CN110906780A - 分液器及具有其的壳管换热器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种分液器及具有其的壳管换热器，该分液器包括：边框；多条隔筋，多条隔筋沿边框的截面方向间隔排列，相邻两个隔筋之间形成流道，多个流道包括第一流道和第二流道，第一流道和第二流道依次交替设置，且第一流道与第二流道之间相互隔离。通过本申请提供的技术方案，能够解决现有技术中的壳管换热器在部分负荷下运行时换热性能低的问题。

Description

分液器及具有其的壳管换热器

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，具体而言，涉及一种分液器及具有其的壳管换热器。

背景技术

目前，现有的壳管换热器主要包括：壳体、换热管、管板、隔板、隔架以及前板。其中，换热管分布在壳体内，管板上排列有多个通孔，换热管的端部对应通孔设置，前板上设置有换热剂入口和换热剂出口。前板与管板之间依次设置有隔架和隔板，隔架为十字形结构，隔架将管板上的通孔分为4个相互隔离的区域，其中上面两个区域为换热剂出口区域，下面两个区域为换热剂进口区域，换热剂出口区域与换热剂进口区域一一对应。换热剂在通过换热剂进口区域流入对应的换热管内。

现有壳管换热器在运行时，一般只使用一个换热剂进口区域和一个换热剂出口区域。但是上述结构在部分负荷下运行时会造成换热剂在壳体内局部堆积，进而使得换热流体在与换热管换热时无法实现持续、均匀换热，降低换热性能。

发明内容

本发明提供一种分液器及具有其的壳管换热器，以解决现有技术中的壳管换热器在部分负荷下换热性能低的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种分液器，包括：边框；多条隔筋，多条隔筋沿边框的截面方向间隔排列，相邻两个隔筋之间形成流道，多个流道包括第一流道和第二流道，第一流道和第二流道依次交替设置，且第一流道与第二流道之间相互隔离。

进一步地，分液器还包括：多个封堵结构，相邻两个隔筋之间设置有一个封堵结构，封堵结构位于隔筋的端部，封堵结构与相邻两个隔筋之间形成流道，多个封堵结构交错设置，以形成第一流道和第二流道。

进一步地，边框与隔筋的端部之间具有空腔，空腔包括第一总流道和第二总流道，第一总流道位于隔筋的一端，第二总流道位于隔筋的另一端，第一总流道与第一流道连通，第二总流道与第二流道连通。

进一步地，分液器还包括：挡板，挡板位于边框的中部，且挡板分别位于隔筋两侧，分液器包括两个第一总流道和两个第二总流道，两个第一总流道分别位于挡板的两侧，两个第二总流道分别位于挡板的两侧。

进一步地，隔筋与封堵结构为一体成型设置。

进一步地，封堵结构为弧形板，弧形板的凹面位于流道内侧。

进一步地，隔筋为波纹结构。

根据本发明的另一方面，提供了一种壳管换热器，壳管换热器包括分液器，分液器为上述提供的分液器。

进一步地，壳管换热器还包括：封盖，封盖上设置有两个换热剂进口和两个换热剂出口，两个换热剂出口位于两个换热剂进口上方，两个换热剂进口分别与位于挡板下方的第一总流道和第二总流道对应设置，两个换热剂出口分别与位于挡板上方的第一总流道和第二总流道对应设置。

进一步地，壳管换热器还包括：管板，管板上设置有多个通孔，通孔用于与换热管连通，多个通孔间隔排列在管板上，多排通孔与多个流道一一对应设置。

应用本发明的技术方案，该分液器包括边框和多条隔筋，将多条隔筋沿边框的截面方向间隔排列，使相邻两个隔筋之间形成流道，并且将多个流道划分为相互隔离的第一流道和第二流道，第一流道和第二流道依次交替设置。如此设置，无论是在满负荷运行还是部分负荷运行时，都会使换热剂在通过第一流道或第二流道进入壳体内换热管时，换热剂不会聚集在壳体截面的某一区域，通过本申请提供的分液器使换热剂均布在壳体截面内，进而使得换热流体在流动过程中能够与换热管进行持续、均匀换热，进而可以提高换热器的换热性能。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例一提供的分液器的结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例二提供的壳管换热器中管板、分液器以及封盖的爆炸图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、边框；20、隔筋；31、第一流道；32、第二流道；41、第一总流道；42、第二总流道；50、挡板；100、分液器；200、封盖；210、换热剂进口；220、换热剂出口；300、管板；310、通孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例一提供了一种分液器，该分液器包括：边框10和多条隔筋20。其中，多条隔筋20沿边框10的截面方向间隔排列，相邻两个隔筋20之间形成流道，多个流道包括第一流道31和第二流道32，第一流道31和第二流道32依次交替设置，且第一流道31与第二流道32之间相互隔离。具体的，本实施例所指的边框10截面为垂直于边框10拉伸方向的截面。其中，边框10的截面可以为矩形，也可以为圆形。在本实施例中，该边框10截面为圆形。

通过本实施例提供的分液器，该分液器包括边框10和多条隔筋20，将多条隔筋20沿边框10的截面方向间隔排列，使相邻两个隔筋20之间形成流道，并且将多个流道划分为相互隔离的第一流道31和第二流道32，第一流道31和第二流道32依次交替设置。如此设置，无论是满负荷运行还是部分负荷运行，均会使换热剂在通过第一流道31或第二流道32进入壳体内换热管时，换热剂不会聚集在壳体截面的某一区域，通过本申请提供的分液器使换热剂均布在壳体截面内，进而使得换热流体在流动过程中能够与换热管进行持续、均匀换热，从而可以提高换热器的换热性能。并且，该结构简单，便于加工，制造成本低。

具体的，分液器还包括多个封堵结构，并且在相邻两个隔筋20之间设置一个封堵结构，封堵结构位于隔筋20的端部。通过封堵结构与相邻两个隔筋20配合形成一个流道，多个封堵结构交错设置，以形成第一流道31和第二流道32。举例来说，有三个隔筋20间隔设置，第一个和第二个隔筋20之间设置一个封堵结构，该封堵结构位于第一个和第二个隔筋20的第一端，第二个隔筋20和第三个隔筋20之间设置有一个封堵结构，该封堵结构位于第二个和第三个隔筋20的第二端，其中，第一个和第二个隔筋20之间形成第一流道31，第二个和第三个隔筋20之间形成第二流道32，依次类推。其中第一流道31和第一流道31之间可以相互连通，也可相互隔离设置，第二流道32的设置方式与第一流道31设置方式相同。

其中，隔筋20与封堵结构可以为分体设置，也可以为一体成型设置。在本实施例中，将隔筋20与封堵结构设置为一体成型，如此可减少安装过程，提高安装效率，并且，该结构简单便于加工成型。

封堵结构可以为平面板，也可为弧形板。在本实施例中，将封堵结构设置为弧形板，并将弧形板的凹面设置在流道内侧。如此可在换热剂进入流道末端时通过凹面进行缓冲，降低冲击。

在本实施例中，第一流道31与第一流道31之间可以相互连通。具体的，在边框10与隔筋20的端部之间具有空腔，该空腔包括第一总流道41和第二总流道42，第一总流道41位于隔筋20的一端，第二总流道42位于隔筋20的另一端，第一总流道41与第一流道31连通，第二总流道42与第二流道32连通。具体的，第一流道31的未设封堵结构的一端具有开口，第一总流道41与第一流道31的开口连通；第二流道32的未设封堵结构的一端也具有开口，第二总流道42与第二流道32的开口连通。如此便于通过第一总流道41和第二总流道42对换热剂进行分配。

其中，该分液器还包括挡板50，挡板50位于边框10的中部，且挡板50分别位于隔筋20两侧，分液器包括两个第一总流道41和两个第二总流道42，两个第一总流道41分别位于挡板50的两侧，两个第二总流道42分别位于挡板50的两侧。如此设置可通过该挡板50将分液器划分为两个区域，其中一个区域用于通入换热剂，另一个区域用于换热剂流出。通过设置该分液器可简化换热器结构，无需单独设置隔架对区域进行划分，减少零部件数量。

在本实施例中，该隔筋20为波纹结构。如此设置可使分液器在与管板对接时，让波纹结构的弧形与管板的通孔的弧形边沿相对应，便于换热剂从流道进入换热管。

如图2所示，本发明实施例二提供了一种壳管换热器，其中，该壳管换热器包括上述实施例一提供的分液器100。

通过实施例二提供的壳管换热器，利用实施例一提供的分液器100，可使换热剂在通过第一流道31或第二流道32进入壳体内换热管时，换热剂不会聚集在壳体截面的某一区域，通过本申请提供的分液器100使换热剂均布在壳体截面内，进而使得换热流体在流动过程中能够与换热管进行持续、均匀换热，从而提高了该换热器的换热性能。

具体的，壳管换热器还包括封盖200，封盖200上设置有两个换热剂进口210和两个换热剂出口220，两个换热剂出口220位于两个换热剂进口210上方，两个换热剂进口210分别与位于挡板50下方的第一总流道41和第二总流道42对应设置，两个换热剂出口220分别与位于挡板50上方的第一总流道41和第二总流道42对应设置。如此在使用时，可将换热剂从任意一个换热剂进口210通入，流入第一总流道41或第二总流道42后再对应进入第一流道31或第二流道32。不论换热剂进入第一流道31还是第二流道32，均能够通过该分液器100结构均布在整个换热器壳体内，进而可以使换热流体在流动过程中均匀、持续换热。

在本实施例中，该壳管换热器还包括管板300，管板300上设置有多个通孔310，通孔310用于与换热管连通，多个通孔310间隔排列在管板300上，多排通孔310与多个流道一一对应设置。这样在将管板300与分液器100对接时，可以使通孔310分布与流道分布相对应，使换热剂由流道进入对应的通孔内，进而可以进入换热管内。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分液器，其特征在于，包括：

边框(10)；

多条隔筋(20)，多条所述隔筋(20)沿所述边框(10)的截面方向间隔排列，相邻两个所述隔筋(20)之间形成流道，多个所述流道包括第一流道(31)和第二流道(32)，所述第一流道(31)和所述第二流道(32)依次交替设置，且所述第一流道(31)与所述第二流道(32)之间相互隔离。

2.根据权利要求1所述的分液器，其特征在于，所述分液器还包括：

多个封堵结构，相邻两个所述隔筋(20)之间设置有一个所述封堵结构，所述封堵结构位于所述隔筋(20)的端部，所述封堵结构与相邻两个所述隔筋(20)之间形成所述流道，多个所述封堵结构交错设置，以形成所述第一流道(31)和所述第二流道(32)。

3.根据权利要求1所述的分液器，其特征在于，所述边框(10)与所述隔筋(20)的端部之间具有空腔，所述空腔包括第一总流道(41)和第二总流道(42)，所述第一总流道(41)位于所述隔筋(20)的一端，所述第二总流道(42)位于所述隔筋(20)的另一端，所述第一总流道(41)与所述第一流道(31)连通，所述第二总流道(42)与所述第二流道(32)连通。

4.根据权利要求3所述的分液器，其特征在于，所述分液器还包括：

挡板(50)，所述挡板(50)位于所述边框(10)的中部，且所述挡板(50)分别位于所述隔筋(20)两侧，所述分液器包括两个所述第一总流道(41)和两个所述第二总流道(42)，两个所述第一总流道(41)分别位于所述挡板(50)的两侧，两个所述第二总流道(42)分别位于所述挡板(50)的两侧。

5.根据权利要求2所述的分液器，其特征在于，所述隔筋(20)与所述封堵结构为一体成型设置。

6.根据权利要求2所述的分液器，其特征在于，所述封堵结构为弧形板，所述弧形板的凹面位于所述流道内侧。

7.根据权利要求1所述的分液器，其特征在于，所述隔筋(20)为波纹结构。

8.一种壳管换热器，其特征在于，所述壳管换热器包括分液器(100)，所述分液器(100)为权利要求1至7中任一项所述的分液器。

9.根据权利要求8所述的壳管换热器，其特征在于，所述分液器(100)为权利要求4所述的分液器，所述壳管换热器还包括：

封盖(200)，所述封盖(200)上设置有两个换热剂进口(210)和两个换热剂出口(220)，两个所述换热剂出口(220)位于两个所述换热剂进口(210)上方，两个所述换热剂进口(210)分别与位于挡板(50)下方的第一总流道(41)和第二总流道(42)对应设置，两个所述换热剂出口(220)分别与位于挡板(50)上方的第一总流道(41)和第二总流道(42)对应设置。

10.根据权利要求8所述的壳管换热器，其特征在于，所述壳管换热器还包括：

管板(300)，所述管板(300)上设置有多个通孔(310)，所述通孔(310)用于与换热管连通，多个所述通孔(310)间隔排列在所述管板(300)上，多排所述通孔(310)与多个流道一一对应设置。

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