CN212158255U - 一种换热模块及具有其的板式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种换热模块及具有其的板式换热器，包括换热部，所述换热部一体成型，在所述换热部的两端设置有左集流部和右集流部，所述换热部上设置有多个换热通道组，在所述左集流部上设置有多个左隔板，所述左隔板将所述左集流部分割成多个相互分离的左折流腔，在所述右集流部上设置有多个右隔板，所述右隔板将所述右集流部分割成多个相互分离的右折流腔，所述左折流腔通过所述换热通道组与所述右折流腔联通。本实用新型通过一体式的换热部及左右集流部的设置，显著提高了所述换热模块的承压能力，同时通过左右折流腔的设置，有效的提高了换热器的换热效率，本实用新型提供的板式换热器结构紧凑，承压力强，操作简便。

Description

一种换热模块及具有其的板式换热器

技术领域

本实用新型涉及换热设备技术领域，具体而言，涉及一种换热模块及具有其的板式换热器。

背景技术

换热器是在两种流体间交换热量的设备，都是基于传导、辐射和对流三种热传递方式或其中某些方式的组合来传递热量。板式换热器是由多个换热模块按照一定的间隔，通过垫片压紧组成的可拆卸的换热设备，换热模块具有体积小、占地面积小、传热效率高、组装灵活、热损失小等优点；并且随着结构的改进和大型化制造技术的提高，板式换热器的应用日益受到人们的重视。现有的板式换热器中的换热模块往往是由多个管路形成，此结构的换热器承压能力低，压降大，不适用于大处理量条件的换热需求。

申请号为201720340024.0的实用新型专利公开了一种双干度分流换热蒸发器，包括连通有进口管的第一联箱、连通有出口管的第二联箱、及连通于第一联箱和第二联箱之间且平行布置的若干换热管，第一联箱和第二联箱内均设有依次间隔布置的有孔隔板和无孔隔板，有孔隔板和无孔隔板将第一联箱和第二联箱的内部均分隔成若干分流腔，且紧邻有孔隔板布置并靠近进口管一侧的换热管为低干度分流换热管，低干度分流换热管的进口段伸入分流腔内、并与分流腔的内壁之间存在间隙。在该实用新型中，使用有孔隔板和无孔隔板将第一联箱和第二联箱进行分割，通过安装在有孔隔板通孔上的调节管长度和管径，可根据流量，一定程度自动调节进入高干度分流换热管内的两相工质干度。但是，由于使用分体式的换热管，所述换热器的承压能力不足，另外，有孔隔板的设置使得相邻的分流腔联通，无法避免两者之间的流体对流，同样会导致换热器的压降增大，影响换热器的换热效率。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是，现有技术中，板式换热器中换热模块的承压能力低，压降大。

为解决上述问题，本实用新型提供一种换热模块及具有其的板式换热器，通过一体式的换热部及左右集流部的设置，显著提高了所述换热模块的承压能力，同时通过左右折流腔的设置，有效的克服了换热模块压降大的问题。

本实用新型公开的换热模块，包括换热部，在所述换热部的两端设置有左集流部和右集流部，所述换热部上设置有多个换热通道组，在所述左集流部上设置有多个左隔板，所述左隔板将所述左集流部分割成多个相互分离的左折流腔，在所述右集流部上设置有多个右隔板，所述右隔板将所述右集流部分割成多个相互分离的右折流腔，所述左折流腔通过所述换热通道组与所述右折流腔联通。

使用时，在所述换热模块中充入一种介质，需要换热的介质从换热模块的外表面经过，两者通过所述换热模块的外壁面进行换热，所述换热模块可以单独作为换热器使用，也可以有两个以上的换热模块通过串联或者并联后形成换热器来使用，具体的，所述换热部采用工程塑料一体成型，一体成型的换热部相对于现有技术中多个管路与集流管的连接方式来说，具有更为稳定的支撑结构，可以承载更大的压力，同时采用工程塑料来制作换热器，有效的节省了成本，在清洗时也不必担心清洗液对换热器带来的损坏，在本申请中采用的左隔板和右隔板是无孔的，使得相邻的左折流腔或右折流腔被隔绝，不会出现流体之间的对流，避免了流体流向混乱影响换热效率的风险，所述左折流腔和右折流腔的设置，可以使流体在换热部的长度方向上做多次折返流动，增大流体的流动距离，显著提升换热效果，同时，针对左右折流腔的设置，可以在流体进入时起到一定的冲刷作用，防止换热通道的堵塞，避免出现压降大的问题，优选的，所述左集流部和右集流部与所述换热部可拆卸的装配。

进一步的，所述换热通道组中的换热通道的数量为2N个，N≥1。

该设置可以确保换热通道组中的换热通道数量为偶数，以便设置所述左隔板或右隔板与换热隔板的密封连接，防止出现左隔板或者右隔板设置在换热通道中部，无法隔绝相邻的左折流腔或右折流腔，导致出现紊流的情况。

进一步的，所述换热通道组包括6个换热通道。

当所述换热通道组包括有6个换热通道时，该换热器的流体流量和换热效率均处于相对稳定的状态，可以获得更好的换热效果。

进一步的，所述左隔板和右隔板交错设置，在换热模块左右方向投影上，相邻的左隔板和右隔板之间间隔N个换热通道。

该设置可以使左隔板和右隔板之间形成错位的流体通道，同时，左隔板和右隔板之间距离的设定可以将所述左隔板或右隔板设置在所述换热通道组的中间位置，从而确保左折流腔或右折流腔中流入流体所占用的换热通道与流出流体所占用的换热通道数量相同，从而确保换热器各换热通道中的流量稳定，确保换热器的换热效率。

进一步的，相邻的两个左隔板之间间隔2N个换热通道，相邻的两个右隔板之间间隔2N个换热通道。

该设置将换热部的换热通道分组，有利于计算并设置左隔板和右隔板。

进一步的，所述左隔板的数量等于右隔板的数量。

该设置可以确保换热部中的流体具有稳定的流向，避免出现水流紊乱的现象。

进一步的，在所述左集流部上设置有流体入口，在所述右集流部上设置有流体出口。

所述流体入口和流体出口可以同时设置在所述左集流部上，也可以同时设置在右集流部上，也可以分别设置在左集流部和右集流部上，当所述流体入口和流体出口分别设置在左集流部和右集流部上时，两者在所述换热模块上呈对角设置。

进一步的，所述流体入口联通N个换热通道，所述流体出口联通N个换热通道。

该设置可以确保换热器各个换热通道内流体流量的稳定，避免流量不稳定影响换热效率。

进一步的，所述换热部包括上换热板和下换热板，在所述上换热板和所述下换热板之间设置有换热隔板，所述换热隔板有多个，所述换热隔板与所述上换热板、下换热板形成换热通道。

所述换热隔板除了用于形成换热通道外，还可以提供有效的支撑，大大增强了换热模块的承压能力。

进一步的，所述左隔板的右端与所述换热隔板的左端密封连接，将相邻的左折流腔隔绝，所述右隔板的左端与所述换热隔板的右端密封连接，将相邻的右折流腔隔绝。

该设置避免了相邻的左折流腔或右折流腔中出现流体对流，确保了流体流向的稳定性。

本实用新型还公开了一种板式换热器，所述板式换热器包括一个或者两个以上上述的换热模块。

相对于现有技术，本实用新型所述的换热模块及具有其的板式换热器具有以下优势：本实用新型通过一体式的换热部及左右集流部的设置，显著提高了所述换热模块的承压能力，同时通过左右折流腔的设置，使得流体在换热部的两端多次折流，有效的提高了换热器的换热效果，进入折流腔中的流体也对其有一定的冲刷作用，避免了换热通道阻塞导致压降变大的隐患，本实用新型提供的板式换热器结构紧凑，承压力强，操作简便。

附图说明

图1为本实用新型实施例1所述换热模块整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例1所述换热模块的主视图；

图3为本实用新型实施例1所述换热模块的俯视图；

图4为图3中A-A向的剖视图；

图5为图4中B部位的局部放大图；

图6为图4中C部位的局部放大图；

图7为本实用新型实施例1所述换热部的结构示意图；

图8为图7中D部位的局部放大图；

图9为本实用新型实施例1所述左集流部的结构示意图

图10为本实用新型实施例1所述左集流部的主视图；

图11为本实用新型实施例2所述换热模块串联的结构示意图；

图12为本实用新型实施例3所述换热模块并联的结构示意图。

附图标记说明：

1、换热部；101、换热通道组；1011、换热通道；102、上换热板；103、下换热板；104、换热隔板；2、左集流部；201、流体入口；202、左隔板；203、左折流腔；204、上集流板；205、下集流板；206、端板；207、折流区；3、右集流部；301、流体出口；302、右隔板；303、右折流腔；4、入流管；5、出流管。

具体实施方式

为使本实用新型目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面结合附图具体描述本实用新型实施例的一种换热模块及具有其的板式换热器。

实施例1

本实施例提供一种换热模块，如图1-图6所示，本实用新型公开的换热模块，包括换热部1，所述换热部1一体成型，在所述换热部1的两端设置有左集流部2和右集流部3，在所述左集流部2上设置有流体入口201，在所述右集流部3上设置有流体出口301，所述流体入口201与流体出口301在换热模块上呈对角设置，所述换热部1上设置有多个换热通道组101，每个所述换热通道组101包括至少两个换热通道1011，在所述左集流部2上设置有多个左隔板202，所述左隔板202将所述左集流部2分割成多个相互分离的左折流腔203，在所述右集流部3上设置有多个右隔板302，所述右隔板302将所述右集流部3分割成多个相互分离的右折流腔303，所述左折流腔203通过所述换热通道组101与所述右折流腔303联通，使用时，在所述换热模块中充入一种介质，需要换热的介质从换热模块的外表面经过，两者通过所述换热模块的外壁面进行换热，所述换热模块可以单独作为换热器使用，也可以有两个以上的换热模块通过串联和/或并联后形成换热器来使用，具体的，在所述换热模块的左右投影方向上，所述左隔板202和所述右隔板302依次交错设置，使得所述左折流腔203和右折流腔303交错设置，从而在两者之间形成逐次折流的流体流道，相邻的两个换热通道组101在左折流腔203和右折流腔303的作用下呈“Z”字形联通，应当理解的是，所述流体入口201和流体出口301可以同时设置在左集流部2上，也可以同时设置在右集流部3上，本实用新型通过所述左折流腔203和右折流腔303的设置，可以使流体在换热部1的长度方向上做多次折返流动，增大流体的流动距离，显著提升换热效果，同时，针对左折流腔203、右折流腔303的设置，可以在流体进入时起到一定的冲刷作用，防止换热通道1011的堵塞，避免出现压降大的问题，优选的，所述左集流部2和右集流部3与所述换热部1可拆卸的装配，此种设置有利于所述换热模块的清洗和维护。

作为本实用新型的一个较佳的实施例，如图4、图5所示，所述换热通道组101中的换热通道1011的数量为2N个，N≥1，该设置可以确保换热通道组101中的换热通道1011数量为偶数，以便设置所述左隔板202或右隔板302与换热隔板104的密封连接，防止出现左隔板202或者右隔板302设置在换热通道1011中部，无法隔绝相邻的左折流腔203或右折流腔303，导致出现紊流的情况，优选的，所述换热通道组101包括6个换热通道1011，此时该换热器的流体流量和换热效率均处于相对稳定的状态，可以获得更好的换热效果。

具体的，如图4、图5、图6所示，所述左隔板202和右隔板302交错设置，在换热模块左右方向投影上，相邻的左隔板202和右隔板302之间间隔N个换热通道1011，该设置可以使左隔板202和右隔板302之间形成错位的流体通道，同时，左隔板202和右隔板302之间距离的设定可以将所述左隔板202或右隔板302设置在所述换热通道组101的中间位置，从而确保左折流腔203或右折流腔303中流入流体所占用的换热通道1011与流出流体所占用的换热通道1011数量相同，从而确保换热器各换热通道1011中的流量稳定，确保换热器的换热效率。

作为本实用新型的实施例，如图4-图6所示，相邻的两个左隔板202之间间隔2N个换热通道1011，相邻的两个右隔板302之间间隔2N个换热通道1011，该设置将换热部1的换热通道1011分组，有利于计算并设置左隔板202和右隔板302。

较佳的，如图4所示，所述左隔板202的数量等于右隔板302的数量，该设置可以确保换热部1中的流体具有稳定的流向，避免出现水流紊乱的现象。

在本实施例中，如图4所示，所述流体入口201联通N个换热通道1011，所述流体出口301联通N个换热通道1011，该设置可以确保换热器各个换热通道1011内流体流量的稳定，避免流量不稳定影响换热效率。

具体的，所述换热部1由工程塑料一体成型，一体成型的换热部1相对于现有技术中多个管路与集流管的连接方式来说，具有更为稳定的支撑结构，可以承载更大的压力，同时采用工程塑料来制作换热器，有效的节省了成本，在清洗时也不必担心清洗液对换热器带来的损坏。

在本实施例中，如图7、图8所示，所述换热部1包括上换热板102和下换热板103，在所述上换热板102和所述下换热板103之间设置有换热隔板104，所述换热隔板104有多个，所述换热隔板104与所述上换热板102、下换热板103形成换热通道1011，所述换热隔板104除了用于形成换热通道1011外，还可以提供有效的支撑，大大增强了换热模块的承压能力，具体的，所述换热隔板104有M+1个，形成的换热通道1011有M个。

具体的，如图9、图10所示，所述左集流部2还包括上集流板204、下集流板205、端板206及边板，所述上集流板204、下集流板205、端板206及边板形成右侧开口的长槽形结构，所述长槽形结构中设置有多个左隔板202，所述上集流板204和下集流板205的宽度大于所述左隔板202，安装时，所述左集流部2通过长槽形结构套设在所述换热部1上，由于所述左隔板202的宽度小于所述上集流板204和下集流板205，在套设时不会形成干涉，在安装时推动边板使其向换热部1方向移动，直至所述左隔板202与所述换热隔板104抵接完成安装，需要说明的是，在本实用新型中，所述左集流部2和右集流部3的结构类似，便于生产，且在使用中可以互换。

具体的，如图5、图6所示，所述左隔板202的右端与所述换热隔板104的左端密封连接，将相邻的左折流腔203隔绝，所述右隔板302的左端与所述换热隔板104的右端密封连接，将相邻的右折流腔303隔绝，该设置使得相邻的左折流腔203中或相邻的右折流腔303中不会出现流体的相对流动，确保了流体流向的稳定性，具体的，所述左隔板202和右隔板302与换热隔板104之间可以经过弹性材料的过盈装配或者插接结构等连接密封方式，实现相邻折流腔之间的隔绝，优选的，在所述左隔板202和右隔板302的根部设置有弧形的折流区207，所述折流区207用于缓冲并引导流体折流。

实施例2

本实施例提供一种板式换热器，包括实施例1所述的换热模块，如图11所示，在本实施例中，所述板式换热器包括两个以上的换热模块，前一换热模块的流体出口301与后一换热模块的流体入口201连接，形成串联式的板式换热器，该连接方法形成的板式换热器，可以防止偏流，流速高，传热系数大，能够有效地提高板式换热器的工作效率。

实施例3

本实施例提供一种板式换热器，包括实施例1所述的换热模块，如图12所示，在本实施例中，所述板式换热器包括两个以上的换热模块，所述板式换热器还包括入流管4和出流管5，所述换热模块的流体入口201均与所述入流管4连接，所述换热模块的流体出口301均与所述出流管5连接，从而形成并联式的板式换热器，该连接方法形成的板式能够满足大处理量的换热需求，压降小，容易想到的是，所述板式换热器的具体结构形式随着入流管4和出流管5的结构形状而变化，可以形成并排设置的板式换热器，也可以形成螺旋设置的板式换热器，也可以形成围绕中心轴设置的圆环形的板式换热器，通过入流管4和出流管5结构形状变化而形成的并联式的板式换热器均在本申请的保护范围内，具体形状不一一列举。

需要说明的是，所述换热模块也可以通过串联和并联结合的组合方式形成板式换热器。

需要说明，本实用新型中所有进行方向性和位置性指示的术语，诸如：“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”、“低”、“首端”、“尾端”、“中心”等，仅用于解释在某一特定状态下各部件之间的相对位置关系、连接情况等，仅为了便于描述本实用新型，而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种换热模块，包括换热部(1)，在所述换热部(1)的两端设置有左集流部(2)和右集流部(3)，其特征在于，所述换热部(1)一体成型，所述换热部(1)上设置有多个换热通道组(101)，在所述左集流部(2)上设置有多个左隔板(202)，所述左隔板(202)将所述左集流部(2)分割成多个相互分离的左折流腔(203)，在所述右集流部(3)上设置有多个右隔板(302)，所述右隔板(302)将所述右集流部(3)分割成多个相互分离的右折流腔(303)，所述左折流腔(203)通过所述换热通道组(101)与所述右折流腔(303)联通。

2.如权利要求1所述的一种换热模块，其特征在于，每个所述换热通道组(101)均包括2N个换热通道(1011)，N≥1。

3.如权利要求2所述的一种换热模块，其特征在于，所述左隔板(202)和右隔板(302)交错设置，在换热模块左右方向投影上，相邻的左隔板(202)和右隔板(302)之间间隔N个换热通道(1011)。

4.如权利要求3所述的一种换热模块，其特征在于，相邻的两个左隔板(202)之间间隔2N个换热通道(1011)，相邻的两个右隔板(302)之间间隔2N个换热通道(1011)。

5.如权利要求4所述的一种换热模块，其特征在于，所述左隔板(202)的数量等于右隔板(302)的数量。

6.如权利要求1-5中任一项所述的一种换热模块，其特征在于，在所述左集流部(2)和/或右集流部(3)上设置有流体入口(201)和流体出口(301)。

7.如权利要求6所述的一种换热模块，其特征在于，所述流体入口(201)联通N个换热通道(1011)，所述流体出口(301)联通N个换热通道(1011)。

8.如权利要求6中所述的一种换热模块，其特征在于，所述换热部(1)包括上换热板(102)和下换热板(103)，在所述上换热板(102)和所述下换热板(103)之间设置有换热隔板(104)，所述换热隔板(104)有多个，所述换热隔板(104)与所述上换热板(102)、下换热板(103)形成换热通道(1011)。

9.如权利要求8所述的一种换热模块，其特征在于，左隔板(202)的右端与所述换热隔板(104)的左端密封连接，将相邻的左折流腔(203)隔绝，所述右隔板(302)的左端与所述换热隔板(104)的右端密封连接，将相邻的右折流腔(303)隔绝。

10.一种板式换热器，其特征在于，所述板式换热器包括一个或者两个以上的如权利要求1-9中任一项所述的换热模块。

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