CN114894012A - 交叉式换热结构及换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交叉式换热结构及换热器，在由底板和多块换热板组成的交叉式换热结构中，多块换热板依次堆叠在底板上，位于奇数层的换热板为第一换热板，位于偶数层的换热板为第二换热板，第一换热板的一组对边的中部开设有第一开口，第二换热板的一组对边的中部开设有第二开口，第一开口和第二开口错位设置，形成交叉通道，其中，第一开口设在第一换热板的一组对边的中部以及第二开口设在第二换热板的一组对边的中部，该中部是指第一开口与开设第一开口的面的边沿具有一定距离，同样的，第二开口与开设第二开口的面的边沿具有一定距离，使得在连接对应的管道或法兰时，由现有的线接触改变为面接触，提高连接的密封性，而且使得连接更加方便。

Description

交叉式换热结构及换热器

技术领域

本发明涉及换热设备领域，特别涉及一种交叉式换热结构及换热器。

背景技术

交叉式换热器为常见的换热设备，其通常由多块换热片组成，相邻两块换热片之间的边沿通过焊接、压合或胶水粘贴固定，形成相互交叉的两条换热通道，当向两条换热通道通入不同温度的气体时，高温气体的热量会通过换热片传递到低温的气体中，实现换热。

但是，现在的交叉式换热器中，两条换热通道与管道连接的为此通常设在换热通道边沿的拐角处，因此，两条换热通道与管道连接时接触的面积较小，导致管道与交叉式换热器连接不方便，密封性差，当交叉式换热器应用在高压气体中时，容易导致需要换热的气体发生泄漏。

可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种交叉式换热结构及换热器，旨在解决现有的交叉式换热器与管道连接位置密封性差的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种交叉式换热结构，包括底板和多块换热板，换热板的横截面呈“凵”字形，多块换热板依次堆叠在底板上，位于奇数层的换热板为第一换热板，位于偶数层的换热板为第二换热板，第一换热板内部形成第一换热通道，第二换热板内部形成第二换热通道；第一换热板的一组对边的中部开设有第一开口，第二换热板的一组对边的中部开设有第二开口，第一开口和第二开口错位设置。

所述的交叉式换热结构中，所述第一开口上密封连接有第一法兰，第二开口上密封连接有第二法兰。

所述的交叉式换热结构中，所述底板、换热板、第一法兰以及第二法兰之间焊接固定，并且焊接处密封。

所述的交叉式换热结构中，还包括连接套和连接杆，所述连接套置于第一换热通道和第二换热通道内，连接杆贯穿底板、第一换热板、第二换热板以及对应的连接套，连接杆两端螺纹连接有螺母，或连接杆一端设有螺帽、另一端螺纹连接有螺母，连接套端部分别与对应的第一换热板、第二换热板或底板抵接。

所述的交叉式换热结构中，所述连接杆两端还连接有加强杆，加强杆的侧面与对应的底板或第二换热板抵接。

所述的交叉式换热结构中，所述换热板呈六边形。

所述的交叉式换热结构中，所述底板和换热板的厚度均为0.2-2mm。

所述的交叉式换热结构中，所述换热板由不锈钢片通过模具冲压形成。

一种换热器，包括所述交叉式换热结构，所述交叉式换热结构设有两个以上，且每个交叉式换热结构的换热板均呈菱形或六边形，相邻两个交叉式换热结构之间的第一换热通道通过第一密封管连通，相邻两个交叉式换热结构之间的第二换热通道通过第二密封管连通。

所述的换热器，所述交叉式换热结构、第一密封管和第一密封管外表面均包覆有保温层。

一种换热器，包括所述交叉式换热结构，还包括包覆在交叉式换热结构外表面固定有保温层。

有益效果：在由底板和多块换热板组成的交叉式换热结构中，多块换热板依次堆叠在底板上，位于奇数层的换热板为第一换热板，位于偶数层的换热板为第二换热板，第一换热板的一组对边的中部开设有第一开口，第二换热板的一组对边的中部开设有第二开口，第一开口和第二开口错位设置，形成交叉通道，第一开口设在第一换热板的一组对边的中部以及第二开口设在第二换热板的一组对边的中部，该中部是指第一开口与开设第一开口的面的边沿具有一定距离，同样的，第二开口与开设第二开口的面的边沿具有一定距离，使得在连接对应的管道或法兰时，由现有的线接触改变为面接触，增加了接触面积，提高连接的密封性，而且使得连接更加方便。

附图说明

图1是交叉式换热结构主视图一，两个箭头分别指示第一换热通道和第二换热通道中的气体流向。

图2是图1所示的交叉式换热结构的左视图。

图3是图1所示的交叉式换热结构的俯视图。

图4是第一换热板的主视图。

图5是第一换热板的左视图。

图6是第二换热板的主视图。

图7是第二换热板的左视图。

图8是交叉式换热结构主视图二，两个箭头分别指示第一换热通道和第二换热通道中的气体流向。

图9是交叉式换热结构主视图三。

图10是交叉式换热结构主视图四，箭头指示第一换热通道和第二换热通道中的气体流向。

主要元件符号说明：100-底板，200-换热板，210-第一换热板，211-第一开口，220-第二换热板，221-第二开口，310-第一法兰，320-第二法兰，410-连接套，420-连接杆，430-螺母，500-加强杆，10-交叉式换热结构，11-第一密封管，12-第二密封管。

具体实施方式

本发明提供一种交叉式换热结构及换热器，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

参阅图1-7，一种交叉式换热结构，包括底板100和多块换热板200，换热板200的横截面呈“凵”字形，多块换热板200依次堆叠在底板100上，位于奇数层的换热板200为第一换热板210，位于偶数层的换热板200为第二换热板220，第一换热板210内部形成第一换热通道，第二换热板220内部形成第二换热通道；第一换热板210的一组对边的中部开设有第一开口211，第二换热板220的一组对边的中部开设有第二开口221，第一开口211和第二开口221错位设置，形成交叉通道。

其中，第一开口211设在第一换热板210的一组对边的中部以及第二开口221设在第二换热板220的一组对边的中部，该中部是指第一开口211与开设第一开口211的面的边沿具有一定距离，同样的，第二开口221与开设第二开口221的面的边沿具有一定距离，使得在连接对应的管道时，由现有的线接触改变为面接触，增加了接触面积，提高连接的密封性，而且使得连接更加方便。

参阅图8，在实际应用中，通常通过法兰与管道连接，因此，在第一开口211上密封连接有第一法兰310，第一法兰310与第一开口211边沿呈面接触，保证其密封性，同样的，第二开口221上密封连接有第二法兰320，第二法兰320与第二开口221边沿呈面接触。其中，底板100、换热板200、第一法兰310以及第二法兰320之间焊接固定，实现了连接位置的密封和固定。

参阅图1-3，交叉式换热结构还包括连接套410和连接杆420，所述连接套410置于第一换热通道和第二换热通道内，连接杆420贯穿底板100、第一换热板210、第二换热板220以及对应的连接套410，连接杆420两端螺纹连接有螺母430，或连接杆420一端设有螺帽、另一端螺纹连接有螺母430，连接套410端部分别与对应的第一换热板210、第二换热板220或底板100抵接。

具体的，连接套410的长度刚好与对应的第一换热通道、第二换热通道高度相等，即连接套410端部分别与对应的第一换热板210、第二换热板220或底板100抵接，因此连接套410起到支撑第一换热板210、第二换热板220的作用，在连接杆420将所有的底板100、第一换热板210、第二换热板220贯穿后，通过拧紧螺母430，实现底板100、第一换热板210、第二换热板220固定在一起，同时增强了交叉式换热结构的强度。

上述中，连接杆420两端螺纹连接有螺母430，形成现有的双头螺栓；连接杆420一端设有螺帽、另一端螺纹连接有螺母430形成现有的螺栓。

所述连接杆420两端还连接有加强杆500，加强杆500的侧面与对应的底板100或第二换热板220抵接。其中，通过连接套410、连接杆420以及加强杆500的设置，连接套410、连接杆420以及加强杆500组成交叉式换热结构的主要受力的框架，因此底板100和换热板200可以设置为较薄的金属薄片，使得换热板200具有更好的换热效果。

本申请中，所述底板100和换热板200的厚度优选为0.2-2mm。换热板200由不锈钢片通过模具冲压的方式折弯形成。

为了方便通过改变换热面积来提高换热效果，将换热板200设置为六边形，其中，没有对应第一开口211和第二开口221的一侧边的长度可以根据换热的时间需要，设置其长度。当需要增加换热面积时，设置第一开口211和第二开口221的侧边的长度可以不改变，只增加不与对应第一开口211和第二开口221的一侧边的长度，使得整体的交叉式换热结构不会较高和较宽，使得更加适应现在生产车间的安装。

现有由四边形的换热板200组成的换热结构中，换热结构单个使用时，如果需要增加换热面积，则需要同时所有的边长，因此，在改变交叉式换热结构的长度时，其高度或宽度也需要跟随着改变，进而导致不能适用在一些限制了宽和高的场地。如果只改变四边形的换热板200的一组对边，那么第一换热通道和第二换热通道之间的重合面积不会增加，进而不能提高换热效果。

一种换热器，包括所述交叉式换热结构，还包括包覆在交叉式换热结构外表面固定有保温层(图中未画出)，保温层包裹在交叉式换热结构除第一开口211和第二开口221之外的位置，使得气体在换热时，减少热量的损失。

参照图9和图10，一种换热器，包括所述交叉式换热结构10，所述交叉式换热结构10设有两个以上，且每个交叉式换热结构10的换热板200均呈菱形或六边形，相邻两个交叉式换热结构10之间的第一换热通道通过第一密封管11连通，相邻两个交叉式换热结构之间的第二换热通道通过第二密封管12连通。其中，通过两个以上交叉式换热结构10串接在一起，使得可以增加换热面积，提高换热效果，而且本申请的采用两个以上交叉式换热结构串接时，交叉式换热结构为菱形或六边形，即每个交叉式换热结构设置第一开口和第二开口位置均在侧面，并且为倾斜面，相邻两个交叉式换热结构之间第一换热通道和第二换热通道分别通过第一密封管、第二密封管连接，因此，组装后的换热器通过只改变长度、不改变高度和宽度的方式实现增加面积，还使得经过第一换热通道和第二换热通道的气体风阻小。该换热器适用于高度和宽度受限的生产车间等位置的安装。

较优的，在该换热器的交叉式换热结构、第一密封管和第一密封管外表面均包覆有保温层(图中未画出)，使得气体在换热时，减少热量的损失。

上述中用于换热的气体只是本申请举例的换热媒介中的一种，在实际应用中，换热媒介还可以为液体等。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种交叉式换热结构，其特征在于，包括底板和多块换热板，换热板的横截面呈“凵”字形，多块换热板依次堆叠在底板上，位于奇数层的换热板为第一换热板，位于偶数层的换热板为第二换热板，第一换热板内部形成第一换热通道，第二换热板内部形成第二换热通道；第一换热板的一组对边的中部开设有第一开口，第二换热板的一组对边的中部开设有第二开口，第一开口和第二开口错位设置。

2.根据权利要求1所述的交叉式换热结构，其特征在于，所述第一开口上密封连接有第一法兰，第二开口上密封连接有第二法兰。

3.根据权利要求2所述的交叉式换热结构，其特征在于，所述底板、换热板、第一法兰以及第二法兰之间焊接固定，并且焊接处密封。

4.根据权利要求1所述的交叉式换热结构，其特征在于，还包括连接套和连接杆，所述连接套置于第一换热通道和第二换热通道内，连接杆贯穿底板、第一换热板、第二换热板以及对应的连接套，连接杆两端螺纹连接有螺母，或连接杆一端设有螺帽、另一端螺纹连接有螺母，连接套端部分别与对应的第一换热板、第二换热板或底板抵接。

5.根据权利要求4所述的交叉式换热结构，其特征在于，所述连接杆两端还连接有加强杆，加强杆的侧面与对应的底板或第二换热板抵接。

6.根据权利要求1所述的交叉式换热结构，其特征在于，所述换热板呈六边形。

7.根据权利要求1-6任一项所述的交叉式换热结构，其特征在于，所述底板和换热板的厚度均为0.2-2mm。

8.根据权利要求7所述的交叉式换热结构，其特征在于，所述换热板由不锈钢片通过模具冲压形成。

9.一种换热器，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述交叉式换热结构，所述交叉式换热结构设有两个以上，且每个交叉式换热结构的换热板均呈菱形或六边形，相邻两个交叉式换热结构之间的第一换热通道通过第一密封管连通，相邻两个交叉式换热结构之间的第二换热通道通过第二密封管连通。

10.根据权利要求9所述的换热器，其特征在于，所述交叉式换热结构、第一密封管和第一密封管外表面均包覆有保温层。

11.一种换热器，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述交叉式换热结构，还包括包覆在交叉式换热结构外表面固定有保温层。

Images