CN112212725A - 换热板管、换热器芯体及换热器 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种换热板管，由铸铁构成，包括沿纵向方向延伸的换热板管中空管体和在换热板管中空管体两端的换热板管进口和换热板管出口，所述换热板管中空管体具有垂直于板管中心轴线截取的非圆形横截面，所述非圆形横截面的宽度大于高度。本申请还公开一种换热器芯体和换热器。根据本申请的换热板管通过采用铸铁材料制成具有非圆形横截面的中空管的形式，易于密封，且具有高的耐露点腐蚀性能及换热效率。根据本发明的换热器芯体及换热器能够实现换热板管的可拆卸浮动密封，进一步避免密封问题，而且由于使得换热板管易于更换，因此维护方便、使用成本低。

Description

换热板管、换热器芯体及换热器

技术领域

本发明涉及炼油、化工等行业余热回收领域，具体地，涉及改进的换热板管、换热器芯体及换热器。

背景技术

换热器在石油、化工、冶金、电力、机械等行业的烟气余热回收系统中具有广泛的应用，通过换热器实现高温烟气降温及余热回收的目的。

但是由于高温烟气中一般含有腐蚀性气体组分，如二氧化硫，其与高温烟气中的水蒸汽结合，当换热器的换热管壁面温度降低到其露点温度以下时，即会在该换热管壁面上凝结为酸性液体，对该壁面产生腐蚀，这种现象称为露点腐蚀，长期下去甚至会导致换热管腐蚀穿孔泄漏，影响换热器的换热效果和使用寿命。而通过提高换热管壁面温度避开露点腐蚀又会造成高温烟气余热浪费，降低换热效率。

铸铁材料具有耐腐蚀、耐磨损的特点，而且成本低，热传导性好，被认为是制造换热器的理想材料。但是，由于受到铸造工艺限制，现有的使用铸铁材料的换热器通常为板式换热器，由铸铁材料制成的换热板之间使用螺栓螺母连接来形成高温烟气通道。这样的换热板之间的大尺寸平面密封容易发生泄漏，另外由于所有换热板互相固定连接为一个整体，当不同部位因温度不同导致热膨胀量差异较大时，会产生较大的无法释放的局部应力，造成变形，变形过大也会导致换热板互相错位，造成泄漏。当换热板出现漏点时，需整体更换换热板，维护成本高。

所以，需要开发一种解决或至少缓解上述问题的换热器及其换热部件。

发明内容

本发明的目的是提供至少部分解决上述问题的换热板管、换热器芯体及换热器。

根据本发明的一方面，提供一种换热板管，由铸铁构成，包括沿纵向方向延伸的换热板管中空管体和在换热板管中空管体两端的换热板管进口和换热板管出口，所述换热板管中空管体具有垂直于板管中心轴线截取的非圆形横截面，所述非圆形横截面的宽度大于高度。

在目前的工艺下，将铸铁材料制造成具有宽度大于高度的非圆横截面的换热板管已不是问题，而采用由铸铁材料制造的具有宽度大于高度的非圆横截面的换热板管，则会避免现有技术中的铸铁换热板的密封及泄漏问题，而且换热板管之间彼此独立，易于更换，维护方便、使用成本低，同时具有较高的耐露点腐蚀性能及换热效率。

优选地，在换热板管的沿宽度方向的侧部内表面和外表面中的至少一个上包括多排翅片，所述多排翅片设置为与换热板管使用时流经所述表面的流体介质的流动方向一致或成小于90度的夹角。

铸铁材料的换热板管通常尺寸较大，适于在换热板管的内外表面上形成翅片来进一步增大换热面积、增强扰动，从而进一步提高换热效率，而将翅片设置为与换热板管使用时流经所述内外表面的流体介质的流动方向一致或成小于90度的夹角，还会起到对流体介质导流的作用。

优选地，每一排的所述翅片为连续翅片，每一排的所述翅片在其整体延伸方向上为直线、折线或曲线。

优选地，所述多排翅片至少设置在换热板管的沿宽度方向的两个侧部的内表面上，在所述两个侧部的内表面上的翅片在高度方向上是分开的。

优选地，两个侧部的内表面上的所述翅片对准或错开设置。

优选地，其中，所述多排翅片至少设置在换热板管的沿宽度方向的两个侧部的内表面上，在所述两个侧部的内表面上的翅片在高度方向上是连续的。

翅片可根据需要采用多种形式，从而提供对内外流体介质不同程度的扰动，满足各种换热工况的需求。

优选地，所述非圆形横截面在宽度方向的侧边为平行的直边。

将换热板管设置成非圆形横截面在宽度方向的侧边为平行的直边，便于制造和安装，同时又不影响换热效率。

根据本发明另一方面，提供一种换热器芯体，包括：

以阵列形式布置的多根换热板管，所述换热板管包括沿纵向方向延伸的换热板管中空管体和在换热板管中空管体两端的换热板管进口和换热板管出口，所述换热板管中空管体具有垂直于板管中心轴线截取的非圆形横截面，所述非圆形横截面的宽度大于高度；

第一保持板和第二保持板，第一保持板和第二保持板上分别设置有与所述换热板管的两端对应的通孔；和

密封件，所述密封件用于实现所述通孔与所述换热板管之间可拆卸地浮动密封。

根据本发明的换热器芯体采用具有宽度大于高度的非圆形横截面换热板管，并且能实现通孔与换热板管之间的可拆卸浮动密封，能够在提高换热效率的同时，避免了由于温度差异造成的热膨胀量差异引起的变形，从而避免了由此导致的泄漏问题。

优选地，所述换热板管为前面所述的换热板管中的任一种。

在换热板管由铸铁构成且至少在外表面包括翅片的情况下，根据本发明的换热管芯体结构尤其有利。首先，由于采用铸铁材料构成的外表面具有翅片的换热板管，能解决现有技术的采用铸铁材料的换热板之间由于难以密封造成的泄漏问题，同时兼具高的耐露点腐蚀性能；其次，由于采用能可拆卸地浮动密封换热板管的密封件，能避免温度差异造成的热膨胀量差异引起的变形，从而避免由变形导致的泄漏问题。

优选地，与所述换热板管阵列的沿换热板管高度方向的每一排对应的通孔形成为沿所述排贯通的联合通孔。

该联合通孔允许换热板管方便地安装、更换和拆卸，尤其方便至少在外表面上具有翅片的换热板管的安装、更换和拆卸。

优选地，所述联合通孔形成为分别在对应于换热板管的横截面的沿宽度方向的两个端部处具有保持部，用于与每一个换热板管的横截面的沿宽度方向的两个端部配合，以将所述排中的每一个换热板管保持在所述第一保持板和第二保持板上。

根据本发明的换热器芯体的联合通孔的形状需要与换热板管的外轮廓匹配，同时还应设有保持部，用于在安装时将每一根换热板管保持在位。保持部可以是多种形式，本发明中只要能实现将每一根换热板管安装到联合通孔中时能保持在位即可，因此保持部可以具有与要保持的换热板管的沿宽度方向的端部相应的轮廓，也可以是从联合通孔边缘向外扩展的挖切部分，用于与换热板管的沿横截面的宽度方向的端部上另外设置的保持部件配合的部分。

优选地，所述密封件包括密封条，至少设置在换热板管外表面与所述联合通孔的边缘之间的空隙内；和压件，用于封闭联合通孔的边缘和换热板管的外表面之间的空隙。

根据本发明的密封件用于实现联合通孔和换热板管阵列之间的可拆卸、浮动密封。能实现该密封功能的任何形式的密封件都适用。

优选地，所述压件包括压盖和压条，所述压条用于封闭在相邻的所述换热板管的沿宽度方向的侧部之间或所述联合通孔边缘与所述换热板管的沿宽度方向的侧部之间的空隙，所述压盖用于封闭在所述换热板管的沿宽度方向的端部与对应的联合通孔边缘之间的空隙并压紧所述密封条。

根据本发明的压件不限于上面所述结构，所述的压盖和压条可以一体形成，甚至封闭联合通孔的所有压盖和压条可以一体形成，只要能实现封闭联合通孔的边缘和换热板管的外表面之间的空隙即可。

优选地，其中，所述压条包括骨架和密封材料，密封材料至少设置在骨架上与所述压条封闭的空隙对应的表面和与所述换热板管的沿宽度方向的侧部对应的表面。

根据本发明的一个优选实施方式，压条可包括骨架和密封材料，骨架用于给压条提供足够的强度，以封闭在所述换热板管的沿宽度方向的端部与对应的联合通孔边缘之间的空隙，密封材料用于使压条与换热板管的沿宽度方向的侧壁之间实现密封，并且避免压条的骨架与换热板管的沿宽度方向的侧壁之间的硬接触。

优选地，所述联合通孔为台阶孔，所述台阶孔与换热板管的外表面形成用于密封条的容置空间，压条包括对应于换热板管的沿宽度方向的侧部之间或换热板管的沿宽度方向的侧部与联合通孔边缘之间的空隙的主体部分以及从主体部分沿宽度方向延伸到台阶孔的台阶处的翻边，所述翻边通过可拆卸紧固件固定到台阶处。

根据本发明的一个优选实施方式，联合通孔在保持板上形成为台阶孔，在联合通孔的轮廓边缘形成有台阶，在换热板管安装在位之后，在换热板管的外表面与联合通孔的轮廓边缘之间，留存有由台阶和联合通孔内表面、换热板管外表面形成的容置空间，可使密封条均匀放置在该容置空间内。

优选地，所述密封条和密封材料为耐高温碳纤维、陶瓷纤维，所述压条的骨架和压盖为金属件，所述压件通过可拆卸紧固件固定到第一保持板或第二保持板。

根据本发明的又一方面，提供一种换热器，包括：

壳体，所述壳体包括第一流体介质进口、第一流体介质出口、第二流体介质进口和第二流体介质出口，和

根据前面所述的换热器芯体，其第一保持板和第二保持板分别与所述壳体密封连接，第一流体介质进口、第一流体介质出口与所述换热器芯体的换热板管的换热板管进口和换热板管出口对应设置，第二流体介质进口和第二流体介质出口和换热板管的沿高度方向的侧部对应设置。

根据本发明的换热器由于采用根据本发明的换热器芯体，具有换热器芯体的全部优点。

综上所述，根据本发明的换热板管通过采用具有非圆形横截面的铸铁材料制造的中空管的形式，易于密封，且具有高的防露点腐蚀性能及换热效率。根据本发明的换热器芯体及换热器能够实现换热管的可拆卸浮动密封，进一步避免密封问题，而且由于使得换热板管易于更换，因此维护方便、使用成本低。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据本发明的第一实施例的换热板管的立体视图；

图2是图1中所示的换热板管的主视图；

图3是图1中所示的换热板管的侧视图；

图4是图1中所示的换热板管的主视剖视图；

图5是图1中所示的换热板管的俯视图；

图6到图8是根据本发明的第二到第四实施例的换热板管的俯视图；

图9和图10是根据本发明的第五和第六实施例的换热板管的主视图；

图11和图12是根据本发明的第七和第八实施例的换热板管的主视剖视图；

图13是根据本发明的换热器芯体的一个实施例的立体视图；

图14是图13中所示的换热器芯体的主视图；

图15是图13中所示的换热器芯体的侧视图；

图16是图13中所示的换热器芯体的去除压条和压盖后的主视图；

图17是图13中所示换热器芯体的第一保持板的主视图；

图18是沿图14中的A-A截面截取的换热器芯体的局部剖视图及其局部放大视图；

图19是沿图14中的B-B截面截取的换热器芯体的局部剖视图及其局部放大视图；

图20是示意性显示图15中所示的压条的骨架的主视图、俯视图、侧视图和立体视图；

图21是示意性显示图15中所示的压条的主视图、侧视图和立体视图；

图22是图14和图15中所示的压盖的主视图和立体视图；

图23是图13中所示换热器芯体的实施例中使用的另一种形式的压盖的主视图和立体视图；

图24是示意性显示压条的骨架和压盖为一体的金属件的实施例的主视图、俯视图和立体视图；

图25是采用根据本发明的换热器芯体的换热器的一个实施例的立体视图；

图26是图25中所示的换热器的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

在本发明中，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“中心”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、部件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

图1是根据本发明的一个实施例的换热板管的立体视图，图2是图1中所示的换热板管的主视图，图3是图1中所示的换热板管的侧视图。同时参考图1到图3，附图中，换热板管总体以100表示，换热板管100由铸铁构成，包括沿纵向方向延伸的换热板管中空管体111和在换热板管中空管体111两端的换热板管进口114和换热板管出口113。在换热板管100的沿宽度方向的侧部外表面上包括多排外翅片112，所述多排外翅片112设置为沿其延伸方向呈直线形状，且与换热板管100使用时流经所述外表面的管外流体介质的流动方向一致。通常，换热板管100设置为使换热板管100的沿高度方向的侧部迎着管外流体介质，管外流体介质在换热板管100的外表面的流动方向垂直于换热板管中空管体111的纵向方向，因此图中显示为多排外翅片112大致垂直于换热板管中空管体111的纵向方向。

图4是图1中所示的换热板管100的主视剖视图。从图4中看到，在换热板管100的沿宽度方向的侧部内表面上包括多排内翅片115，所述多排内翅片115设置为与换热板管100使用时流经所述内表面的管内流体介质的流动方向一致。通常，换热板管100设置为使换热板管100的管内流体介质从换热板管进口114进入，从换热板管出口113流出，管内流体介质在换热板管100的内表面的流动方向沿着换热板管中空管体111的纵向方向，因此图中显示为多排内翅片115大致平行于换热板管中空管体111的纵向方向。

这样，内翅片115与外翅片112的设置不仅不阻碍流体介质的流动，还能对管内外流体介质的流动起到引导作用，且能促进流体介质的湍动程度，由此提高换热效率。

图5是图1中所示的换热板管的俯视图。从图5中看到，换热100具有长圆形横截面，在宽度方向的侧边为平行的直边。在换热板管100的沿宽度方向的两个侧部的外表面上均设置有多排外翅片112，在沿宽度方向的两个侧部的内表面上均设置有多排内翅片115，内翅片115在高度方向上是分开且对准的。

图6到图8是根据本发明的第二到第四实施例的换热板管的俯视图。图6到图8中与图1-5中的相同或相似的部件以相同的附图标记标示，只是相对于图1-5中的附图标记在第一位数字之前依次增大1。与图1-5中所示实施例的相同的技术特征为了简明将不再描述。

从图6中看到，该第二实施例的换热板管200具有长圆形横截面，在宽度方向的侧边为平行的直边。换热板管200的沿宽度方向的两个侧部的内表面上均设置有多排内翅片215，且在所述两个侧部的内表面上的内翅片215在高度方向上是分开且错开的。从图7中看到，该第三实施例的换热板管300具有长圆形横截面，在宽度方向的侧边为平行的直边。换热板管300的沿宽度方向的两个侧部的内表面上均设置有多排内翅片315，在所述两个侧部的内表面上的内翅片315在高度方向上是连续的。

图8中，该第四实施例的换热板管400在宽度方向的侧边为平行的直边，在高度方向的侧边为尖头的非圆形横截面形状，且该横截面的宽度大于高度。

第二和第三实施例的换热板管仅在换热板管的沿宽度方向的两个侧部的内表面上的内翅片的分布方式与第一实施例的不同，第四实施例的换热板管仅横截面形状与第一实施例的不同，其余结构参照第一实施例。第一到第三实施例的内翅片的分布方式提供对换热板管内部流动介质不同程度的扰动，满足各种换热工况的需求。

图9和图10是根据本发明的第五和第六实施例的换热板管的主视图，其中相同或相似的部件以与之前所示实施例相同的附图标记标示，只是相对于图8中的附图标记在第一位数字之前依次增大1。从图9可看到，第五实施例的换热板管500的在沿宽度方向的侧部的外表面上设置有外翅片512，外翅片512在其延伸方向上为直线形状，但是其延伸方向不与换热板管500的延伸方向垂直，而是与其成小于90度的角度。从图10可看到，第六实施例的换热板管600在沿宽度方向的侧部的外表面上设置有外翅片612，外翅片612在其延伸方向上为折线形状，但是其整体延伸方向与换热板管600的延伸方向平行。第五实施例和第六实施例的其余结构均参照第一实施例。

图11和图12是根据本发明的第七和第八实施例的换热板管的主视剖视图，其中相同或相似的部件以与之前所示实施例相同的附图标记标示，只是相对于图10中的附图标记在第一位数字之前依次增大1。从图11可看到，第七实施例的换热板管700在沿宽度方向的侧部的内表面上设置有内翅片715，内翅片715在其延伸方向上为直线形状，但是不与换热板管700的延伸方向平行，而是与换热板管700的延伸方向成小于90度的角度。从图12可看到，第八实施例的换热板管800在沿宽度方向的侧部的内表面上设置有内翅片815，内翅片815在其延伸方向上为折线形状，但是其整体延伸方向与换热板管800的延伸方向平行。第一、第七和第八实施例的外翅片的分布方式提供对换热板管外部流动介质不同程度的扰动。

图1到图12中示出了根据本发明的换热板管的多种实施例，所示实施例仅是示例性的，通过将所示实施例中的技术特征减少、技术特征排列组合或相似技术特征替换得到的新的未示出的换热板管的实施例也在本发明的保护范围内。因此由铸铁制成的不具有翅片的非圆形横截面换热板管也在本发明的保护范围内。

根据本发明的由铸铁构成的且具有宽度大于高度的非圆横截面的换热板管能够避免现有技术中铸铁换热板的密封及泄漏问题，而且换热板管之间彼此独立，易于更换，维护方便、使用成本低，同时具有较高的耐露点腐蚀性能及换热效率。根据本发明的具有不同形式的内外翅片的换热板管的实施例能够进一步增大换热面积、增强扰动，从而进一步提高换热效率。

图13是根据本发明的换热器芯体的实施例的立体视图，图14是图13中所示的换热器芯体的主视图，图15是图13中所示的换热器芯体的侧视图。换热器芯体总体以附图标记10标示。换热器芯体10包括以3排7列阵列形式布置的多根换热板管100’，所述换热板管100’可以是前面所述的任何换热板管。换热器芯体10还包括第一保持板101和第二保持板102，第一保持板101和第二保持板102上分别设置有与换热板管100’的两端对应的通孔。换热器芯体10还包括密封件，用于实现所述通孔与所述换热板管100’之间可拆卸地浮动密封。密封件包括密封条(参见图18和图19中的密封条106)和压件，压件在图13和图14中显示包括压盖103和压条104。

图16是图13中所示的换热器芯体的去除压条和压盖后的主视图，图17是图13中所示换热器芯体的第一保持板的主视图。在图16中清楚地可看到，换热器芯体10的换热板管100’包括外翅片，为了便于这种带有外翅片的换热板管100’安装和拆卸，与图16中所示的3排7列换热板管100’的阵列的沿换热板管100’的高度方向的每一排(即沿竖直方向的换热管阵列)对应的通孔形成为沿所述排贯通的联合通孔105。

下面结合图16和图17对联合通孔105进行描述。从图17可看到，在第一保持板101上的联合通孔105形成为分别在对应于换热板管100’的横截面的沿宽度方向的两个端部处具有保持部109，即联合通孔105的围绕换热板管100’横截面的沿宽度方向的端部的部分，本实施例中，图中显示为两个半圆弧，用于与换热板管100’的横截面的沿高度方向的两个侧部配合，以将所述排中的每一个换热板管100’保持在第一保持板101和第二保持板(图中未示出)上。从图16可看到，在每一根换热板管100’安装到联合通孔105中时，由于与该换热板管100’对应的保持部109的两个圆弧的相对的端部之间的距离设置为大于换热板管100’的外表面上的外翅片的宽度，因此采用本发明的联合通孔105可允许每一根带有外翅片的换热板管100’能够方便地通过联合通孔105安装到第一保持板101和第二保持板上，并且容易地更换和拆卸，便于维护。密封条106设置在每一根换热板管100’的沿高度方向的侧部和联合通孔105之间的间隙内。

图18是沿图14中的A-A截面截取的换热器芯体10的局部剖视图及其局部放大视图，图19是沿图14中的B-B截面截取的换热器芯体10的局部剖视图及其局部放大视图。下面将参照图14、17到图19，详细描述根据本实施例的换热器芯体10中换热板管100’与第一保持板101之间的密封。

从图17可看出，本实施例中，联合通孔105为台阶孔，包括台阶108。结合图18和图19可看到，台阶孔与安装其中的换热板管100’的外表面形成用于密封条106的容置空间，密封条106可均匀地设置在换热板管100’的外表面与联合通孔105的边缘之间的容置空间内。

返回参照图14，并且结合图18和图19可知，压条104用于封闭在相邻的换热板管100’的沿宽度方向的侧部之间或联合通孔105的边缘与换热板管100’的沿宽度方向的侧部之间的空隙，压盖103用于封闭在换热板管100’的沿宽度方向的端部与对应的联合通孔105的边缘之间的空隙。

图20是示意性显示图15中所示的压条的骨架的主视图、俯视图、侧视图和立体视图；图21是示意性显示图15中所示的压条的主视图、侧视图和立体视图。结合图20和21可看到，压条104包括骨架1041和沿周向围绕骨架1041的密封材料1042。从图21还可看到，压条104包括中间较厚的主体部分和从主体部分沿延伸方向伸出的翻边1043，翻边1043的厚度小于主体部分的厚度，并且在本实施例中，翻边1043也包括骨架和沿周向围绕骨架的密封材料，同时参照图20，翻边1043的对应骨架部分还包括紧固件孔1044，用于压条104的固定。

返回参见图18和图19，本实施例中，压条104的翻边1043搁置在台阶108上，所述翻边1043通常通过紧固件107固定到台阶108处，紧固件107可以是螺钉或螺栓。

图22是图14和图15中所示的压盖的主视图和立体视图；图23是图13中所示换热器芯体的实施例中使用的另一种形式的压盖的主视图和立体视图。从图22中可看到，压盖103的两侧边缘形状与换热板管100’的端部轮廓适配，本实施例的换热管横截面形状为长圆形，所以压盖103的两侧边缘的每一侧的形状为换热板管100’的端部轮廓的一半的形状，压盖103上还包括紧固件孔1031，用于固定压盖103。图23中所示的压盖203适用于封闭并且压紧每一个联合通孔中安装的所述排换热板管的最上和最下换热板管与联合通孔边缘之间的密封条。压盖203上也包括紧固件孔2031，用于固定压盖203。

本发明的密封条和密封材料为耐高温碳纤维、陶瓷纤维，压条104的骨架可以为陶瓷件或金属件，压盖103为金属件。

返回结合图14、图16和图17，能更清楚地看到压条104和压盖103经由紧固件107、压条104的骨架1041上的紧固件孔1044及压盖103上的紧固件孔1031以及图16和图17中所示的紧固件孔110固定到第一保持板101上。由此可见，根据本发明的换热器芯体10的压盖103与密封条106并不覆盖换热板管100’的端面，即换热板管的端部处于可自由延伸状态，从而确保换热板管100’受热后可以自由膨胀，避免应力变形。而且，压盖103、密封条106及压条104的结构能够实现换热板管100’与第一支持板101或第二支持板102之间的可靠密封，泄漏率为零，从而进一步提高换热效率。

上面是对图13到图23中示出的换热器芯体10的优选实施例进行的描述，根据本发明的换热器芯体10还具有如下多种替代实施方式。

根据本发明的换热器芯体10的换热板管100’可以采用不包括外翅片的换热板管，也可以是由除铸铁外的其他材料制成的具有与前面所述的换热板管相同结构的换热板管，第一保持板101和第二保持板102上的通孔可以具有与换热板管的轮廓相同的轮廓，即不是联合通孔，也可以具有联合通孔。前面参照图13到图23描述的密封件同样适用。

参照图13到图23描述的换热器芯体10的实施例中的保持部109可以是多种形式，只要能实现将每一根换热板管安装到联合通孔中时能将其保持在位即可。保持部可以是联合通孔的围绕换热板管的沿宽度方向的端部的部分，其形状随换热板管的横截面形状变化，例如联合通孔具有与第四实施例中所示的换热板管的沿宽度方向的尖端部轮廓对应的部分。保持部也可以是联合通孔边缘向外扩展的挖切部分，该挖切部分与换热板管的沿横截面的宽度方向的端部上另外设置的保持部件配合，例如，在换热板管的沿高度方向的侧部上与第一保持板和第二保持板对应的位置处设置突起部，在联合通孔的与换热板管的沿高度方向的侧部对应的轮廓处设置远离通孔延伸的凹槽，通过突起部卡置在凹槽内将换热板管保持在位。这种情况下，联合通孔的整体轮廓形状不受限制，可以是能方便换热板管安装和拆卸的任何形状。

根据本发明的换热器芯体的密封件也不限于上面参照图13到图23描述的形式。密封条不限于仅设置在换热板管外表面与所述联合通孔的边缘之间的空隙内，密封条可以设置为环绕对应于所述联合通孔位置处的换热板管的外周。压盖和压条的安装方式也不限于图13到图23中所示的压盖103压在压条104上，然后通过螺钉固定到第一保持板101或第二保持板102上。例如，压条可以压在压盖上，或者压条和压盖彼此对接，然后分别通过螺钉固定到第一保持板或第二保持板上。

根据本发明，压条的密封材料不限于图21中所示的压条104的密封材料1042的设置方式。密封材料至少设置在骨架上与压条封闭的空隙对应的表面和与换热板管的沿宽度方向的侧部对应的表面即可。例如密封材料可仅缠绕在骨架1041的具有较大厚度的主体部分上，翻边部分1043可不包括密封材料，或者密封材料可仅粘接在骨架1041的具有较大厚度的主体部分的底面和侧面上，上表面可不设置密封材料。

在压条的骨架和压盖均为金属件时，压条的骨架和压盖不限于图13到23中所示的分体形式，可形成为一体的金属件。

图24是示意性显示压条的骨架和压盖为一体的金属件的实施例的主视图、俯视图和立体视图。该一体的金属件总体以2041’标示，包括位于中间的具有较大厚度的压条部分2041和在端部的压盖部分2043。在压条部分2041处设置有密封材料，在压盖部分2043和压条部分2041的端部部分可设置紧固件孔2044，一体的金属件2041’连同密封材料一起通过紧固件固定到第一保持板或第二保持板上。该一体的金属件2041’的每一侧边缘具有与换热板管100’的非圆形横截面以沿宽度方向的轴线平分的一半的轮廓形状。

图13至图23中所示的换热器芯体10的压件的又一个实施例(未图示)还可以实现为，用于一个保持板的全部压条的骨架和全部压盖整体形成整体金属板件，在其与换热板管阵列对应处，形成与换热板管阵列对应的通孔阵列，在通孔阵列的每个通孔的与换热板管的沿宽度方向的侧部对应的孔边缘处设置密封材料。

根据本发明的换热器芯体的联合通孔不一定为台阶孔，直通孔也是可行的。

根据本发明的换热器芯体通过采用具有宽度大于高度的非圆形横截面换热板管，并且在通孔与换热板管之间实现为可拆卸、浮动密封，能够在提高换热效率的同时，避免了由于温度差异造成的热膨胀量差异引起的变形，从而避免了由此导致的泄漏问题。

图25是采用根据本发明的换热器芯体的换热器实施例的立体视图，图26是图25中所示的换热器的侧视图。换热器总体以附图标记1标示。图13到图24中所示的换热器芯体10通过第一保持板101和第二保持板102密封连接到换热器1的壳体11上，形成图25和图26中所示的换热器1。图25中的箭头12表示流经换热管100’外部的流体介质，图26中的箭头13表示流经换热管100’的内部的流体介质。

根据本发明的换热器由于采用根据本发明的换热器芯体，具有换热器芯体的全部优点。

综上所述，根据本发明的换热板管通过采用具有非圆形横截面的铸铁材料制造的中空管的形式，易于密封，且具有高的防露点腐蚀性能及换热效率。根据本发明的换热器芯体及换热器能够实现换热管的可拆卸浮动密封，进一步避免密封问题，而且换热管易于更换、维护方便、使用成本低。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (17)

1.一种换热板管，由铸铁构成，包括沿纵向方向延伸的换热板管中空管体和在换热板管中空管体两端的换热板管进口和换热板管出口，所述换热板管中空管体具有垂直于板管中心轴线截取的非圆形横截面，所述非圆形横截面的宽度大于高度。

2.根据权利要求1所述的换热板管，其中，在换热板管的沿宽度方向的侧部内表面和外表面中的至少一个上包括多排翅片，所述多排翅片设置为与换热板管使用时流经所述表面的流体介质的流动方向一致或成小于90度的夹角。

3.根据权利要求2所述的换热板管，其中，每一排的所述翅片为连续翅片，每一排的所述翅片在其整体延伸方向上为直线、折线或曲线。

4.根据权利要求2或3所述的换热板管，其中，所述多排翅片至少设置在换热板管的沿宽度方向的两个侧部的内表面上，在所述两个侧部的内表面上的翅片在高度方向上是分开的。

5.根据权利要求4所述的换热板管，其中，两个侧部的内表面上的所述翅片对准或错开设置。

6.根据权利要求2或3所述的换热板管，其中，所述多排翅片至少设置在换热板管的沿宽度方向的两个侧部的内表面上，在所述两个侧部的内表面上的翅片在高度方向上是连续的。

7.根据权利要求1所述的换热板管，其中，所述非圆形横截面在宽度方向的侧边为平行的直边。

8.一种换热器芯体，包括：

以阵列形式布置的多根换热板管，所述换热板管包括沿纵向方向延伸的换热板管中空管体和在换热板管中空管体两端的换热板管进口和换热板管出口，所述换热板管中空管体具有垂直于板管中心轴线截取的非圆形横截面，所述非圆形横截面的宽度大于高度；

第一保持板和第二保持板，第一保持板和第二保持板上分别设置有与所述换热板管的两端对应的通孔；和

密封件，所述密封件用于实现所述通孔与所述换热板管之间可拆卸地浮动密封。

9.根据权利要求8所述的换热器芯体，其中，所述换热板管为根据前述权利要求1-7中任一项所述的换热板管。

10.根据权利要求8或9所述的换热器芯体，其中，与所述换热板管阵列的沿换热板管高度方向的每一排对应的通孔形成为沿所述排贯通的联合通孔。

11.根据权利要求10所述的换热器芯体，其中，所述联合通孔形成为分别在对应于换热板管的横截面的沿宽度方向的两个端部处具有保持部，用于与每一个换热板管的横截面的沿宽度方向的两个端部配合，以将所述排中的每一个换热板管保持在所述第一保持板和第二保持板上。

12.根据权利要求11所述的换热器芯体，其中，所述密封件包括密封条，至少设置在换热板管外表面与所述联合通孔的边缘之间的空隙内；和压件，用于封闭联合通孔的边缘和换热板管的外表面之间的空隙。

13.根据权利要求12所述的换热器芯体，其中，所述压件包括压盖和压条，所述压条用于封闭在相邻的所述换热板管的沿宽度方向的侧部之间或所述联合通孔边缘与所述换热板管的沿宽度方向的侧部之间的空隙，所述压盖用于封闭在所述换热板管的沿宽度方向的端部与对应的联合通孔边缘之间的空隙并压紧所述密封条。

14.根据权利要求13所述的换热器芯体，其中，所述压条包括骨架和密封材料，密封材料至少设置在骨架上与所述压条封闭的空隙对应的表面和与所述换热板管的沿宽度方向的侧部对应的表面。

15.根据权利要求14所述的换热器芯体，其中，所述联合通孔为台阶孔，所述台阶孔与换热板管的外表面形成用于密封条的容置空间，压条包括对应于换热板管的沿宽度方向的侧部之间或换热板管的沿宽度方向的侧部与联合通孔边缘之间的空隙的主体部分以及从主体部分沿宽度方向延伸到台阶孔的台阶处的翻边，所述翻边通过可拆卸紧固件固定到台阶处。

16.根据权利要求12-15中任一项所述的换热器芯体，其中，所述密封条和密封材料为耐高温碳纤维、陶瓷纤维，所述压盖和压条的骨架为金属件，所述压件通过可拆卸紧固件固定到第一保持板或第二保持板。

17.一种换热器，包括：

壳体，所述壳体包括第一流体介质进口、第一流体介质出口、第二流体介质进口和第二流体介质出口，和

根据权利要求9-16中任一项所述的换热器芯体，其第一保持板和第二保持板分别与所述壳体密封连接，第一流体介质进口、第一流体介质出口与所述换热器芯体的换热板管的换热板管进口和换热板管出口对应设置，第二流体介质进口和第二流体介质出口和换热板管的沿高度方向的侧部对应设置。

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