CN203687697U

CN203687697U - 高压液体冷却器

Info

Publication number: CN203687697U
Application number: CN201320837274.7U
Authority: CN
Inventors: 刘亚军
Original assignee: SHENYANG NORTH SPECIAL MACHINE TOOL Co Ltd
Current assignee: SHENYANG NORTH SPECIAL MACHINE TOOL Co Ltd
Priority date: 2013-12-17
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2023-12-17

Abstract

本实用新型公开了一种高压液体冷却器，所述高压液体冷却器包括：冷却水壳体和分别与其左右两端相连通的上箱管壳体和下箱管壳体；其中上箱管壳体设有进液口，下箱管壳体设有出液口；冷却水壳体的左、右两端分别开设有冷却水入口和冷却水出口；冷却水壳体内部设有换热管、定距管和折流板；其中换热管两端分别焊入固定管板和活动管板中，活动管板侧面开设有凹槽，凹槽上设置有O型圈，O型圈与下箱管壳体的第二法兰的内表面相贴。冷却水入口、管板和冷却水壳体组成的腔室和冷却水出口构成一个冷却水流通通道；进液口、上箱管壳体的内腔、换热管、下箱管壳体的内腔和出液口顺次相连通，构成一个高压液体流通通道。该高压冷却器结构简单成本低。

Description

高压液体冷却器

技术领域

本实用新型涉及机床行业高压液体冷却领域，具体说是涉及高压液体冷却器。

背景技术

在工作生产中，实现物流之间热量传递的设备，统称为冷却器。高压液体冷却器广泛应用于机床、通用机械行业；

冷却器包括管壳式、板式、管式和板壳式；其中，管壳式冷却器分为：固定管板式、浮头式、U型管式、填料函式等；

其中，固定管板式冷却器结构比较简单，在生产中广泛应用。但因壳侧面不易清洗，没有活动管板，不适合温差大，压力高的场合。

浮头式冷却器，一端管板与壳体固定，另一端管板可以在壳体内自由浮动。其浮头部分多一套管箱，结构上一侧必须有一个“大头”，结构复杂，占空间大，不适用高压力。

U型管式冷却器，管束弯成U型，两端固定在同一块管板上。U型管有弯曲直径要求，单位直径内换热管排的少，不适用小面积的冷却器，进出冷却水必须在一侧，又影响了工艺布置。

填料函式冷却器，浮头部分与壳体之间采用填料函密封。一是把填料函设置在浮头端的接管处，二是把填料函设置在管板处，三是把浮头伸出壳体外放置成外填料函式。受填料函式密封性能的限制，目前只用于小直径，低压力。

同时、上述冷却器各有不足，不能同时满足：易清洗、大温差、结构简单、体积小、高压力的要求。

由于上述问题的存在，本发明人对现有的冷却器技术进行研究和分析，以便能制作出适合于高压、允许较大温差、结构简单、密封性好、制造成本低、占地面积小和冷却效率高的新型高压液体冷却器。

实用新型内容

为了克服上述问题，本发明人经行了锐意研究，结果发现：通过在活动管板侧壁上开设有凹槽，凹槽上设置有O型圈，O型圈与下箱管壳体的法兰的内表面相贴，进而达到良好的密封效果；所述进液口和出液口分别设置在该冷却器的两端，在管板单位直径截面上安装的换热管更多，从而提高了换热效率和换热速率；冷却水壳体的左、右两端分别开设有冷却水出口和冷却水入口，冷却水入口和冷却水出口与管板和冷却水壳体组成的腔室相连通，构成一个供冷却水流通的通道。进液口、上箱管壳体的内腔、换热管、下箱管壳体的内腔和出液口顺次相连通，构成了一个供高压液体流通的通道。所述的两个通道通过管板和换热管相隔离，且内部的流体互相逆向流动，换热效果好；冷却水壳体内只流通低压的冷却水，所以可以按照低压标准设计，使得该冷却器的制造成本较低，从而完成本实用新型。

本实用新型的目的在于提供以下方面：

（1）高压液体冷却器，其特征在于：所述高压液体冷却器包括：

上箱管壳体1，其左端开设有进液口1a；外壁上开设有上控制阀接口1b；

下箱管壳体4，其右端开设有出液口4a，外壁上开设有下控制阀接口4b；

冷却水壳体3，其左端通过第一法兰1c与上箱管壳体1的右端连通，冷却水壳体3的右端通过第二法兰3c与下箱管壳体（4）左端连通，冷却水壳体3内腔设有换热管3a，冷却水壳体3内腔靠近第一法兰1c的位置设置具有通孔的固定管板2a，下箱管壳体4内腔靠近第二法兰3c的位置设置具有通孔的活动管板2b，换热管3a的两端分别固定连接于固定管板2a的通孔上和活动管板2b的通孔上，其中，在活动管板2b的侧壁上，沿着其周向方向开设凹槽2ba，凹槽2ba内设置有O型圈5，O型圈5与下箱管壳体4内腔相抵接；

其中，在冷却水壳体3开设冷却水出口3ca和冷却水入口4ca。

（2）根据上述（1）所述的高压液体冷却器，其特征在于：作为工质的被冷却液体经由进液口1a、上箱管壳体1内腔、第一法兰1c进入到换热管3a内部，在换热管3a内部降低温度后经由第二法兰3c、下箱管壳体4内腔和出液口4a后流出该冷却器，和

作为冷介质的冷却水经由冷却水入口4ca进入到冷却水壳体3内腔、在冷却水壳体3内腔吸收工质释放的热量后经由冷却水出口3ca流出该冷却器。

（3）根据上述（1）所述的高压液体冷却器，其特征在于：O型圈5是由耐油橡胶材料制成。

（4）根据上述（1）所述的高压液体冷却器，其特征在于：上箱管壳体1、冷却水壳体3和下箱管壳体4均为圆筒状，且各圆筒的轴心在一条直线上。

（5）根据上述（1）所述的高压液体冷却器，其特征在于：

在换热管3a外部依次交替套有折流板3e和定距管3b。

（6）根据上述（1）所述的高压液体冷却器，其特征在于：

固定管板2a固定安装于第一法兰1c的两个法兰盘之间。

（7）根据上述（1）所述的高压液体冷却器，其特征在于：冷却水入口4ca开设在冷却水壳体3上的右端法兰盘上。

（8）根据上述（1）所述的高压液体冷却器，其特征在于：冷却水出口3ca开设在冷却水壳体3上的左端法兰盘上。

（9）根据上述（1）所述的高压液体冷却器，其特征在于：上箱管壳体1的进液口处设有法兰10，下箱管壳体4的出液口处设有法兰10。

（10）根据上述（1）所述的高压液体冷却器，其特征在于：冷却水壳体3为水平设置的筒体，冷却水壳体3管壁上位于顶部的位置开设放气口3da。

本实用新型的有益效果在于：

（1）活动管板侧壁上开设有凹槽，凹槽上设置有O型圈，使得活动管板与第二法兰之间密封性好，使得该冷却装置密封性增强；

（2）冷却水壳体内部只流通低压冷却水，使得冷却水壳体可以按照低压标准制造，节约成本，减小冷却器体积和重量；

（3）O型圈设置于活动管板侧壁且活动管板设置于下箱管壳体的第二法兰内部，使得冷却器内部的精度要求不高，只需保证活动管板侧壁精度和与活动管板侧壁接触的第二法兰内部的精度即可，降低加工难度，加工降低成本；

（4）高压液体与冷却水逆向流动，通过换热管换热，使得换热充分，换热效率高；

（5）O型圈设于被冷却液体的低温侧，使得O型圈的使用寿命较长。

（6）该冷却器管板单位直径截面上设置的换热管数更多，单位直径截面上换热管个数明显比U型管式冷却器和浮头式冷却器管板上换热管个数多，从而提高了换热的速率和换热的效率。

（7）该冷却器的被冷却液体的进出口在两侧，使得该冷却器更容易布置安装。

附图说明：

图1示出根据本实用新型一种优选实施方式的高压液体冷却器的整体结构示意图；

图2示出图1的局部放大图。

附图标号说明：

1-上箱管壳体

1a-进液口

1b-上控制阀接口

1c-第一法兰

2a-固定管板

2b-活动管板

2ba-凹槽

3-冷却水壳体

3a-换热管

3b-定距管

3c-第二法兰

3ca-冷却水出口

3da-放气口

3e-折流板

4-下箱管壳体

4a-出液口

4b-下控制阀接口

4ca-冷却水入口

5-O型圈

10-法兰

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在根据本实用新型的一个优选的实施方式中，如图1、2中所示，提供高压液体冷却器，该冷却器包括：上箱管壳体1，其左端开设有进液口1a；上箱管壳体1外壁上开设有上控制阀接口1b；

下箱管壳体4，其右端开设有出液口4a，下箱管壳体4外壁上开设有下控制阀接口4b；

冷却水壳体3，其左端通过第一法兰1c与上箱管壳体1的右端连通，冷却水壳体3的右端通过第二法兰3c与下箱管壳体4左端连通，冷却水壳体3内腔设有换热管3a，冷却水壳体3内腔靠近第一法兰1c的位置设置具有通孔的固定管板2a，下箱管壳体4内腔靠近第二法兰3c的位置设置具有通孔的活动管板2b，换热管3a的两端分别固定连接于固定管板2a的通孔上和活动管板2b的通孔上，其中，在活动管板2b的侧壁上，沿着其周向方向开设凹槽2ba，凹槽2ba内设置有O型圈5，O型圈5与下箱管壳体4内腔相抵接；

其中，在冷却水壳体3左端的第一法兰上开设冷却水出口3ca，在冷却水壳体3右端的第二法兰上开设冷却水入口4ca。

在一个优选实施方式中，如图1、2所示：O型圈为均匀的圆环状结构，使用耐油橡胶材料制成的，O型圈截面为圆形，具体为，O型圈的圆形直径为5.3mm-7mm，通过设置O型圈使得该冷却器的密封更加的严密，提高了该冷却器的密封性。

在根据本实用新型的一个优选实施方式中，如图1、2所示：凹槽为环形凹槽，凹槽截面为矩形，凹槽的截面形状也可以是其他形状，如半圆形、三角形等，凹槽的槽宽为7mm以下，凹槽用于固定O型圈，使得O型圈可以稳定的安装在活动管板的侧壁上。

在一个优选实施方式中，如图1所示：冷却水入口4ca位于活动管板2b左面，冷却水入口4ca通过冷却水壳体3的内腔与冷却水出口3ca相连通，构成一个供冷却水流通的通道，冷却水从冷却水入口进入冷却水壳体3与换热管外壁以及两个管板组成的腔体内，经折流板3e调速，用于冷却换热管内部的高压液体，再经过冷却水出口排出冷却器。

在一个优选实施方式中，如图1所示：换热管两端分别与上箱管壳体的内腔和下箱管壳体的内腔相连通，进液口1a、上箱管壳体1的内腔、换热管3a、下箱管壳体4的内腔和出液口4a顺次相连通，构成一个供高压液体流通的通道，高压液体从通道流过，流经换热管时与冷却水进行换热，从而使得从出液口出来的高压液体温度降低，达到冷却的目的，由于进液口1a和出液口4a分别设置在该冷却器的两侧，使得该冷却器更容易布置安装。

在一个优选实施方式中，如图1所示：换热管可以使用各种形式的换热管，优选的为换热效率高的换热管，使冷却器体积更小，所有的换热管两端分别焊接在固定管板和活动管板上；本实用新型中所选用的换热管均为常规的现有换热管。

在一个优选实施方式中，如图1所示：定距管包裹在换热管外部，减轻换热管管束的震动用，定距管用于固定折流板，以确定是各个折流板之间的间距，折流板的作用为提高传热效果，同时折流板还起到支撑换热管的作用，在本实用新型中，所述折流板为常规的折流板，所述定距管为常规的定距管。

在一个优选实施方式中，如图1所示：冷却水壳体按照低压标准制造，内部精度不高，上箱管壳体和下箱管壳体均按照高压标准制造。

在一个优选实施方式中，如图1所示：冷却水壳体3右端的第二法兰3c上开设有出气孔3da，保证水充满冷却水壳体。

在一个优选实施方式中，如图1、2所示：上箱管壳体1、冷却水壳体3和下箱管壳体4的外圆直径相等，均为300～1000mm时，冷却器可用板材及加工件焊接而成；所述外圆直径为300mm以下时，冷却器可用无缝管焊接或锻件加工而成；安装形式可以根据结构要求，采用鞍座，裙座，支脚，卡箍等形式。

在一个优选实施方式中，如图1、2所示：上箱管壳体1、冷却水壳体3和下箱管壳体4的内圆直径相等，均为500～1000mm时，高压液体的压力为0～30MPa；所述内圆直径为50～500mm时，高压液体的压力为0～40MPa。

在一个优选实施方式中，本实用新型所述的第一法兰和第二法兰为高压密封法兰和/或接管法兰。

在一个优选的实施方式中，如图1中所示，固定管板2a固定安装于第一法兰1c的两个法兰盘之间，这样使得固定效果更佳。

在一个优选的实施方式中，如图1中所示，冷却水进出口设置在冷却水壳体3法兰盘上，这样节省空间，提高了该冷却器换热效率，本实用新型中第一法兰和第二法兰都包括两个法兰盘，一个法兰盘位于冷却水壳体3上，另一个法兰盘位于上箱管壳体1或下箱管壳体4上。

在一个优选的实施方式中，如图1中所示，上箱管壳体1的进液口处设有法兰10，下箱管壳体4的出液口处设有法兰10，这样使得该冷却器与其他装置相连时更加的便利。

在一个优选的实施方式中，如图1中所示，上控制阀接口和下控制阀接口上分别安装常规的控制阀即可。

本实用新型的有益效果在于：

（6）该冷却器管板单位直径截面上设置的换热管数更多，单位直径截面换热管个数明显比U型管式冷却器和浮头式冷却器管板上换热管个数多，从而提高了换热的速率和换热的效率。

以上结合了优选的实施方式对本实用新型进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本实用新型进行多种替换和改进，这些均落入本实用新型的保护范围内。

Claims

1.高压液体冷却器，其特征在于：所述高压液体冷却器包括：

上箱管壳体（1），其左端开设有进液口（1a），外壁上开设有上控制阀接口（1b）；

下箱管壳体（4），其右端开设有出液口（4a），外壁上开设有下控制阀接口（4b）；

冷却水壳体（3），其左端通过第一法兰（1c）与上箱管壳体（1）的右端连通，冷却水壳体（3）的右端通过第二法兰（3c）与下箱管壳体（4）左端连通，冷却水壳体（3）内腔设有换热管（3a），冷却水壳体（3）内腔靠近第一法兰（1c）的位置设置具有通孔的固定管板（2a），下箱管壳体（4）内腔靠近第二法兰（3c）的位置设置具有通孔的活动管板（2b），换热管（3a）的两端分别固定连接于固定管板（2a）的通孔上和活动管板（2b）的通孔上，其中，在活动管板（2b）的侧壁上，沿着其周向方向开设凹槽（2ba），凹槽（2ba）内设置有O型圈（5），O型圈（5）与下箱管壳体（4）内腔相抵接；

其中，在冷却水壳体（3）上开设冷却水出口（3ca）和冷却水入口（4ca）。

2.根据权利要求1所述的高压液体冷却器，其特征在于：作为工质的被冷却液体经由进液口（1a）、上箱管壳体（1）内腔、第一法兰（1c）进入到换热管（3a）内部，在换热管（3a）内部降低温度后经由第二法兰（3c）、下箱管壳体（4）内腔和出液口（4a）后流出该冷却器；

作为冷介质的冷却水经由冷却水入口（4ca）进入到冷却水壳体（3）内腔、在冷却水壳体（3）内腔吸收工质释放的热量后经由冷却水出口（3ca）流出该冷却器。

3.根据权利要求1所述的高压液体冷却器，其特征在于：O型圈（5）是由耐油橡胶材料制成。

4.根据权利要求1所述的高压液体冷却器，其特征在于：上箱管壳体（1）、冷却水壳体（3）和下箱管壳体（4）均为圆筒状，且各圆筒的轴心在一条直线上。

5.根据权利要求1所述的高压液体冷却器，其特征在于：在换热管（3a）外部依次交替套有折流板（3e）和定距管（3b）。

6.根据权利要求1所述的高压液体冷却器，其特征在于：固定管板（2a）固定安装于第一法兰（1c）的两个法兰盘之间。

7.根据权利要求1所述的高压液体冷却器，其特征在于：冷却水入口（4ca）开设在冷却水壳体（3）上的右端法兰盘上。

8.根据权利要求1所述的高压液体冷却器，其特征在于：冷却水出口（3ca）开设在冷却水壳体（3）上的左端法兰盘上。

9.根据权利要求1所述的高压液体冷却器，其特征在于：上箱管壳体（1）的进液口处设有法兰（10），下箱管壳体（4）的出液口处设有法兰（10）。

10.根据权利要求1所述的高压液体冷却器，其特征在于：冷却水壳体（3）为水平设置的筒体，冷却水壳体（3）管壁上位于顶部的位置开设放气口（3da）。