CN114396821A - 一种壳管和板式结合的高效换热器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种壳管和板式结合的高效换热器，涉及热交换器技术领域。其包括壳体，壳体上开设有介质进口及介质出口，壳体内部设置有若干换热盘，换热盘包括第一板片及第二板片，第一板片及第二板片上均贯穿开设有进液孔及出液孔，进液孔与介质进口连通，出液孔与介质出口连通，第一板片及第二板片通过内孔圈连接，换热盘两侧均设置有用于密封一对换热盘的密封外圈。本申请中的热交换器进行热交换时，操作人员将一种液体从进液孔流入管道内，接着液体在板片之间及内孔圈之间流动，此时可以与壳体内的另一种与之存在温度差的液体产生热交换，在热交换的过程中，由于板片与液体的接触面积较大，从而使得两种液体都充分进行换热，热交换效率较高。

Description

一种壳管和板式结合的高效换热器

技术领域

本申请涉及热交换器领域的领域，尤其是涉及一种壳管和板式结合的高效换热器。

背景技术

热交换器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。

目前，市场上的热交换器主要为管式热交换器；管式热交换器包括壳体，壳体两端分别开设有进液孔及出液孔，进液孔及出液孔均连通设置有分配室；壳体内部设置有换热管，换热管与壳体两端的分配室均连通设置；壳体侧壁上与壳体内部连通开设有换热进口及换热出口；壳体的内侧壁上还设置有用于增加流体流程的折流板；当需要采用管式热交换器进行热交换时，操作人员可以向进液孔内注入冷流体的同时向热流进口内注入热流体，此时冷流体通过分配室进入到冷凝管内并朝向出液孔的方向流动，热流体则存在于冷凝管的外侧壁上与冷流体产生热交换。

在实现本申请过程中,发明人发现该技术中至少存在如下问题:管式换热器由于其在换热过程中，当流体在壳体内部产生流动时，存在折流板与壳体及折流板及换热管之间的旁路，从而使得壳体内部的一部分流体没有充分的参与换热，进而使得其换热效率较低，故有待改善。

发明内容

为了改善相关技术中的热交换器在换热时换热效率较低的问题，本申请提供一种壳管和板式结合的高效换热器。

本申请提供的一种壳管和板式结合的高效换热器采用如下的技术方案：

一种壳管和板式结合的高效换热器，包括壳体，所述壳体上开设有介质进口及介质出口，所述壳体内部设置有若干换热盘，所述换热盘包括第一板片及第二板片，所述第一板片及第二板片上均贯穿开设有进液孔及出液孔，所述进液孔与介质进口连通，所述出液孔与介质出口连通，所述第一板片及第二板片通过内孔圈连接，所述内孔圈用于连通第一板片及第二板片的进液孔及出液孔，所述换热盘两侧均设置有用于密封一对换热盘的密封外圈。

通过采用上述技术方案，当采用本申请中的热交换器进行热交换时，操作人员将一种液体从进液孔流入管道内，接着液体在板片之间及内孔圈之间流动，此时可以与壳体内的另一种与之存在温度差的液体产生热交换，在热交换的过程中，由于板片与液体的接触面积较大，从而使得两种液体都充分进行换热，进而使得本申请中的热交换器相比于相关技术中的管式热交换器在换热时热交换效率较高。

可选的，所述壳体上开设有换热进口及换热出口，所述换热进口与换热出口中心的连线与壳体垂直。

通过采用上述技术方案，换热进口及换热出口的结构使得操作人员可以对壳体内的液体进行循环更换使用，一方面通过增加液体的流速增加了热交换时的效率，另一方面，通过换热进口与换热出口在同一条直线上的结构使得液体与板片的外侧壁充分接触，从而进一步的增加了换热效率。

可选的，所述密封外圈的厚度大于第一板片及第二板片之间的厚度。

通过采用上述技术方案，当板片内部的液体粘性较高时，第一板片与第二板片之间保持一定厚度，降低了液体在板片内部流动时产生滞留的可能性，同时也降低了液体在板片的内侧壁上堆积凝固的可能性，从而使得板片内部不易被粘性较高的液体污染，降低了由于粘性较高的液体堆积导致的

可选的，所述壳体、第一板片及第二板片的截面均为圆形。

通过采用上述技术方案，采用截面为圆形的结构,从而使得在热交换的过程中,两种液体通过板片的接触面积更大,从而提升了热交换的效率。

可选的，所述壳体的内侧壁上设置有限位导轨，所述限位导轨上开设有限位槽，所述第一板片与第二板片均插设于限位槽内，所述第一板片与第二板片的侧壁上开设有与限位导轨适配设置的插设口，所述壳体内设有用于固定第一板片及第二板片的锁止结构。

通过采用上述技术方案，限位导轨的结构一方面便于操作人员将换热盘的结构设置入壳体内部，同时使得换热盘与壳体之间可拆卸，从而当一些粘性较高的液体，如油类等采用本申请中的热交换器进行热交换结束后，操作人员可以将换热盘从壳体内部取出进行清理，相比于操作人员在空间较为狭小的壳体内对换热盘进行清理，限位导轨的结构提升了操作的便捷性；另一方面换热盘通过锁止结构与限位导轨连接，从而使得操作人员便于对换热盘进行拆卸检修，进一步的提升了操作的便捷性。

可选的，所述锁止结构包括锁止块、锁止杆、锁止套筒及锁止弹簧，所述锁止套筒设置于壳体远离介质进口的一端，所述锁止套筒靠近介质进口的一端与换热盘的侧壁连接，所述锁止杆插设于锁止套筒内，所述锁止弹簧设置于锁止套筒内，所述锁止弹簧一端与换热盘连接，另一端与锁止杆连通设置，所述锁止块设置于锁止杆远离锁止套筒的一端，所述壳体远离介质进口的侧壁上开设有供锁止块插设的锁止槽。

通过采用上述技术方案，操作人员在将换热盘固定插设入壳体的过程中，可以先将插设口与限位导轨对齐，接着，将第一板片及第二板片与相应的限位槽对齐后，对换热盘进行整体转动，从而使得第一板片与第二板片被插设入限位槽内，并使得锁止块与锁止槽对齐，此时，锁止弹簧复位，从而在锁止套筒内推动锁止杆朝向远离进液孔的方向移动，以使得锁止块被插设入锁止槽内，进而使得换热盘不易在壳体内产生转动，增加了本申请中的热交换器在热交换过程中的稳定性。

可选的，所述锁止套筒的内侧壁上开设有防扭滑槽，所述锁止杆的侧壁上设置有防扭滑棱，所述防扭滑棱适配插设于防扭滑槽内。

通过采用上述技术方案，当操作人员操作换热盘在客体内部进行转动时，由于锁止块与壳体的内侧壁抵接，故锁止块与壳体的内侧壁之间存在较大的摩擦力，从而当操作人员驱动换热盘在可体内转动时，锁止套筒与锁止杆之间易产生扭力，进而使得锁止弹簧被扭曲，防扭滑棱与防扭滑槽的结构使得锁止套筒与锁止杆不易产生相对转动，从而提升了锁止弹簧设置于锁止套筒内的稳定性。

可选的，所述进液孔及出液孔内均插设有用于传输液体的导流管，所述导流管设置于壳体外部的一端设置有用于封盖进液孔及出液孔的封盖板。

通过采用上述技术方案，当本申请中的热交换器不被使用时，操作人员可以通过封盖板对进液孔及出液孔进行封盖，降低了外部杂质通过进液孔及出液孔进入到壳体内部后，吸附在换热盘上，从而降低换热效率的可能性。

可选的，所述封盖板靠近进液孔及出液孔的一端设置有稳定管，所述稳定管的外侧壁上设置有密封胶层，所述稳定管插设于进液孔及出液孔内，所述密封胶层与进液孔及出液孔的内侧壁贴合设置。

通过采用上述技术方案，通过稳定管及密封胶层的结构，增加了封盖板对导流管的密封性，进一步的降低了外部杂质通过进液孔及出液孔进入到壳体内部后，吸附在换热盘上，从而降低换热效率的可能性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：

1、采用了换热盘与密封外圈的结构，本申请中的热交换器进行热交换时，操作人员将一种液体从进液孔流入管道内，接着液体在板片之间及内孔圈之间流动，此时可以与壳体内的另一种与之存在温度差的液体产生热交换，在热交换的过程中，由于板片与液体的接触面积较大，从而使得两种液体都充分进行换热，进而使得本申请中的热交换器相比于相关技术中的管式热交换器在换热时热交换效率较高；

2、采用了限位导轨与插设口的结构，限位导轨的结构一方面便于操作人员将换热盘的结构设置入壳体内部，同时使得换热盘与壳体之间可拆卸，从而当一些粘性较高的液体，如油类等采用本申请中的热交换器进行热交换结束后，操作人员可以将换热盘从壳体内部取出进行清理，相比于操作人员在空间较为狭小的壳体内对换热盘进行清理，限位导轨的结构提升了操作的便捷性；另一方面换热盘通过锁止结构与限位导轨连接，从而使得操作人员便于对换热盘进行拆卸检修，进一步的提升了操作的便捷性；

3、采用了锁止套筒与锁止杆的结构，操作人员在将换热盘固定插设入壳体的过程中，可以先将插设口与限位导轨对齐，接着，将第一板片及第二板片与相应的限位槽对齐后，对换热盘进行整体转动，从而使得第一板片与第二板片被插设入限位槽内，并使得锁止块与锁止槽对齐，此时，锁止弹簧复位，从而在锁止套筒内推动锁止杆朝向远离进液孔的方向移动，以使得锁止块被插设入锁止槽内，进而使得换热盘不易在壳体内产生转动，增加了本申请中的热交换器在热交换过程中的稳定性。

附图说明

图1为本申请实施例的结构示意图；

图2为本申请实施例中用于体现第一板片及第二板片连接关系的结构示意图；

图3为本申请实施例中用于体现限位导轨及限位槽连接关系的结构示意图；

图4为本申请实施例中用于体现换热盘与插设口连接关系的结构示意图；

图5为图4中A部分的放大示意图；

图中：1、壳体；11、换热盘；111、第一板片；112、第二板片；12、介质进口；13、介质出口；14、进液孔；15、出液孔；16、内孔圈；17、密封外圈；21、换热进口；22、换热出口；3、限位导轨；31、限位槽；32、插设口；4、锁止结构；41、锁止块；42、锁止杆；43、锁止套筒；44、锁止弹簧；45、锁止槽；5、防扭滑槽；51、防扭滑棱；6、导流管；61、封盖板；7、稳定管；71、密封胶层；8、盖体；81、流液管。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种壳管和板式结合的高效换热器。参照图1，一种壳管和板式结合的高效换热器包括壳体1，壳体1为圆柱状中空结构，壳体1的侧壁上开设有换热进口21及换热出口22，换热进口21及换热出口22的内侧壁上焊接固定有流液管81，换液进口与换液出口与壳体1的内部连通设置，且换热进口21与换热出口22被设置于壳体1的两侧，换热进口21与换热出口22的中心的连线与壳体1垂直。

参照图2,壳体1内部设置有若干换热盘11，且换热盘11与壳体1的内侧壁可拆卸连接；换热盘11包括第一板片111及第二板片112，且第一板片111与第二板片112的横截面皆为圆形，第一板片111及第二板片112上沿着其水平方向贯穿开设有一个进液孔14及一个出液孔15，且第一板片111与第二板片112之间焊接固定有内孔圈16，内孔圈16用于连通第一板片111及第二板片112之间的进液孔14，同时内孔圈16也用于连通第一板片111及第二板片112之间的出液孔15；相邻换热盘11之间设置有密封外圈17，且密封外圈17与其一侧的第一板片111焊接固定，与其另一侧的第二板片112焊接固定；密封外圈17的厚度略大于第一板片111及第二板片112之间的厚度，第一板片111及第二板片112内部的液体粘性较高时，第一板片111与第二板片112之间保持一定厚度，降低了液体在第一板片111及第二板片112内部流动时产生滞留的可能性。

参照图2,壳体1的一端封闭，另一端通过螺栓可拆卸连接有盖体8，盖体8上开设有介质进口12及介质出口13，介质进口12与进液孔14连通，介质出口13与出液孔15连通，介质进口12与介质出口13内均插设有导流管6，且导流管6与介质进口12及介质出口13的内侧壁焊接固定，导流管6插设于壳体1内部的一端与壳体1内靠近盖体8的换热板上的进液孔14与出液孔15连通设置；导流管6设置于壳体1外部的一端上设置有封盖板61，封盖板61靠近导流管6的侧壁上焊接固定有稳定管7，稳定管7的外侧壁上胶粘固定有密封胶层71，且密封胶层71与进液孔14及出液孔15的内侧壁贴合设置。

参照图2、图3及图4，壳体1内部的侧壁上焊接固定有一对限位导轨3，且一对限位导轨3之间的连线与换热进口21与换热出口22之间的连线垂直，限位导轨3靠近换热板的一侧侧壁上开设有若干限位槽31；第一板片111及第二板片112的侧壁相对位置开设有供限位导轨3穿过的插设口32，操作人员可以通过将换热盘11插设入壳体1内部后，转动换热盘11，从而将第一板片111及第二板片112插设入限位槽31内，以使得换热盘11无法产生水平方向的移动。

参照图4及图5，壳体1内部还设置有降低换热盘11发生转动的锁止结构4，锁止结构4包括锁止块41、锁止杆42、锁止套筒43及锁止弹簧44，锁止套筒43设置于靠近壳体1远离盖体8的内侧壁的换热盘11的侧壁上，且锁止套筒43的内侧壁上开设有防扭滑槽5，锁止杆42的外侧壁上一体成型有防扭滑棱51，锁止杆42插设于锁止套筒43内，且锁止杆42与锁止套筒43滑动连接，防扭滑棱51适配插设于防扭滑槽5内；锁止弹簧44插设于锁止套筒43内，锁止弹簧44一端与换热盘11焊接固定，另一端连接与锁止块41焊接固定，锁止块41与锁止杆42远离锁止套筒43的一端焊接固定；壳体1远离盖体8的内侧壁上开设有供锁止块41插设固定的锁止槽45，且锁止槽45与锁止块41适配设置。

本申请实施例一种壳管和板式结合的高效换热器的实施原理为：当本申请中的热交换器在被使用时，操作人员先打开盖体8，接着将预先连接好的换热盘11根据插设口32及限位导轨3的位置插设入壳体1内，接着转动换热盘11至锁止槽45与锁止块41位置对应，此时，锁止弹簧44发生形变，将锁止块41抵接入锁止槽45内，以完成对换热盘11的固定，再将两种液体分别从介质进口12及换热进口21中加入灌注入壳体1内部，以进行热交换，本申请中的热交换器由于第一板片111及第二板片112与液体的接触面积较大，从而使得两种液体都充分进行换热，进而使得本申请中的热交换器相比于相关技术中的管式热交换器在换热时热交换效率较高。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种壳管和板式结合的高效换热器，包括壳体(1)，所述壳体(1)上开设有介质进口(12)及介质出口(13)，其特征在于：所述壳体(1)内部设置有若干换热盘(11)，所述换热盘(11)包括第一板片(111)及第二板片(112)，所述第一板片(111)及第二板片(112)上均贯穿开设有进液孔(14)及出液孔(15)，所述进液孔(14)与介质进口(12)连通，所述出液孔(15)与介质出口(13)连通，所述第一板片(111)及第二板片(112)通过内孔圈(16)连接，所述内孔圈(16)用于连通第一板片(111)及第二板片(112)的进液孔(14)及出液孔(15)，所述换热盘(11)两侧均设置有用于密封一对换热盘(11)的密封外圈(17)。

2.根据权利要求1所述的一种壳管和板式结合的高效换热器，其特征在于：所述壳体(1)上开设有换热进口(21)及换热出口(22)，所述换热进口(21)与换热出口(22)中心的连线与壳体(1)垂直。

3.根据权利要求1所述的一种壳管和板式结合的高效换热器，其特征在于：所述密封外圈(17)的厚度大于第一板片(111)及第二板片(112)之间的厚度。

4.根据权利要求1所述的一种壳管和板式结合的高效换热器，其特征在于：所述壳体(1)、第一板片(111)及第二板片(112)的截面均为圆形。

5.根据权利要求1所述的一种壳管和板式结合的高效换热器，其特征在于：所述壳体(1)的内侧壁上设置有限位导轨(3)，所述限位导轨(3)上开设有限位槽(31)，所述第一板片(111)与第二板片(112)均插设于限位槽(31)内，所述第一板片(111)与第二板片(112)的侧壁上开设有与限位导轨(3)适配设置的插设口(32)，所述壳体(1)内设有用于固定第一板片(111)及第二板片(112)的锁止结构(4)。

6.根据权利要求5所述的一种壳管和板式结合的高效换热器，其特征在于：所述锁止结构(4)包括锁止块(41)、锁止杆(42)、锁止套筒(43)及锁止弹簧(44)，所述锁止套筒(43)设置于壳体(1)远离介质进口(12)的一端，所述锁止套筒(43)靠近介质进口(12)的一端与换热盘(11)的侧壁连接，所述锁止杆(42)插设于锁止套筒(43)内，所述锁止弹簧(44)设置于锁止套筒(43)内，所述锁止弹簧(44)一端与换热盘(11)连接，另一端与锁止杆(42)连通设置，所述锁止块(41)设置于锁止杆(42)远离锁止套筒(43)的一端，所述壳体(1)远离介质进口(12)的侧壁上开设有供锁止块(41)插设的锁止槽(45)。

7.根据权利要求6所述的一种壳管和板式结合的高效换热器，其特征在于：所述锁止套筒(43)的内侧壁上开设有防扭滑槽(5)，所述锁止杆(42)的侧壁上设置有防扭滑棱(51)，所述防扭滑棱(51)适配插设于防扭滑槽(5)内。

8.根据权利要求1所述的一种壳管和板式结合的高效换热器，其特征在于：所述进液孔(14)及出液孔(15)内均插设有用于传输液体的导流管(6)，所述导流管(6)设置于壳体(1)外部的一端设置有用于封盖进液孔(14)及出液孔(15)的封盖板(61)。

9.根据权利要求7所述的一种壳管和板式结合的高效换热器，其特征在于：所述封盖板(61)靠近进液孔(14)及出液孔(15)的一端设置有稳定管(7)，所述稳定管(7)的外侧壁上设置有密封胶层(71)，所述稳定管(7)插设于进液孔(14)及出液孔(15)内，所述密封胶层(71)与进液孔(14)及出液孔(15)的内侧壁贴合设置。

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