CN1815124A - 涡卷变量换热器 - Google Patents

Abstract

一种涡卷变量换热器，由主换热芯体与外壳组成，其中主换热芯体由一对同时带有纵向及横向换热槽的换热基板，根据换热槽的纵横方向相错并平面相贴而组合，在中间开始围着分离卷轴滚动同时形成一对涡卷形通道，这一对涡卷形通道的间隙就由换热基板本身成型外凸的纵向与横向的换热槽相交切而形成，而主换热芯体内夹层形成一个主换热腔。在主换热芯体外加上外壳，外壳与主换热芯体的两根汇总管的管壁相接，将涡卷形通道相隔组成两个不相连的副换热腔。将换热介质分别通入换热腔实现换热目的。

Description

涡卷变量换热器

技术领域：

本发明属于一种换热器，特别是一种涡卷变量换热器。

技术背景：

换热器因其广泛应用于化工、石油、制药、暖通工程等领域，因而产生了适用于不同场合使用的多种型号规格的换热器，最常见的有管式、板式。

管式换热器主要是由端头、封头、隔板、换热箱等构成。虽具有结构简单、成本低的优点，但由于其结构设计存在的问题，采用的管径较大，散热管比较长，因而，使其换热效率较低，管阻较大，换热均匀性差，体积庞大，抗振动性能差，制约了其一定的适用的范围。

板式换热器主要由一些压有波纹相互接触的金属组成。板式换热器换热均匀，结构紧凑，无需要太多维护。板式换热器有板框式、涡卷板式、面板盘扰式。板框式换热器，由许多组金属板组成，每片板都有四个开口作为流体的进出口，通过压紧装置把叠在一起的板束放于框架中。板式换热器体积小，效率高，容易清洗及维护，但工作极限低，只适用于低温低压下使用，同时换热容量小。螺旋板式换热器是将一对相对较长的板片围着分离卷轴滚动而形成一对螺旋形通道，在螺旋形通道端部加端盖封闭焊接而形成而换热器。螺旋板式换热器结构紧凑，与相同面积的传统换热器比，需要安装维护的空间小。换热效果最理想，适用于粘性流体的加热与冷却。螺旋板式换热器为了保证螺旋通道的间隙，要在板片上焊接定位柱，而这些定位柱却影响了通道的通畅性，同时使螺旋通道变形不均匀，影响换热效率，同时端盖的焊路较多，既降低了换热器的刚度，又加大了加工难度。

发明内容：

本发明就是针对上述现有换热器的缺点，综合螺旋板式换热器与框架板式换热器的优点，以涡卷的形式组成新型的涡卷变量换热器。

本发明的换热器由主换热芯体与外壳组成，向主换热芯体夹层的换热腔及主换热芯体与外壳组成的副换热腔互为逆向通入换热介质，实现换热目的。其中主换热芯体由一对同时带有纵向及横向换热槽的换热基板，根据换热槽的纵横方向相错并平面相贴而组合。让两块基板上的纵横换热槽都是向外凸使到换热基板能平面相对组合，这样两块基板的周边就能自然贴紧方便使用最简单便的联接方式，让生产工艺简化；让纵向与横向的换热槽交错相切组合可以在两块基板紧贴时，换热介质亦可以在两换热板中间相错的凹槽中自由流通。然后从换热基板对中间开始围着分离卷轴滚动同时形成一对涡卷形通道，这一对涡卷形通道的间隙就由换热基板本身成型外凸的纵向与横向的换热槽相交切而形成。在基板的横向换热槽上加上扩展纹，目的是为了补充换热基板的卷曲延伸量，以实现涡卷成形；在同一块的换热基板上同时带有纵横换热槽是为了保证涡卷形通道的间隙均匀而不会出现凸槽相啮合截断通道的现象。然后在基板对的两端分别接上汇总管，以使换热介质进出主换热芯体的换热腔。在主换热芯体外加上外壳，外壳与主换热芯体的两根汇总管的管壁相接，这样就使到主换热芯体涡卷滚动形成的一对涡卷形通道相隔组成两个不相连的换热腔。如果只有两种介质进行热交换时，可以将介质A通入主换热芯体的换热腔，将介质B通入副换热腔，实现两种介质的热效换。如果是需要三种介质进行热交换时，可以给两个副换热腔两端分别加上端盖使到两个副换热腔中的介质不相互交叉污染，这样与主换热腔一起形成三个换热腔，然后分别从介质进出口通入不同的介质，实现三方热交换，使到本发明的换热器实现最大的理想换热效率。

本发明的换热器在换热基板上加上换热槽，提高了换热器内换热介质的湍动，即提高了换热系数，也增加了换热器的换热面积，使到换热效率得到最大的保证。外凸的换热槽既保证了涡卷通道的均匀间隙，不需要额外增加定位柱，同时也增强换热器体的强度，提高耐压度。主换热腔不需要焊接端盖来保证，这样大大简化了生产工艺，焊路的减少也提高了换热器的使用寿命和安全性。

附图说明：

附图1是本实施例涡卷变量换热器的结构图，其中包括有外壳1、主换热器芯体9、介质入口10、介质出口11、汇总管12、汇总管13、介质出口14、介质入口15

附图2是本实施例涡卷变量换热器的剖示图，其中包括有外壳1、主换热腔2、副换热腔3、副换热腔4、介质入口10、介质出口11。

附图3是本实施例涡卷变量换热器主换热芯体的立体示意图。

附图4是本实施例涡卷变量换热器换热基板的结构示意图，其中包括有换热基板5、换热纵槽6、换热横槽7、扩展纹8。

附图5是本实施例涡卷变量换热器的换热腔的示意图，其中包括有外壳1、主换热腔2、副换热腔3、副换热腔4。

具体实施方式：

以下对照附图及实施例对本发明进行详细说明。

首先如图4所示，首先换热基板5上进行换热槽的成型，在同一张换热基板5上压上换热横槽7和换热纵槽6，换热横槽7与换热纵槽6都要凸向同一面，以保证换热基板5的平整性。同时在换热横槽7上压上纵向的扩展纹8，以补充涡卷成型时换热基板5的卷曲延伸量。将一对换热基板5根据换热槽的纵横方向相错并让两块基板的凸槽都向外凸出而平面相贴组合，在基板对两端分别联接上汇总管12和汇总管13，然后从换热基板对中间开始围着分离卷轴滚动同时形成一对涡卷形通道，这一对涡卷形通道的间隙就由换热基板5本身外凸成型的纵向与横向的换热槽相交切而形成，这样就组成了主换热芯体9，如附图3所示，主换热芯体9内的夹层形成主换热腔2。再如附图1及附图2所示，在主换热芯体9外面加上外壳1，外壳1分别与汇总管12和汇总管13的管壁相接，将主换热芯体9成型时形成的一对涡卷形通道分隔成副换热腔3和副换热腔4。当要实现两种介质换热时，将一种介质通过介质入口10、介质出口11通入主换热腔2、另一种介质则通过介质入口15、介质出口14同时通入副换热腔3和副换热腔4，实现换热的目的；当要实现三种互不交叉污染的介质换热时，可以将副换热腔3和副换热腔4两端加上端板形成两个密封的换热腔，将介质入口15和介质出口14分别改成两个介质进出口，这样就换热器就有三个换热腔，可以分别通入三种不同的换热介质，实现三方换热。

综上所述，本发明具有结构科学合理，生产工艺简单，体积比相同换热功率的其他换热器更小巧，安全可靠，使用寿命长，是适用面更广的换热器。

Claims (7)

1、一种涡卷变量换热器，其主要特征是换热器由主换热芯体与外壳组成，其中主换热芯体由一对同时带有纵向及横向换热槽的换热基板，根据换热槽的纵横方向相错并平面相贴而组合，其夹层为主换热腔，然后从换热基板对中间开始围着分离卷轴滚动形成涡卷状，涡卷形通道的间隙就由换热基板本身成型外凸的纵向与横向的换热槽相交切而形成，涡卷通道与外壳组成副换热腔。

2、根据权利1所述的涡卷变量换热器，其主换热腔由两块带有换热槽的基板紧贴组合而成，不需要加入端盖或堵头来保证换热腔的空间。

3、根据权利1所述的涡卷变量换热器，其涡卷通道与外壳组成的副换热腔可以连通也可以不连通而独立使用。

4、根据权利1所述的涡卷变量换热器，其换热基板上横向换热槽需要在其上压上纵向的扩展纹。

5、根据权利1所述的涡卷变量换热器，其换热基板上的换热槽切面可以是圆弧状，也可以是多边形状。

6、根据权利1所述的涡卷变量换热器，其同一片换热基板上的换热槽纵横方向各半。

7、根据权利1所述的涡卷变量换热器，其换热基板上的换热槽不仅限于与基板边线垂直的纵横方向，也可以带有斜度的换热槽。

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