CN203657565U - 气液分离换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种气液分离换热器，其包括：一壳体，该壳体上端、一侧端及下端分别设置有第一媒介管体及第二媒介管体和排液管；一换热芯，其镶嵌于壳体内腔，换热芯中形成有多个相互隔绝的第一间隙流道和第二间隙流道，且换热芯前端设置的第三媒介管体及第四媒介管体均连通第二间隙流道，并伸出于壳体前端；换热芯朝向第二媒介管体一侧对称安装有第一阻流板和第二阻流板，及远离第二媒介管体的另一侧安装有第三阻流板，第一、二、三阻流板的两端均经翻折或阻流密封后与壳体内壁紧密抵靠，令换热芯与壳体内壁形成相互导通的间隔通道。本实用新型结构稳固、紧凑，密封性好，结垢率低，且能够利用乏汽进行有效的换热，最终达到充分利用乏汽的目的。

Description

气液分离换热器

技术领域：

本实用新型涉及换热器产品技术领域，特指一种结构紧凑，密封性极好，且能够有效利用汽体、液体或汽液混合物进行换热，特别是利用乏汽进行换热的气液分离换热器。 

背景技术：

换热器（英语翻译：heat exchanger），是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。具体而言，换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足过程工艺条件的需要，同时也提高能源利用率的主要设备之一。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。其中，在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。 

乏汽是已经做完功后的没有被污染的低温蒸汽，例如，锅炉给水的除氧方式通常是采用热力除氧的方式进行，这种除氧方式具有简单、可靠和除氧效果好的优点，但也造成相当多蒸汽随着废气排出，导致水资源和热能的浪费以及环境的热污染，这部分被浪费的蒸汽称之为乏汽。若能将这部分乏汽回收并加以利用，将会产生巨大的经济效益和良好的社会效益，达到无排放无污染节能环保的目的。 

到目前为止,人们对乏汽回收的经济性价值的认识，还停留在不经意的水平 上。即便有部分回收，对其经济性评价也少问津或不公正。在这方面，改变传统观念，进行科学正确的经济性评价，并采取适当的激励政策，将以前作为无价值向大气排放的乏汽进行回收利用，是节省能源，实现减排，发展循环经济的重要途径之一。尤其对完成“十一五”节能环保目标,有直接快速的推动作用。 

有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。 

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑，密封性极好，且能够有效利用汽体、液体或汽液混合物进行换热，特别是利用乏汽进行换热的气液分离换热器。 

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：该气液分离换热器包括：一壳体，该壳体上端及一侧端分别设置有贯通其内腔的第一媒介管体及第二媒介管体，壳体下端还设置有一排液管；一换热芯，其镶嵌定位于壳体内腔，换热芯中形成有多个相互隔绝的第一间隙流道和第二间隙流道，且换热芯前端设置的第三媒介管体及第四媒介管体均连通所述的第二间隙流道，并伸出于壳体前端；所述的换热芯朝向第二媒介管体一侧的上下端对称安装有第一阻流板和第二阻流板，以及远离第二媒介管体的另一侧安装有第三阻流板，其中，第一阻流板和第二阻流板及第三阻流板的两端均经翻折或阻流密封后与壳体内壁紧密抵靠，令换热芯与壳体内壁形成相互导通的间隔通道。 

进一步而言，上述技术方案中，所述的间隔通道包括：位于换热芯左侧的第一间隔通道及上下两侧的第二间隔通道及第三间隔通道，其中，第一间隔通道连通所述第二媒介管体及所述第一间隙流道，第二间隔通道连通所述第一间隙流道及所述第一媒介管体；第三间隔通道连通第一间隙流道及排液管，令第一间隔通 道和第二间隔通道及第三间隔通道之间相互导通。 

进一步而言，上述技术方案中，所述第一阻流板和第二阻流板及第三阻流板均包括：与所述换热芯外表面紧密贴合的弧形板和位于弧板两侧的折板，且第一阻流板和第二阻流板及第三阻流板中弧形板的弧形半径一致，折板分别位于壳体中第一媒介管体、第二媒介管体和排液管的管口两侧。 

进一步而言，上述技术方案中，所述的第二媒介管体、第一间隔通道、第一间隙流道、第二间隔通道、第一媒介管体以及第三间隔通道、排液管之间形成供气体或汽体流过的壳程流道。 

进一步而言，上述技术方案中，所述的第三媒介管体、换热芯的第二间隙流道和第四媒介管体之间形成供液体或气体流过的板程流道。 

进一步而言，上述技术方案中，所述的换热芯包括由多个板片组焊接形成的板片束，该板片组包括两片呈圆形的板片，其中，该板片上设置有分别与所述第三媒介管体及第四媒介管体对应的第一圆孔和第二圆孔，板片表面形成有复数个凸起，且该板片另一表面对应凸起的位置形成凹槽。 

进一步而言，上述技术方案中，每两片所述板片中第一圆孔和第二圆孔的边缘相对应焊接，形成所述的板片组，每两组所述板片组中相接的两片板片的外边缘相对应焊接，形成所述的板片束，令两组板片组中相接的两片板片中的凸起叠合形成所述的第二间隙流道；板片组中的两片板片中的相对凸起另一面凹槽叠合形成所述的第一间隙流道。 

进一步而言，上述技术方案中，所述板片表面形成的凸起呈连续的V字形或呈W字形。 

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果： 

1、本实用新型采用从侧边进汽的方式导入乏汽，令乏汽能够平稳流经壳程流道后从上端流出，在流出过程中，能够有效进行气液分离，另外，本实用新型还采用前端导进的方式使液体流经板程流道后从前端流出，以致使流经换热芯的乏汽和液体能够进行有效的换热，最终达到充分利用乏汽的目的。 

2、本实用新型中换热芯的板片之间的焊接方式都是采用等离子焊接，且换热芯与壳体之间同样是采用等离子焊接，进行焊接，形成一全焊式结构，令本实用新型的结构更加稳固、紧凑，且密封性极好，杜绝泄漏的现象，提高了本实用新型的质量品质。 

3、本实用新型中壳体采用不锈钢304或316成型，价格相对于铜便宜，且换热芯中的板片采用软板式结构，大大降低了本实用新型的制造成本。 

4、所述板片表面形成的凸起呈连续的V字形或呈W字形，以该结构的板片作为传热元件，具有“静搅拌”作用，能在很低的雷诺数下形成湍流，其污垢系数低，大大降低了结垢率，提高传热效率。 

附图说明：

图1是本实用新型实施例一的立体图； 

图2是本实用新型实施例一的主视图； 

图3是图2中沿A-A向的剖视图； 

图4是图3中A部分的局部放大示意图； 

图5是本实用新型实施例一另一的剖视图； 

图6是本实用新型实施例一中板片的结构示意图； 

图7是本实用新型实施例二的剖视图。 

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。 

实施例一： 

参见图1-6所示，为一种气液分离换热器的结构，其包括：一壳体1及镶嵌定位于壳体1内腔的换热芯2，其中，该壳体1上端及一侧端分别设置有贯通其内腔的第一媒介管体11及第二媒介管体12，壳体1下端还设置有一排液管13。 

所述换热芯2中形成有多个相互隔绝的第一间隙流道和第二间隙流道，且换热芯2前端设置的第三媒介管体201及第四媒介管体202均连通所述的第二间隙流道，并伸出于壳体1前端。另外，所述的换热芯2朝向第二媒介管体12一侧的上下端对称安装有第一阻流板31和第二阻流板32，以及远离第二媒介管体12的另一侧安装有第三阻流板33，其中，第一阻流板31和第二阻流板32及第三阻流板33的两端经翻折或阻流密封后与壳体1内壁紧密抵靠，令换热芯2与壳体1内壁形成相互导通的间隔通道。 

所述的间隔通道包括：位于换热芯2左侧的第一间隔通道101及上下两侧的第二间隔通道102及第三间隔通道103，其中，第一间隔通道101连通所述第二媒介管体12及所述第一间隙流道，第二间隔通道102连通所述第一间隙流道及所述第一媒介管体11；第三间隔通道103连通第一间隙流道及排液管13，令第一间隔通道101和第二间隔通道102及第三间隔通道103之间相互导通。 

所述第一阻流板31和第二阻流板32及第三阻流板33均包括：与所述换热芯2外表面紧密贴合的弧形板和位于弧板两侧的折板，且第一阻流板31和第二阻流板32及第三阻流板33中弧形板的弧形半径一致，折板分别位于壳体中第一媒介管体11、第二媒介管体12和排液管13的管口两侧。 

所述第一阻流板31中的弧形板和第二阻流板32中的弧形板的尺寸大小一 致，并小于所述第三阻流板33中的弧形板的尺寸大小。 

所述的第二媒介管体12、第一间隔通道101、第一间隙流道、第二间隔通道102、第一媒介管体11以及第三间隔通道103、排液管13之间形成供气体或汽体流过的壳程流道。 

所述的第三媒介管体201、换热芯2的第二间隙流道和第四媒介管体202之间形成供液体或气体流过的板程流道。 

所述的壳程流道供气体流过，于本实施例中，壳程流道供乏汽流过。所述板程流道供液体流过。 

所述的换热芯2包括由多个板片组21焊接形成的板片束，该板片组21包括两片呈圆形的板片22，其中，该板片22上设置有分别与所述第三媒介管体201及第四媒介管体202对应的第一圆孔221和第二圆孔222，板片22表面形成有复数个凸起220，且该板片22另一表面对应凸起220的位置形成凹槽。 

每两片所述板片22中第一圆孔221和第二圆孔222的边缘相对应焊接，形成所述的板片组21，每两组所述板片组21中相接的两片板片的外边缘相对应焊接，形成所述的板片束，令两组板片组21中相接的两片板片21中的凸起220叠合形成所述的第二间隙流道；板片组21中的相对凸起220另一面凹槽叠合形成所述的第一间隙流道。 

上述的焊接工艺采用等离子焊接，使换热芯2结构紧凑、稳固，密封性极好。另外，在换热芯2镶嵌于壳体1的内腔后，同样是通过等离子焊接，令本实用新型的整个结构稳固，且密封性极好，可承受较大的压力，杜绝泄漏的现象，提高了本实用新型的质量品质。 

所述板片22表面形成的凸起220呈连续的V字形或呈W字形。具体而言， 凸起220以直线分布的形式呈连续的V字形或呈W字形，令所述的第二间隙流道的形状为以直线分布的形式呈连续的V字形或呈W字形。以该结构的板片22作为传热元件，具有“静搅拌”作用，能在很低的雷诺数下形成湍流，其污垢系数低，大大降低了结垢率，提高传热效率。 

本实用新型使用时，通过所述的第四媒介管体202导入液体，液体沿第四媒介管体202流进所述的换热芯2，并流经换热芯2的第二间隙流道后，从所述的第三媒介管体201流出，即液体通过换热芯的板程流道进行流动。于此同时，通过所述第二媒介管体12导入乏汽，乏汽沿第二媒介管体12流入所述第一间隔通道101，由于第一间隔通道101上下两端安装的第一阻流板31和第二阻流板32的阻挡，逼迫乏汽流经第一间隔通道101后只能沿换热芯2的第一间隙流道流入，由于第二间隙流道的形状为以直线分布的形式呈连续的V字形或呈W字形，令乏汽能够平稳流经第一间隙流道，以致能够与流经第二间隙流道的液体进行有效的热量交换；且在第一间隙流道经过热交换时出现气液分离的现象，而产生的液体沿第一间隙流道流入第三间隔通道103，并沿所述的排液管13流出，而经气液分离后的乏汽流经第一间隙流道后流入所述的第二间隔通道102，此时的乏汽已经经过热交换，并沿所述的第一媒介管体11流出，以致完成气液分离的换热效果。 

上述的第二媒介管体12还可以导入以下介质： 

1、纯气体，该气体从侧面进去换热后，一部分被冷凝由排液管13排走，一部分没有冷凝，还是气态的流向第一媒介管体11。 

2、液体混合物，在换热过程中所述板程流道中的热的介质对壳程流道中流过的液体混合物进行加热，当液体混合物中的某一种物质的物性被加热到它的沸 点（蒸发温度），就可实现分离，一部分被蒸发，蒸发汽体流向上方的第一媒介管体11，其它未蒸发液流向排液管13。 

3、汽体混合物，在换热过程中所述板程流道中的冷却介质对壳程流道中流过的液体混合物进行冷凝，当汽体混合物中的某一种物质的物性被冷却到它凝结点（冷凝温度），就可实现分离，一部分被冷凝，冷凝液往下排放，流向排液管13；其它未冷凝物流向第一媒介管体11。 

4、汽液混合物，在换热过程中所述板程流道中的冷却介质或热的介质对壳程流道中流过的汽液混合物进行冷凝或加热，汽液混合物中的某一种物质的物性被冷却到它凝结点（冷凝温度）或被加热到它的沸点（蒸发温度），最后都是让汽体流向上方的第一媒介管体11，液体流向排液管13。 

实施例二： 

本实施例二与上述实施例一的不同之处在于：在实施例一的基础上，改变了第一媒介管体11及第一阻流板31、第三阻流板33相对壳体1的位置，具体结合图7所示，第一媒介管体11设置于壳体1中相对于第二媒介管体12的另一侧。另外，第一阻流板31和第二阻流板32对称安装于壳体1中设置有所述排液管13的位置的两侧；所述的第三阻流板33安装于壳体1上端，以致所述的间隔通道包括：位于换热芯2左右两侧的第一间隔通道101和第二间隔通道102以及下侧的第三间隔通道103，其中，第一间隔通道101连通所述第二媒介管体12及所述第一间隙流道，第二间隔通道102连通所述第一间隙流道及所述第一媒介管体11；第三间隔通道103连通第一间隙流道及排液管13，令第一间隔通道101和第二间隔通道102及第三间隔通道103之间相互导通。 

除上述外，本实施例二的其它结构与上述实施例一的结构以致，且工作原理 也基本一致，在此不再一一赘述。 

当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。 

Claims (8)

1.气液分离换热器，其特征在于：包括：

一壳体（1），该壳体（1）上端及一侧端分别设置有贯通其内腔的第一媒介管体（11）及第二媒介管体（12），壳体（1）下端还设置有一排液管（13）；

一换热芯（2），其镶嵌定位于壳体（1）内腔，换热芯（2）中形成有多个相互隔绝的第一间隙流道和第二间隙流道，且换热芯（2）前端设置的第三媒介管体（201）及第四媒介管体（202）均连通所述的第二间隙流道，并伸出于壳体（1）前端；

所述的换热芯（2）朝向第二媒介管体（12）一侧的上下端对称安装有第一阻流板（31）和第二阻流板（32），以及远离第二媒介管体（12）的另一侧安装有第三阻流板（33），其中，第一阻流板（31）和第二阻流板（32）及第三阻流板（33）的两端均经翻折或阻流密封后与壳体（1）内壁紧密抵靠，令换热芯（2）与壳体（1）内壁形成相互导通的间隔通道。

2.根据权利要求1所述的气液分离换热器，其特征在于：所述的间隔通道包括：位于换热芯（2）左侧的第一间隔通道（101）及上下两侧的第二间隔通道（102）及第三间隔通道（103），其中，第一间隔通道（101）连通所述第二媒介管体（12）及所述第一间隙流道，第二间隔通道（102）连通所述第一间隙流道及所述第一媒介管体（11）；第三间隔通道（103）连通第一间隙流道及排液管（13），令第一间隔通道（101）和第二间隔通道（102）及第三间隔通道（103）之间相互导通。

3.根据权利要求2所述的气液分离换热器，其特征在于：所述第一阻流板（31）和第二阻流板（32）及第三阻流板（33）均包括：与所述换热芯（2）外表面紧密贴合的弧形板和位于弧板两侧的折板，且第一阻流板（31）和第二阻流板（32）及第三阻流板（33）中弧形板的弧形半径一致，折板分别位于壳体中第一媒介管体（11）、第二媒介管体（12）和排液管（13）的管口两侧。

4.根据权利要求3所述的气液分离换热器，其特征在于：所述的第二媒介管体（12）、第一间隔通道（101）、第一间隙流道、第二间隔通道（102）、第一媒介管体（11）以及第三间隔通道（103）、排液管（13）之间形成供气体或汽体流过的壳程流道。

5.根据权利要求3所述的气液分离换热器，其特征在于：所述的第三媒介管体（201）、换热芯（2）的第二间隙流道和第四媒介管体（202）之间形成供液体或气体流过的板程流道。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的气液分离换热器，其特征在于：所述的换热芯（2）包括由多个板片组（21）焊接形成的板片束，该板片组（21）包括两片呈圆形的板片（22），其中，该板片（22）上设置有分别与所述第三媒介管体（201）及第四媒介管体（202）对应的第一圆孔（221）和第二圆孔（222），板片（22）表面形成有复数个凸起（220），且该板片（22）另一表面对应凸起（220）的位置形成凹槽。

7.根据权利要求6所述的气液分离换热器，其特征在于：每两片所述板片（22）中第一圆孔（221）和第二圆孔（222）的边缘相对应焊接，形成所述的板片组（21），每两组所述板片组（21）中相接的两片板片的外边缘相对应焊接，形成所述的板片束，令两组板片组（21）中相接的两片板片（21）中的凸起（220）叠合形成所述的第二间隙流道；板片组（21）中的两片板片（22）中的相对凸起（220）另一面凹槽叠合形成所述的第一间隙流道。

8.根据权利要求7所述的气液分离换热器，其特征在于：所述板片（22）表面形成的凸起（220）呈连续的V字形或呈W字形。

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