CN201066247Y - 板翅式换热器 - Google Patents

Abstract

一种板翅式换热器，包括板束体和接管，板束体至少由两种层通道单元间隔叠加构成，其特征在于：在板束体两端位置上，沿厚度方向开设有至少两对流体进出孔；每对流体进出孔对应于一种层通道单元；每对流体进出孔由流体进孔和流体出孔构成，每个流体进孔与对应的层通道单元的导流片连通，而与非对应的层通道单元的连通处设封环阻断隔离，构成同种层通道单元的分支进口；每个流体出孔也与对应的层通道单元的导流片连通，而与非对应的层通道单元的连通处设封环阻断隔离，构成同种层通道单元的汇总出口。本实用新型从结构上省却了封头，彻底避开了后序焊接封头影响产品质量的难题，使板翅式换热器可采用不锈钢、钢、钛、钼、铜及其合金等熔点较高的材料制作。

Description

板翅式换热器

技术领域

本实用新型涉及一种换热器，具体涉及一种板翅式换热器。

背景技术

板翅式换热器是一种以翅片为传热元件的高效的换热器，具有传热效率高、结构紧凑、换热通道数量可扩展、适应性大、重量轻等特点，因此，在气-气、气-液及液-液两股及以上的换热设备中应用广泛，目前通常应用于空分设备领域。

现有技术，可参见技术标准《GB/T7261-94铝制板翅式换热器》，标准的板翅式换热器都由板束体、封头、接管及支座等附件组成，板束体由两种或两种以上的层通道单元间隔叠加组成。以两种层通道单元举例，第一种层通道单元和第二种层通道单元(见附图1、附图2所示)，由翅片1、导流片2、封条3及隔板4组成，两个层通道单元的不同方位的周向侧边上引出本单元的流体进出口5、6，然后在板束体侧部上沿厚度方向焊接上封头7对同种的通道单元的流体进出口5、6加以包容，在封头7上再焊接上各自的接管作为总进口和出口，即组成为一个换热器。

在制作时，都是先在钎焊炉中将翅片1、导流片2、封条3、隔板4以钎焊方式连接成一体的板束体，然后再以手工熔化焊的方式在板束体的侧面上焊接上封头7和接管，因为结构上各封头7与板束体间焊接连接处8正与板束体上的各层通道单元间的钎焊焊缝相交重合。当以手工熔化焊的方式焊接封头7时，熔化焊接的温度一旦超过或接近板束体中原钎焊钎料(现多采用铜基钎料)的熔点，就会影响板束体中的原钎焊缝处的连接质量，甚至使原钎焊缝开裂。这点严重限制了板翅式换热器材料的选择，一般只能以熔点低的材料如铝合金来制作，而无法选用不锈钢、钢、钛、钼、铜及其合金等熔点较高材料制作，从而限制了板翅式换热器向需经受高温、耐酸碱腐蚀的应用领域的拓展。

如何解决上述问题，生产出不锈钢、钢、钛、钼、铜及其合金材料制作的板翅式换热器，多年来一直困拢着本行业技术人员，成为板翅式换热器发展的瓶颈。

前些年，市场上也曾见不锈钢和钛材的板翅式换热器的报道，但他们都是从改进生产工艺，更换钎焊钎料的角度进行的研究，他们要么生产工艺过于复杂，要么生产成本较高，都仍处于研究阶段。

发明内容

本实用新型从板翅式换热器的结构上进行改进，以解决现有技术中存在的封头与板束体的连接处与板束体中的钎焊缝相交，使板翅式换热器的制作材料受限，无法用不锈钢、钢、钛、钼、铜及其合金材料来制作，应用领域窄的技术问题，提供了一种新型的板翅式换热器。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种板翅式换热器，包括板束体和接管，板束体至少由两种层通道单元在厚度方向上间隔叠加构成，各种层通道单元均由翅片、导流片、隔板以及封条组成；

在板束体两端位置上，沿厚度方向贯穿各层通道单元开设有至少两对流体进出孔；每对流体进出孔对应于一种层通道单元；

每对流体进出孔由分设在板束体两端的流体进孔和流体出孔构成，每个流体进孔与对应的层通道单元的导流片连通，而与非对应的层通道单元的贯穿连通处设封环阻断隔离，构成同种层通道单元的分支进口；每个流体出孔也与对应的层通道单元的导流片连通，而与非对应的层通道单元的贯穿连通处设封环阻断隔离，构成同种层通道单元的汇总出口；

所述各流体进孔和流体出孔与非对应的层通道单元中的导流片相错开避让设置，每个流体进孔和流体出孔均一端封闭，另一端各与一接管连接引出。上述技术方案中的有关内容及变化解释说明如下：

1、上述方案中，所述“板束体至少由两种层通道单元在厚度方向上间隔叠加构成”，这里的意思是：板束体是由多个层通道单元叠加构成，这些层通道单元分成至少两种，每种层通道单元即是结构相同并相并联通入同股流体的换热通道，它们间隔着排列。

2、上述方案中，所述“所述板束体的两端位置上”即是指板束体中层通道单元的两端上，也是指对应层通道单元中设有导流片的端部上。

3、上述方案中，所述“厚度方向”是指板束体的厚度方向，即是层通道单元叠合的方向。

4、上述方案中，所述封环的具体形状可以是一环体，它的尺寸比流体进出孔的孔径稍大，它厚度正好与层通道单元中上下隔板间的距离相等；设置方式是：封环设在各层通道单元的流体进出孔贯通孔的外围，并卡在上下隔板之间，并且上下端与上下隔板密封连接。

5、上述方案中，近一步较佳是：所述各流体进孔和流体出孔与接管之间均是钎焊连接。具体生产时，可在钎焊炉中在板束体成型时即在各流体进出孔的端部连接上接管，即板束体和接管一体钎焊连接成型。

6、上述方案中，所述板束体可由两种或两种以上的层通道单元叠合构成。

7、上述方案中，所述两对流体进出孔的截面形状不限，可以是圆形、椭圆形或其他不规则形，其中的最佳是两对流体进出孔的截面形状为沿板束体宽度方向的椭圆形或长扁圆形，以此增大流体进孔和流体出孔与导流片的相接的面积，提高通道中流体分布的均匀度。

8、上述方案中，“所述各流体进孔和流体出孔与非对应的层通道单元中的导流片相错开避让设置”，是指各流体进孔和流体出孔与非对应的层通道单元中的导流片的位置相互错开，使各流体进孔和流体出孔不穿过非对应的层通道单元中的导流片，阻档非对应的层通道单元中的流体流动。

本实用新型工作的设计原理是：本实用新型在板束体两端部上沿厚度方向开设两对或两对以上的流体进出孔，各对流体进出孔贯穿各层通道单元，各个同种层通道单元与相对应的一对流体进出孔连通，而其他各种层通道单元则与该对流体进出孔间以封环阻断，以此各个同种层通道单元相并联直接连通引出进口和出口，上述设计中各流体进孔和流体出孔即替代了现有封头的包容作用，以此省却了封头，不加封头，即从结构上彻底避免开封头后序焊接的技术难题。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点和效果：

1、由于本实用新型采用在厚度方向上开流体进出孔引出进口和出口的结构，省却了封头，彻底避开了后序焊接封头影响产品质量的难题，使板翅式换热器可采用不锈钢、钢、钛、钼、铜及其合金等熔点较高的材料制作，使其可应用在需耐高温和耐酸碱腐蚀的场合，扩大应用领域至石化、核电行业。

2、同样由于本实用新型采用在厚度方向上开流体进出孔引出进口和出口的结构，省却了封头，无需后序手工高质量地焊接封头，大大减少了工人的工作量和工作难度，提高了生产效率。

附图说明

附图1为现有技术板翅式换热器的第一种层通道单元的截面示意图；

附图2为现有技术板翅式换热器的第二种层通道单元的截面示意图；

附图3为本实用新型实施例一的整体结构主视示意图；

附图4为附图3的右视示意图；

附图5为本实用新型实施例一中的第一种层通道单元的截面示意图；

附图6为本实用新型实施例一中的第二种层通道单元的截面示意图；

附图7为本实用新型实施例二的整体结构主视示意图；

附图8为附图7的右视示意图；

附图9为本实用新型实施例二中的第一种层通道单元的截面示意图；

附图10为本实用新型实施例二中的第二种层通道单元的截面示意图；

附图11为本实用新型实施例二中的第三种层通道单元的截面示意图；

附图12为本实用新型实施例二中的第四种层通道单元的截面示意图。

以上附图中：1、翅片；2、导流片；3、封条；4、隔板；5、本单元的流体进口；6、本单元的流体出口；7、封头；8、封头与板束体间焊接连接处；10、板束体；11、接管；12、法兰；13、第一种层通道单元；14、第二种层通道单元；15、翅片；16、导流片；17、隔板；18、封条；19、第一对流体进出孔中的流体进孔；20、第一对流体进出孔中的流体出孔；21、封环；22、第二对流体进出孔中的流体进孔；23、第二对流体进出孔中的流体出孔；24、第三种层通道单元；25、第四种层通道单元；26、第三对流体进出孔中的进孔；27、第三对流体进出孔中的出孔；28、第四对流体进出孔中的进孔；29、第四对流体进出孔中的出孔。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一：参见附图3～6所示，一种板翅式换热器，主要由板束体10、接管11及法兰12构成，板束体10由两种层通道单元13、14相间隔在厚度方向上叠加至共八层构成，这两种层通道单元13、14均由翅片15、导流片16、隔板17以及封条18组成。

参见附图3～6所示，在板束体10的两端位置上，沿厚度方向贯穿各层层通道单元13、14开设有两对流体进出孔，其中：

参见附图3～6所示，第一对流体进出孔对应于第一种层通道单元13，第一对流体进出孔由流体进孔19和流体出孔20构成，流体进孔19设在板束体10的上端，流体出孔20设在板束体的下端，流体进孔19与对应的第一种层通道单元13的导流片16连通，而与非对应的第二种层通道单元14的贯穿连通处设封环21阻断隔离，构成第一种层通道单元的分支进口；流体出孔20也与对应的第一种层通道单元13的导流片16连通，而与非对应的第二种层通道单元14的贯穿连通处设封环21阻断隔离，构成第一种层通道单元的汇总出口。并且，所述流体进孔19和流体出孔20与非对应的第二种层通道单元14中的导流片16相错开避让设置，流体进孔19和流体出孔20均一端封闭，另一端各与一接管11连接引出。

参见附图3～6所示，第二对流体进出孔对应于第二种层通道单元14，第二对流体进出孔由流体进孔22和流体出孔23构成，流体进孔22设在板束体10的下端，流体出孔20设在板束体的上端，流体进孔22与对应的第二种层通道单元14的导流片16连通，而与非对应的第一种层通道单元13的贯穿连通处设封环21阻断隔离，构成第二种层通道单元的分支进口；流体出孔23也与对应的第二种层通道单元14的导流片16连通，而与非对应的第一种层通道单元13的贯穿连通处设封环21阻断隔离，构成第二种层通道单元的汇总出口。并且，所述流体进孔22和流体出孔23与非对应的第一种层通道单元13中的导流片16相错开避让设置，流体进孔19和流体出孔20均一端封闭，另一端各与一接管11连接引出。

具体，接管11与第一对流体进出孔19、20和第二对流体进孔22、23端部的连接可在钎焊炉中在板束体10成型时即连接上，换句话说，即是出炉时板束体10和四根接管11即成为了一个整体；接管11的端部上再以手工焊接的方式后序连接上法兰12。

参见附图5、6所示，所述两对流体进出孔19、20、22及23的横截面是圆形。

参见附图5、6所示，所述封环21的具体形状为一环体，它的尺寸比流体进出孔19、20、22或23的孔径稍大，它厚度正好与各层通道单元中上下隔板17间的距离相等；设置方式是：封环21设在各层层通道单元13、14的流体进出孔贯通孔的外围，并卡在上下隔板17之间，并且上下端与上下隔板17密封连接，以此起到阻断作用。

实施例二：参见附图7～12所示，一种板翅式换热器，主要由板束体10、接管11及法兰12构成，板束体10由四种层通道单元13、14、24和25间隔叠加至共八层构成，这四种层通道单元13、14、24和25均由翅片15、导流片16、隔板17以及封条18组成。

参见附图7～12所示，在板束体10的两端沿厚度方向贯穿各层层通道单元13、14、24和25开设有四对流体进出孔；其中：

参见附图9～12所示，第一对流体进出孔对应于第一种层通道单元13，第一对流体进出孔由流体进孔19和流体出孔20构成，流体进孔19设在板束体10的上端，流体出孔20设在板束体10的下端，流体进孔19与对应的第一种层通道单元13的导流片16连通，而与非对应的第二种层通道单元14、第三种层通道单元24、第四种通道单元25的贯穿连通处均设封环21阻断隔离，构成第一种层通道单元的分支进口；流体出孔20也与对应的第一种层通道单元13的导流片16连通，而与非对应的第二种层通道单元14、第三种层通道单元24、第四种通道单元25的贯穿连通处设封环21阻断隔离，构成第一种层通道单元的汇总出口。并且，所述流体进孔19和流体出孔20与非对应的第二种层通道单元14、第三种层通道单元24、第四种通道单元25中的导流片16相错开避让设置，流体进孔19和流体出孔20均一端封闭，另一端各与一接管11连接引出。

参见附图9～12所示，第二对流体进出孔对应于第二种层通道单元14，第二对流体进出孔由流体进孔22和流体出孔23构成，流体进孔22设在板束体10的上端，流体出孔20设在板束体的下端，流体进孔22与对应的第二种层通道单元14的导流片16连通，而与非对应的第一种层通道单元13、第三种层通道单元24、第四种通道单元25的贯穿连通处均设封环21阻断隔离，构成第二种层通道单元的分支进口；流体出孔23也与对应的第二种层通道单元14的导流片16连通，而与非对应的第一种层通道单元13、第三种层通道单元24、第四种通道单元25的贯穿连通处均设封环21阻断隔离，构成第二种层通道单元的汇总出口。并且，所述流体进孔22和流体出孔23与非对应的第一种层通道单元13、第三种层通道单元24、第四种通道单元25中的导流片16相错开避让设置，流体进孔19和流体出孔20均一端封闭，另一端各与一接管11连接引出。

参见附图9～12所示，第三对流体进出孔对应于第三种层通道单元24，第三对流体进出孔由流体进孔26和流体出孔27构成，流体进孔26设在板束体10的上端，流体出孔26设在板束体10的下端，流体进孔26与对应的第三种层通道单元24的导流片16连通，而与非对应的第一种层通道单元13、第二种层通道单元14、第四种通道单元25的贯穿连通处均设封环21阻断隔离，构成第三种层通道单元的分支进口；流体出孔26也与对应的第三种层通道单元24的导流片16连通，而与非对应的第一种层通道单元13、第二种层通道单元14、第四种通道单元25的贯穿连通处均设封环21阻断隔离，构成第三种层通道单元的汇总出口。并且，所述流体进孔26和流体出孔27与非对应的第一种层通道单元13、第二种层通道单元14、第四种通道单元25中的导流片16相错开避让设置，流体进孔26和流体出孔27均一端封闭，另一端各与一接管11连接引出。

参见附图9～12所示，第四对流体进出孔对应于第四种层通道单元25，第四对流体进出孔由流体进孔28和流体出孔29构成，流体进孔28设在板束体10的上端，流体出孔27设在板束体10的下端，流体进孔28与对应的第四种层通道单元25的导流片16连通，而与非对应的第一种层通道单元13、第二种层通道单元14、第三种通道单元24的贯穿连通处均设封环21阻断隔离，构成第四种层通道单元的分支进口；流体出孔29也与对应的第四种层通道单元25的导流片16连通，而与非对应的第一种层通道单元13、第二种层通道单元14、第三种通道单元24的贯穿连通处均设封环21阻断隔离，构成第四种层通道单元的汇总出口。并且，所述流体进孔28和流体出孔29与非对应的第一种层通道单元13、第二种层通道单元14、第三种通道单元24中的导流片16相错开避让设置，流体进孔28和流体出孔29均一端封闭，另一端各与一接管11连接引出。

具体，接管11与第一对流体进出孔19、20、第二对流体进孔22、23、第三对流体进孔26、27、第四对流体进孔28、29端部的连接可在钎焊炉中在板束体10成型时即连接上，换句话说，即是出炉时板束体10和八根接管11即成为了一个整体；接管11的端部上再以手工焊接的方式后序连接上法兰12。

参见附图9～12所示，所述两对流体进出孔19、20、22、23、26、27、28及29的横截面是沿板束体10宽度方向的椭圆形，以此增大流体进出孔19、20、22、23、26、27、28或29与导流片16的相接面积，提高各层通道单元中流体分布的均匀度。

参见附图9～12所示，所述封环21的具体形状为一环体，它的尺寸比流体进出孔19、20、22、23、26、27、28或29的孔径稍大，它厚度正好与各层通道单元中上下隔板17间的距离相等；设置方式是：封环21设在各层层通道单元13、14、24、25的流体进出孔贯通孔的外围，并卡在上下隔板17之间，并且上下端与上下隔板17密封连接，以此起到阻断作用。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种板翅式换热器，包括板束体和接管，板束体至少由两种层通道单元在厚度方向上间隔叠加构成，各种层通道单元均由翅片、导流片、隔板以及封条组成；其特征在于：

在板束体两端位置上，沿厚度方向贯穿各层通道单元开设有至少两对流体进出孔；每对流体进出孔对应于一种层通道单元；

每对流体进出孔由分设在板束体两端的流体进孔和流体出孔构成，每个流体进孔与对应的层通道单元的导流片连通，而与非对应的层通道单元的贯穿连通处设封环阻断隔离，构成同种层通道单元的分支进口；每个流体出孔也与对应的层通道单元的导流片连通，而与非对应的层通道单元的贯穿连通处设封环阻断隔离，构成同种层通道单元的汇总出口；

所述各流体进孔和流体出孔与非对应的层通道单元中的导流片相错开避让设置，每个流体进孔和流体出孔均一端封闭，另一端各与一接管连接引出。

2.根据权利要求1所述的板翅式换热器，其特征在于：所述每个流体进孔和流体出孔端部与接管之间为钎焊连接。

3.根据权利要求1所述的板翅式换热器，其特征在于：所述每个流体进孔和流体出孔的横截面是沿板束体宽度方向的椭圆形或长扁圆形。

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