CN204450075U - 一种氟蒸发型可拆壳管式油冷却器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氟蒸发型可拆壳管式油冷却器，包括方形壳体、方形壳体两侧面沿轴向开有长条形腰孔、沿长条形腰孔边缘设有长腰型法兰座，长腰型法兰座通过螺栓固定连接有可拆卸式长腰型法兰盖板并通过法兰盖板密封垫将连接处密封；所述方形壳体的长条形腰孔与所述长腰型法兰盖板之间从内往外依次填有内橡胶垫板、填充垫板、外橡胶垫板将长条形腰孔密封。本实用新型采用方壳体的设计，设有可拆式检查清洗孔，解决了不易拆洗的难题。

Description

一种氟蒸发型可拆壳管式油冷却器

技术领域

本发明涉及机床加工、制冷领域，更具体而言，涉及一种氟蒸发型可拆壳管式油冷却器。

背景技术

目前，在机床加工领域，普遍使用各类切削油，切削油一般具备良好的润滑、冷却、防锈和清洗性能，在加工过程中切削油可以减小刀具的损耗，降低加工表面粗糙度，降低功率消耗，提高生产效率。一般使用后的切削油经过滤后通过循环泵的作用可循环使用。但使用后切削油的温度较高，如果不经冷却直接循环使用会使切削油的温度不断升高，而使其在切削过程中冷却刀具的效果大大下降，从而加剧刀具的损耗，所以在一些大型机床系统上会设有相应的制冷装置，用来冷却切削油从而降低切削油的温度。该制冷装置的一般采用蒸汽压缩制冷循环，可制取温度较低的载冷剂（比如：水），然后通过载冷剂再间接冷却切削液，但中间传热损失大，载冷剂还需配置载冷剂循环泵方可实现循环，所以不太经济；采用直接蒸发式冷却器则较为经济，直接蒸发式冷却器通过制冷剂（氟利昂）的直接蒸发来吸取切削油中的热量从而降低切削油温度，实现切削油的冷却。直接蒸发式冷却器有盘管式换热器和壳管式换热器两种型式，盘管式换热器可直接沉于切削液收集槽中，盘管式换热器清洗、维护方便，但盘管换热器换热性能较差，需要较多盘管才能满足换热要求，往往切削液收集槽中没有足够的空间放置这些盘管；板式换热器换热效率较高体积较小，但通道较狭窄，往往切削油中含有较多金属碎屑和污垢，容易阻塞换热通道；所以在切削油输送管道上设置一壳管式直接蒸发器型冷却器则较为合理，但壳管式换热器一般采用圆形筒体，筒体内部是带有折流板的换热管束，管束与管板连接，采用多流程固定管板式的结构，管板与筒体一般采用焊接方式连接固定，所以壳体与壳内管束无法拆开，制冷剂在管程流动，切削油在壳程流动，当长时间使用后壳程积累了大量污垢时则很难清洗，即使在筒体上开设有一定的清洗孔，也无法彻底清洗筒体内部的污垢，而且对于圆形筒体侧面开设连贯的大面积清洗孔会使壳程内部的折流板边缘形成较大的旁通间隙，会严重影响换热器的换热性能。

发明内容

发明目的：鉴于现有技术中存在的不足，本发明提供了一种氟蒸发型可拆壳管式油冷却器，体积小、换热效率高、传热损失小，同时易于清洗、维修。

技术方案：本发明所述的氟蒸发型可拆壳管式油冷却器，包括方形壳体、方形壳体两侧面沿轴向开有长条形腰孔、沿长条形腰孔边缘设有长腰型法兰座，长腰型法兰座通过螺栓固定连接有可拆卸式长腰型法兰盖板并通过法兰盖板密封垫将连接处密封；所述方形壳体的长条形腰孔与所述长腰型法兰盖板之间从内往外依次填有内橡胶垫板、填充垫板、外橡胶垫板将长条形腰孔密封。

进一步地，本发明还包括第一管板、第一端盖、第一管箱、第二管板、第二端盖、第二管箱、切削油进口接管、切削油出口接管、排气接头座、排污接头座、换热管、折流板以及至少一个制冷剂进口接管和制冷剂出口接管；所述方形壳体两端分别固定连接所述第一管板和所述第二管板，所述第一管板连接所述第一端盖、所述第一管板和所述第一端盖之间设置所述第一管箱，所述第二管板连接所述第二端盖、所述第二管板和所述第二端盖之间设置所述第二管箱，所述制冷剂进口接管和制冷剂出口接管设置在所述第一端盖上并与所述第一管箱连通，所述第一管板、第二管板和折流板上设有对应的换热管孔，所述方形壳体内排布的所述换热管通过换热管孔固定在所述第一管板、折流板、第二管板之间并且连通所述第一管箱和第二管箱；所述方形壳体顶部设置所述切削油进口接管、切削油出口接管和所述排气接头座，所述方形壳体底部设置所述排污接头座，所述方形壳体内部上下间隔设置所述折流板形成切削油在所述方形壳体内的流动通路；所述第一管箱和第二管箱外围结构相同、内部通过隔筋隔开为若干个空腔，所述第一管箱内部空腔包括与所述制冷剂进口接管连通的进入区、与所述制冷剂出口接管连通的流出区以及至少一个连通区，所述第二管箱内部空腔通过所述方形壳体内换热管连通所述第一管箱的进入区、连通区和流出区；制冷剂从所述制冷剂进口接管进入到所述第一管箱的进入区，经所述换热管流动至所述第二管箱的空腔内，再经所述换热管流动至所述第一管箱的连通区、继续经所述换热管流动至所述第二管箱的空腔内，直至经换热管流动至所述第一管箱的流出区，最后通过所述制冷剂出口接管流出；切削油从所述切削油进口接管进入所述方形壳体内，流经所述折流板形成的流动通路与所述换热管内的制冷剂进行充分换热后，从所述切削油出口接管流出所述方形壳体。

进一步完善上述技术方案，所述第一管板、第一端盖、第二管板、第二端盖均为圆形，所述第一管板和第一端盖的外围圆周上对应设有螺栓孔、中间对应设有内螺纹盲孔，所述第二管板和第二端盖的外围圆周上对应设有螺栓孔、中间对应设有内螺纹盲孔。

所述第一管箱与所述第一管板、第一端盖的连接处均设有第一管箱密封垫，所述第二管箱与所述第二管板、第二端盖的连接处均设有第二管箱密封垫。

所述折流板包括上折流板和下折流板，上折流板与所述壳体顶部相连并与所述壳体底部留有切削油流通的缺口，下折流板与所述壳体底部相连并与所述壳体顶部留有切削油流通的缺口，上折流板和下折流板在所述壳体内间隔交叉排列形成切削油在所述壳体内的S型流动通路。

所述上折流板、下折流板通过拉杆固定，拉杆一端通过所述第一管板上的固定孔连接、另一端与最靠近所述第二管板的折流板固定连接；所述拉杆上、相邻折流板之间设有固定折流板的定距管。

所述第一管板与所述壳体、所述第一管箱内空腔同时贴合区域上设有换热管孔，所述第一管板与所述第一管箱内隔筋贴合区域设有所述拉杆的固定孔，所述第二管板设有与第一管板对应的换热管孔，所述换热管两端通过胀接或焊接方式与所述第一管板、第二管板连接，所述换热管呈水平方向对齐、上下两排相邻换热管之间呈正三角排列，整个换热管孔排布区域呈正方形状。

所述排气接头座内部设有内螺纹，通过螺纹连接排气接头座堵头进行密封；所述排污接头座内部设有内螺纹，通过螺纹连接排污接头座堵头进行密封。

所述制冷剂进口接管和制冷剂出口接管均为两个，分散设置在所述第一端盖上，包括制冷剂进口接管一、制冷剂进口接管二、制冷剂出口接管一和制冷剂出口接管二。

所述第一管箱、第二管箱为厚度15~30mm的圆形钢板，包括外围圆周以及沿外围圆周内部设置的横向隔筋、竖向隔筋；横向隔筋、竖向隔筋将所述第一管箱内部隔开成六个空腔，将所述第二管箱内部隔开成四个空腔；所述第一管箱内六个空腔为A区、BC区、D区、E区、FG区、H区，所述第二管箱内四个空腔为AB区、CD区、EF区、GH区，其中AB区通过所述壳体内A区换热管连通A区、通过所述壳体内B区换热管连通BC区，CD区通过所述壳体内C区换热管连通BC区、通过所述壳体内D区换热管连通D区，EF区通过所述壳体内E区换热管连通E区、通过所述壳体内F区换热管连通FG区，GH区通过所述壳体内G区换热管连通FG区、通过所述壳体内H区换热管连通H区，所述制冷剂进口接管一与A区连通，所述制冷剂进口接管二与E区连通，所述制冷剂出口接管一与D区连通，所述制冷剂出口接管二与H区连通；制冷剂通过所述制冷剂进口接管一进入到所述第一管箱内A区，再依次经所述壳体内A区换热管、所述第二管箱内AB区、所述壳体内B区换热管、所述第一管箱内BC区、所述壳体内C区换热管、所述第二管箱内CD区、所述壳体内D区换热管、所述第一管箱内D区，再经所述制冷剂出口接管一流出；制冷剂通过所述制冷剂进口接管二进入到所述第一管箱内E区，再依次经所述壳体内E区换热管、所述第二管箱内EF区、所述壳体内F区换热管、所述第一管箱内FG区、所述壳体内G区换热管、所述第二管箱内GH区、所述壳体内H区换热管、所述第一管箱内H区，再经所述制冷剂出口接管二流出。

有益效果：与现有技术相比，本发明提供的氟蒸发型可拆壳管式油冷却器，具有如下优点：

1、本发明将换热管两端连接具有多个空腔结构的第一管箱、第二管箱，延长了制冷剂的流动通路，设置折流板形成切削油的S型流动通路，在有限的体积使得制冷剂与切削油充分接触换热，有效提高了换热效率；

2、换热管呈水平方向对齐、上下两排相邻换热管之间呈正三角排列，整个换热管孔排布区域呈正方形状，最大程度地对壳体内面积进行利用，在与第一管箱隔筋区接触的第一管板上安装拉杆，起到遮挡旁通通道的目的，以此减小由于流体旁通造成换热性能的下降，同时拉杆和定距管的设置对折流板起到有效固定；

3、采用排气接头座堵头对排气接头座进行密封，排污接头座堵头对排污接头座进行密封，第一管箱与第一管板、第一端盖连接处设有第一管箱密封垫，第二管箱与第二管板、第二端盖连接处设有第二管箱密封垫，使得整个冷却器的密封性能良好；

4、采用方壳体、圆管板的设计，设有大面积可拆式检查清洗孔，解决了壳管式油冷却器的不易拆洗的难题；

5、通过巧妙的填充设计避免了由于开设检查清洗孔而形成的旁通通道，从而提高冷却器的整体传热效率，从而实现降低制冷装置的能耗，节约制冷装置材料成本的目的；

6、本发明也可用于其它易结垢介质换热的场合，其结构紧凑、体积小、换热效率高、易于制造、成本较低，具有普遍推广应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是本发明实施例的结构示意图1所示沿A-A向的剖视图。

图3是本发明实施例的结构示意图1所示沿B-B向的剖视图。

图4是本发明实施例的结构示意图1所示沿C-C向的剖视图。

图5是本发明实施例的外形主视图。

图6是本发明实施例的外形左视图。

具体实施方式

下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：如附图1-6所示的氟蒸发型可拆壳管式油冷却器，包括：方形壳体5、第一管板3、第一端盖1、第一管箱2、第一管箱密封垫23、第二管板13、第二端盖15、第二管箱14、第二管箱密封垫16、换热管9、上折流板11、下折流板19、拉杆10、定距管20、制冷剂进口接管一25、制冷剂进口接管二36、制冷剂出口接管一26、制冷剂出口接管二37、切削油进口接管4、切削油出口接管12、长腰型法兰座6、长腰型法兰盖板21、法兰盖板密封垫30、内橡胶垫板27、外橡胶垫板28、填充垫板29、排气接头座7、排气接头座堵头8、排污接头座18、排污接头座堵头17。

方形壳体5两端分别与第一管板3、第二管板13连接固定；切削油进口接管4和切削油出口接管12分别设置于方形壳体5的顶部的两端；排气接头座7设置于方形壳体5的顶部，排污接头座18设置于方形壳体5的底部，排污接头座18的数量可根据壳体大小设置以便于充分清洗排污；排气接头座7和排污接头座18内部均设有内螺纹，正常使用时排气接头座7中旋入排气接头座堵头8，排污接头座18中旋入排污接头座堵头17；第一管板3和第二管板13上设有彼此一一对应的换热管孔35，相邻换热管孔35之间呈正三角排列，整个换热管孔35排布区域呈正方形状。第一管板3、第一端盖1、第二管板13、第二端盖15均为圆形，外围圆周上设有螺栓孔31，中间位置设有内螺纹盲孔32，第一管箱2位于第一端盖1和第一管板3之间，第一端盖1周边和中心位置设有与第一管板3对应的螺栓孔31和内螺丝盲孔32，第一管箱2与第一端盖1和第二管板3的接触面处分别设有第一管箱密封垫一23；第二管箱14位于第二端盖15和第二管板13之间，第二端盖15周边和中心位置设有与第二管板13对应的螺栓孔31和内螺丝盲孔32，第二管箱14与第二端盖15和第二管板13的接触面处分别设有第二管箱密封垫二16；第一端盖1和第一管箱2通过螺栓固定在第一管板13上。

第一管箱2、第二管箱14为具有一定厚度（15~30mm）的圆形钢板中间挖除部分材料后留下外围圆圈及内部横向隔筋34或竖向隔筋33，中间去除部分形成一定空腔，根据制冷剂的系统数和流程数不同设置不同的隔筋位置，如图3和图4所示，本实施例为双系统、四流流程管箱。第一管箱2、第二管箱14通过固定在第一管板3、第二管板13之间的换热管9连通、换热管9分为A区换热管、B区换热管、C区换热管、D区换热管、E区换热管、F区换热管、G区换热管、H区换热管。制冷剂进口接管一25、制冷剂进口接管二36、制冷剂出口接管一26、制冷剂出口接管二37均与第一端盖1连接固定，并与第一管箱2内部连通，制冷剂进口接管一25与换热管A区连通，制冷剂进口接管二36与换热管E区连通，制冷剂出口接管一26与换热管D区连通，制冷剂进口接管二37与换热管H区连通。制冷剂通过进口接管一25进入到第一管箱2内的A区，再依次经过A区换热管、第二管箱14 的AB区、B区换热管、第一管箱2的BC区、C区换热管、第二管箱14 的CD区，D区换热管，第一管箱2的D区，再通过出口接管一26流出方型壳体5，制冷剂以液态进入换热器，与换热管9外的切削油换热，吸收切削油里的热量，从而蒸发成气态制冷剂，制冷剂出口接管一26流出的制冷剂为气态制冷剂。与ABCD区一样，另一系统EFGH区遵循同样运行原理：制冷剂通过制冷剂进口接管二36进入到第一管箱2内的E区，再依次经过E区换热管、第二管箱14 的EF区、F区换热管、第一管箱2的FG区、G区换热管、第二管箱14 的GH区，H区换热管，第一管箱2的H区，再通过制冷剂出口接管二37流出方型壳体5。

换热管9采用内螺纹高效换热管，换热管9依次穿过第一管板3的换热管孔35、上折流板11和下折流板19上对应的换热管孔、第二管板13的换热管孔35，换热管9两端与第一管板3、第二管板13采用胀接或焊接方式连接；上折流板11和下折流板19为长方形，上折流板11和下折流板19依次间隔一定间距并交叉排列，上折流板11的下部与方形壳体5之间留有缺口，下折流板19的上部与方形壳体5之间留有缺口，使流过的切削油在其导引下呈S型流动，从而强化传热；上折流板11和下折流板19通过多根拉杆10固定在第一管板3内侧的螺纹盲孔上，在每两片折流板之间的拉杆10上套有定距管20，以此来固定折流板，同时拉杆10占据竖向隔筋33对应的未布孔区域，起到遮挡旁通通道的目的，以此减小由于流体旁通造成换热性能的下降。

方形壳体5左右两侧开有贯穿壳体长度方向的长条形腰孔作为检查清洗孔，腰孔外侧沿腰孔边缘固定有长腰型法兰座6，长腰型法兰座6外通过螺栓22固定有可拆卸的长腰型法兰盖板21，长腰型法兰座6与长腰型法兰盖板21之间设有法兰盖板密封垫30，在壳体5内部的折流板侧边与法兰盖板21之间的空隙里由内到外依次填有内橡胶垫板27、填充垫板29、外橡胶垫板28，从而填补了由于开设检查清洗孔而形成的旁通通道。当需要清洗换热器内部时只需拆除螺栓22即可打开法兰盖，拿掉垫板和填充板即可对换热器内部进行清洗，清洗完毕后则依次再重新安装上即可使用，可反复拆卸。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (10)

1.一种氟蒸发型可拆壳管式油冷却器，其特征在于：包括方形壳体、方形壳体两侧面沿轴向开有长条形腰孔、沿长条形腰孔边缘设有长腰型法兰座、长腰型法兰座通过螺栓固定连接有可拆卸式长腰型法兰盖板并通过法兰盖板密封垫将连接处密封；所述方形壳体的长条形腰孔与所述长腰型法兰盖板之间从内往外依次填有内橡胶垫板、填充垫板、外橡胶垫板将长条形腰孔密封。

2.根据权利要求1所述的氟蒸发型可拆壳管式油冷却器，其特征在于：还包括第一管板、第一端盖、第一管箱、第二管板、第二端盖、第二管箱、切削油进口接管、切削油出口接管、排气接头座、排污接头座、换热管、折流板以及至少一个制冷剂进口接管和制冷剂出口接管；所述方形壳体两端分别固定连接所述第一管板和所述第二管板，所述第一管板连接所述第一端盖、所述第一管板和所述第一端盖之间设置所述第一管箱，所述第二管板连接所述第二端盖、所述第二管板和所述第二端盖之间设置所述第二管箱，所述制冷剂进口接管和制冷剂出口接管设置在所述第一端盖上并与所述第一管箱连通，所述第一管板、第二管板和折流板上设有对应的换热管孔，所述方形壳体内排布的所述换热管通过换热管孔固定在所述第一管板、折流板、第二管板之间并且连通所述第一管箱和第二管箱；所述方形壳体顶部设置所述切削油进口接管、切削油出口接管和所述排气接头座，所述方形壳体底部设置所述排污接头座，所述方形壳体内部上下间隔设置所述折流板形成切削油在所述方形壳体内的流动通路；所述第一管箱和第二管箱外围结构相同、内部通过隔筋隔开为若干个空腔，所述第一管箱内部空腔包括与所述制冷剂进口接管连通的进入区、与所述制冷剂出口接管连通的流出区以及至少一个连通区，所述第二管箱内部空腔通过所述方形壳体内换热管连通所述第一管箱的进入区、连通区和流出区；制冷剂从所述制冷剂进口接管进入到所述第一管箱的进入区，经所述换热管流动至所述第二管箱的空腔内，再经所述换热管流动至所述第一管箱的连通区、继续经所述换热管流动至所述第二管箱的空腔内，直至经换热管流动至所述第一管箱的流出区，最后通过所述制冷剂出口接管流出；切削油从所述切削油进口接管进入所述方形壳体内，流经所述折流板形成的流动通路与所述换热管内的制冷剂进行充分换热后，从所述切削油出口接管流出所述方形壳体。

3.根据权利要求2所述的氟蒸发型可拆壳管式油冷却器，其特征在于：所述第一管板、第一端盖、第二管板、第二端盖均为圆形，所述第一管板和第一端盖的外围圆周上对应设有螺栓孔、中间对应设有内螺纹盲孔，所述第二管板和第二端盖的外围圆周上对应设有螺栓孔、中间对应设有内螺纹盲孔。

4.根据权利要求2或3所述的氟蒸发型可拆壳管式油冷却器，其特征在于：所述第一管箱与所述第一管板、第一端盖的连接处均设有第一管箱密封垫，所述第二管箱与所述第二管板、第二端盖的连接处均设有第二管箱密封垫。

5.根据权利要求2所述的氟蒸发型可拆壳管式油冷却器，其特征在于：所述折流板包括上折流板和下折流板，上折流板与所述方形壳体顶部相连并与所述方形壳体底部留有切削油流通的缺口，下折流板与所述方形壳体底部相连并与所述方形壳体顶部留有切削油流通的缺口，上折流板和下折流板在所述方形壳体内间隔交叉排列形成切削油在所述方形壳体内的S型流动通路。

6.根据权利要求5所述的氟蒸发型可拆壳管式油冷却器，其特征在于：所述上折流板、下折流板通过拉杆固定，拉杆一端通过所述第一管板上的固定孔连接、另一端与最靠近所述第二管板的折流板固定连接；所述拉杆上、相邻折流板之间设有固定折流板的定距管。

7.根据权利要求6所述的氟蒸发型可拆壳管式油冷却器，其特征在于：所述第一管板与所述方形壳体内部、所述第一管箱内空腔同时接触区域上设置换热管孔，所述第一管板与所述第一管箱内隔筋接触区域设置所述拉杆的固定孔，所述第二管板设有与第一管板对应的换热管孔，所述换热管两端通过胀接或焊接方式与所述第一管板、第二管板连接，所述换热管呈水平方向对齐、上下两排相邻换热管之间呈正三角排列，整个换热管孔排布区域呈正方形状。

8.根据权利要求2所述的氟蒸发型可拆壳管式油冷却器，其特征在于：所述排气接头座内部设有内螺纹，通过螺纹连接排气接头座堵头进行密封；所述排污接头座内部设有内螺纹，通过螺纹连接排污接头座堵头进行密封。

9.根据权利要求2所述的氟蒸发型可拆壳管式油冷却器，其特征在于：所述制冷剂进口接管和制冷剂出口接管均为两个，分散设置在所述第一端盖上，包括制冷剂进口接管一、制冷剂进口接管二、制冷剂出口接管一和制冷剂出口接管二。

10.根据权利要求9所述的氟蒸发型可拆壳管式油冷却器，其特征在于：所述第一管箱、第二管箱为厚度15~30mm的圆形钢板，包括外围圆周以及沿外围圆周内部设置的横向隔筋、竖向隔筋；横向隔筋、竖向隔筋将所述第一管箱内部隔开成六个空腔，将所述第二管箱内部隔开成四个空腔；所述第一管箱内六个空腔为A区、BC区、D区、E区、FG区、H区，所述第二管箱内四个空腔为AB区、CD区、EF区、GH区，其中AB区通过所述方形壳体内A区换热管连通A区、通过所述方形壳体内B区换热管连通BC区，CD区通过所述方形壳体内C区换热管连通BC区、通过所述方形壳体内D区换热管连通D区，EF区通过所述方形壳体内E区换热管连通E区、通过所述方形壳体内F区换热管连通FG区，GH区通过所述方形壳体内G区换热管连通FG区、通过所述方形壳体内H区换热管连通H区，所述制冷剂进口接管一与A区连通，所述制冷剂进口接管二与E区连通，所述制冷剂出口接管一与D区连通，所述制冷剂出口接管二与H区连通；制冷剂通过所述制冷剂进口接管一进入到所述第一管箱内A区，再依次经所述方形壳体内A区换热管、所述第二管箱内AB区、所述方形壳体内B区换热管、所述第一管箱内BC区、所述方形壳体内C区换热管、所述第二管箱内CD区、所述方形壳体内D区换热管、所述第一管箱内D区，再经所述制冷剂出口接管一流出；制冷剂通过所述制冷剂进口接管二进入到所述第一管箱内E区，再依次经所述方形壳体内E区换热管、所述第二管箱内EF区、所述方形壳体内F区换热管、所述第一管箱内FG区、所述方形壳体内G区换热管、所述第二管箱内GH区、所述方形壳体内H区换热管、所述第一管箱内H区，再经所述制冷剂出口接管二流出。