蚀性介质对橡胶垫片破坏的问题，使该板式换热器能承受高温且耐腐蚀；在被冷却介质进口4和冷却介质入口7处均设有过滤装置17，以防止流道堵塞，进一步提高换热效果。
焊接板式换热器的工作过程，在与管道连接之前，首先将焊接板式换热器内部的所有杂质冲洗出去，再根据冷却介质和被冷却介质所含杂质颗粒的大小，在被冷却介质进口4和冷却介质入口7处安装相应的过滤装置17，防止换热器流道堵塞；之后从冷却介质入口7通入冷却水，由箱顶上设有冷却介质入口7的小半圆管箱6将冷却水分配到各个换热板片对9上的小冷却介质入口15，使冷却水进入板内流通管路，流经从若干个凹谷10，再从各个换热板片对9上的小冷却介质出口16流出，在箱顶上设有冷却介质出口8的小半圆管箱6内汇集，最终从冷却介质出口8流出；等各个换热板片对9冷却后，从被冷却介质进口4通入被冷却介质，由箱顶上设有被冷却介质进口4的大半圆管箱3将被冷却介质分配到各个换热板片对9之间的板间流通管路，流经从若干个凸脊11，之后汇集到箱顶上设有被冷却介质出口5的大半圆管箱3上，最终从被冷却介质出口5流出；冷却水与被冷却介质交错地在上换热板片91、下换热板片92的两侧流过，完成热量交换。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

Claims (2)

1.一种焊接板式换热器，其特征在于：包括壳体(1)和设置在壳体(1)内部的换热板片组(2)，所述壳体(1)为矩形状且呈卧式布置，所述壳体(1)的两端均设有大半圆管箱(3)，其中一个大半圆管箱(3)的箱顶上设有被冷却介质进口(4)，另一个大半圆管箱(3)的箱顶上设有被冷却介质出口(5)，所述壳体(1)靠近被冷却介质进口(4)的上侧壳壁上设有小半圆管箱(6)，小半圆管箱(6)的箱顶上设有冷却介质出口(8)，所述壳体(1)靠近被冷却介质出口(5)的下侧壳壁上设有小半圆管箱(6)，小半圆管箱(6)的箱顶上设有冷却介质入口(7)，所述换热板片组(2)由多个换热板片对(9)层层叠加而成，所述换热板片对(9)包括相对设置的上换热板片(91)、下换热板片(92)，所述上换热板片(91)的正面中间位置处经模具冲压成若干个凹谷(10)，整体呈人字形波纹状，所述上换热板片(91)的背面中间位置处经模具冲压成若干个凸脊(11)，所述凸脊(11)与凹谷(10)一一对应，所述上换热板片(91)正面的四周外沿均设有凸框一(12)，所述上换热板片(91)正面沿宽度方向上的两侧凸框一(12)上均设有一个缺口(13)，所述上换热板片(91)的背面沿宽度方向上的两侧外沿上均设有凸框二(14)，所述上换热板片(91)与下换热板片(92)的规格相同，所述上换热板片(91)的凸框一(12)与下换热板片(92)的凸框一(12)焊接在一起，形成换热板片对(9)，所述上换热板片(91)的缺口(13)与下换热板片(92)的缺口(13)相对应，形成换热板片对(9)上的小冷却介质入口(15)和小冷却介质出口(16)，所述上换热板片(91)的凸框二(14)与下换热板片(92)的凸框二(14)焊接在一起，依次叠加组焊成换热板片组(2)，两相邻的换热板片对(9)之间的凸框二(14)与凸脊(11)形成被冷却介质的板间流通管路，所述换热板片对(9)内的两凹谷(10)与换热板片对(9)上的小冷却介质入口(15)和小冷却介质出口(16)形成Z字形的冷却介质的板内流通管路，若干个所述换热板片对(9)上的小冷却介质入口(15)与箱顶上设有冷却介质入口(7)的小半圆管箱(6)对准，若干个所述换热板片对(9)上的小冷却介质出口(16)与箱顶上设有冷却介质出口(8)的小半圆管箱(6)对准，若干个所述换热板片对(9)之间的板间流通管路的入口与箱顶上设有被冷却介质进口(4)的大半圆管箱(3)对准，若干个所述换热板片对(9)之间的板间流通管路的出口与箱顶上设有被冷却介质出口(5)的大半圆管箱(3)对准，所述换热板片组(2)除板间流通管路的入口、出口之外的外边沿均与壳体(1)焊接在一起。
2.如权利要求1所述的焊接板式换热器，其特征在于：所述被冷却介质进口(4)和冷却介质入口(7)处均设有过滤装置(17)。
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