CN214892780U - 一种薄膜换热板束及换热器 - Google Patents
一种薄膜换热板束及换热器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种薄膜换热板束及换热器,包括第一膜层和第二膜层,所述第一膜层和所述第二膜层之间通过焊接部形成若干个膜袋,在膜袋内设置蓄热结构,所述膜袋与蓄热结构密封形成蓄热体结构,所述蓄热结构能够与通过换热板束的介质进行热交换。本实用新型所述的薄膜换热板束及换热器,成本更加低廉,装配更加简单,换热性能更加优异,适用于能源化工、空气调节、废气处理、太阳能蓄热等多个领域的换热需要,具有极高的市场应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及换热设备技术领域,特别涉及一种薄膜换热板束及换热器。
背景技术
在一般情况下,热交换器是一种从一种介质被动转移热量到另一介质的装置。介质通常是液体或气体。热交换器所做的工作是根据以下热力学定律:当物体被加热时,所述物体内所包含的热能会向外扩散到周围环境中,直到已在物体和环境之间达到平衡。热交换器有多种用途,包括但不限于,空间加热、制冷、空调、电厂、化工厂、石化厂、炼油厂、天然气处理和污水处理中的传热。
基本热交换器的设计一般涉及由隔板分离的两个腔室或通道。含要转移热能的介质穿过一个通道,和可接收热能的一个介质穿过另一个通道。介质也可以同流或逆流流动。热量在两个介质之间通过穿过隔板而扩散,直到传热速率与热能转移的速率相匹配。所使用的热交换器的类型和尺寸取决于用作隔板的材料类型和所引入的介质的各种性质,包括它们的相位、温度、密度、粘度、压力、化学组成和各种其它特性。
两种最常见的热交换器类型是管壳式热交换器和板框式热交换器。其它类型的热交换器包括但不限于,绝热轮热交换器、板翅式热交换器、流体热交换器、余热回收单元、动态刮面热交换器、相变型热交换器、直接接触式热交换器、空气线圈和螺旋式热交换器。
传统换热器常用金属材质,例如碳钢、304、316L、2205钛材等等,采用这些材料均存在设备笨重、造价高,易腐蚀的问题。
高分子材料相比金属材料,有如下优势:
1、重量轻,单位换热面积用料量少。
2、表面光洁度高,不容易结垢。
3、加工制造过程简单,易于全自动化生产。
4、易于模块化设计,减少现场安装焊接工作量,品质有保障。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型旨在提出一种节能环保、成本低廉、安全性高的薄膜换热板束及换热器。
为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:
一种薄膜换热板束,包括第一膜层和第二膜层,所述第一膜层和所述第二膜层之间通过焊接部形成若干个膜袋,在膜袋内设置蓄热结构,所述膜袋与蓄热结构密封形成蓄热体结构,所述蓄热结构能够与通过换热板束的介质进行热交换。
本实用新型所述的蓄热式薄膜换热板束,通过两层膜将蓄热材料密封在若干个独立的膜袋内,进而实现相对高温状态的介质和相对低温状态的介质通过换热板束时进行蓄热吸热或者放热成本极低,换热效果显著。
优选的,述第一膜层与所述第二膜层之间焊接成条状膜袋,在膜袋中填充蓄热结构,条状膜袋两端焊接密封。
优选的,所述第一膜层与所述第二膜层之间进行网格焊接,形成网格状膜袋,网格状膜袋中填充蓄热结构,网格状膜袋四周焊接密封。
优选的,所述第一膜层与所述第二膜层之间采用矩阵点或矩阵断续长条焊接成间断式连接膜袋,间断式连接膜袋中填充蓄热结构,在膜袋的四周焊接密封。
上述方案公开了三种膜袋与蓄热结构密封形成的蓄热体结构,结构合理,易于生产,连接可靠,换热高效,应用范围较广。
优选的,所述第一膜层和/或所述第二膜层采用柔性高分子材料制备而成,所述柔性高分子材料包括PTFE、FEP、PFA、PP、PVC、PPS材质中的任意一种或者多种,所述第一膜层、所述第二膜层厚度的取值范围为0.1-0.8mm。
本申请通过用FEP、PTFE、PFA、PP、PVC等材质中的任意一种或多种结合制备的膜袋,成本较低,具有优良的表面结合强度和传热性能,使得蓄热式薄膜换热板束的膜袋满足强度、耐温、耐湿、耐蚀以及气密性等特性的要求。
优选的,在所述换热板束上设置有若干个支撑杆,相邻的两个支撑杆之间设置有不少于两排膜袋。
优选的,所述蓄热结构为相变蓄热材料和/或非相变蓄热材料构成的蓄热体,所述蓄热体蓄热前后的体积变化比的取值范围为0.5~1.5。
优选的,所述蓄热结构为蓄热材料形成的定型结构或者无定型结构,或者,所述蓄热结构为蓄热材料放置于定型结构内组成的定型结构。
优选的,所述蓄热结构包括支撑架,在所述支撑架上设置填充孔,所述蓄热材料放置于所述填充孔内。
通过在换热板束的多排膜袋之间设置支撑杆,用于对部分膜袋进行支撑,一方面避免膜袋在蓄热结构作用下变形过大,另一方面也避免换热板束放置到换热器里面时由于受到重力作用,导致换热板束的整体重心位置与换热板束的结构中心位置偏差较大,影响本实用新型所述的蓄热式薄膜换热板束的换热效果。
本实用新型还公开了一种换热器,包括若干个如上述所述的薄膜换热板束,所述换热器具有换热器壳体,所述换热板束通过支撑杆固定在所述换热器壳体上,在所述换热器壳体的下端设置有第一介质通入管道和第二介质通入管道,所述第一介质通入管道和所述第二介质通入管道用于向换热器壳体内部通入具有温度差的两种介质,两种介质通过换热板束的换热作用,通过流出管道流出,所述流出管道设置在所述换热器壳体的上端。
该形式的换热器,结构更加简单,成本更加低廉,通过支撑杆将换热板束悬置在所述换热器壳体内部,既保证了膜袋之间以及柔性高分子薄膜换热板束连接的稳定性,又保证了换热效果,避免膜袋由于连接造成的应力变形或者损坏,进一步提高了本实用新型所述柔性高分子薄膜换热板束使用的可靠性。
相对于现有技术,本实用新型所述的薄膜换热板束及换热器具有以下优势:
(1)本实用新型所述的薄膜换热板束,成本更加低廉,装配更加简单,适用于能源化工、空气调节、废气处理、太阳能蓄热等多个领域的换热需要。
(2)本实用新型所述的薄膜换热板束及换热器,结构紧凑,换热效率较高,在使用时耐腐蚀且不积灰,具有极高的市场应用前景。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1为本实用新型实施例所述的换热器的结构示意图;
图2为本实用新型实施例所述的换热器第二视角的结构示意图;
图3为本实用新型第一种膜换热器芯的结构示意图;
图4为图3中A-A的剖视结构示意图;
图5为本实用新型第一种膜换热器芯中的换热板束的结构示意图;
图6为图5中所示换热板束的俯视结构示意图;
图7为图6中B-B的剖视结构示意图;
图8为图5中所示换热板束的膜袋为横向放置时的结构示意图;
图9为图8中结构的右视示意图;
图10为本实用新型第二种膜换热器芯的结构示意图;
图11为图10中C-C的剖视结构示意图;
图12为本实用新型第二种膜换热器芯中的换热板束的结构示意图;
图13为图12中所示换热板束的俯视结构示意图;
图14为图13中D-D的剖视结构示意图;
图15为图12中所示换热板束的膜袋为横向放置时的结构示意图;
图16为图15中结构的右视示意图;
图17为本实用新型第三种膜换热器芯的结构示意图;
图18为图17中E-E的剖视结构示意图;
图19为本实用新型第三种膜换热器芯中的换热板束的结构示意图;
图20为图19中F-F的剖视结构示意图;
图21为图19中的焊接点错位设置的换热板束的结构示意图;
图22为本实用新型第四种膜换热器芯中的蓄热式换热板束的侧视结构示意图;
图23为本实用新型实施例所述蓄热式换热板束上设置支撑杆的正视结构示意图;
图24为图22中结构的局部成型的视结构示意图;
图25为图22中第二种结构成型前的侧视结构示意图;
图26为图25中蓄热装置与膜层相对设置的正视结构示意图;
图27为本实用新型实施例所述蓄热装置的结构示意图;
图28为本实用新型实施例所述蓄热装置的侧视结构示意图;
图29为本实用新型实施例所述条状膜袋形成薄膜换热板束结构示意图;
图30为本实用新型实施例所述网格状膜袋形成薄膜换热板束结构示意图;
图31为本实用新型实施例所述间断式连接膜袋形成薄膜换热板束结构示意图;
图32为本实用新型实施例所述换热器的结构示意图;
图33为本实用新型实施例所述换热器第二视角的结构示意图;
附图标记说明:
换热器100,膜换热器芯1,第一流道2,换热板束3,第一膜层301,第二膜层302,膜袋303,第一膜袋3031,第二膜袋3032,第一焊道304,第二焊道305,第三焊道306,第四焊道307,填充口3071,插接部308,连接装置4,介质通道一5,介质通道二6,拉筋7,第一连接部8,第二连接部9,焊接条10,焊接点11,角封膜12,连接杆13,封板14,蓄热结构15,支撑架1501,填充孔1502,挡料件1503,支撑杆16,换热器壳体17,第一介质通入管道18,第二介质通入管道19,流出管道20。
具体实施方式
为了使本实用新型的技术手段及达到目的与功效易于理解,下面结合具体图示对本实用新型的实施例进行详细说明。
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”、“横向”、“纵向”、“中心”等,仅用于解释在某一特定状态(如附图所示)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。
在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
实施例1
如图1~21所示,本实用新型公开了一种薄膜换热板束,所述换热板束3包括第一膜层301和第二膜层302,所述第一膜层301和所述第二膜层302之间通过焊接部形成若干个膜袋303,在所述膜袋303的内部和所述膜袋303的外部分别形成介质通道一5和介质通道二6,所述介质通道一5内的介质与所述介质通道二6的介质能够进行热交换。
本实用新型所述的薄膜换热板束,利用两层膜层焊接成的膜袋303替代现有技术中的金属板,通过将若干个膜袋303连接在一起形成一层换热板束,而在各个膜袋303之间形成介质通道二6,在膜袋303内形成有介质通道一5,介质通道二6和介质通道一5内的不同介质之间进行热交换,相邻两层的薄膜换热板束之间的连接可以通过焊接、粘接等工艺连接,两层柔性高分子薄膜换热板束连接之后将介质通道二6形成为一整条流道,用于实现被换热介质的流入或者流出。
本实用新型所述的薄膜换热板束,节能环保、成本低廉,安全可靠性好,利用高分子膜袋制备而成的换热板束,膜袋的表面积与体积比较大,具有很好的强度、耐温、耐湿、耐蚀以及气密性等特性,结构紧凑,换热效率高,极具市场推广价值。
优选的,作为本实用新型的示例,所述第一膜层301和/或所述第二膜层302采用柔性高分子材料制备而成。
作为本实用新型的示例,所述第一膜层301与所述第二膜层302的焊接连接部的面积与所述第一膜层301/所述第二膜层302面积比值的取值范围为0.001~0.5。
作为本实用新型的一个较佳示例,所述柔性高分子材料为FEP(氟化乙烯丙烯共聚物)、PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(少量全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物)、PP(聚丙烯塑料)、PVC(聚氯乙烯)等材质中的任意一种或者多种,该设置使得本实用新型所述的柔性高分子薄膜换热板束能够适用于260℃以内的换热。
优选的,本实用新型所述的柔性高分子薄膜换热板束用于50℃~260℃之间的气气换热,即在介质通道二6和介质通道一5内均单独流通气体。
经研究表明,有机高分子聚合物具有很低的表面能,特别是含氟塑料。但是,众所周知,由于柔性高分子薄膜具有一定的延展性,如果柔性高分子薄膜形成换热板束在使用时,由于介质流动导致膜袋发生变形,很可能会导致膜袋磨损或者堆积,造成介质通道受阻或者贯通,影响换热效果。而如何将柔性高分子薄膜形成具有介质通道一5、介质通道二6且能够可靠换热的膜袋303,是本领域技术人员难以克服的技术难题。
作为本实用新型的示例,如图3~9所示,所述第一膜层301与所述第二膜层302之间通过拉筋7焊接连接。
通过拉筋7将所述第一膜层301与所述第二膜层302连接为膜袋303的腔室,用于形成介质通道一5的流道,所述拉筋7即起到将第一膜层301与所述第二膜层302连接为一体的作用,同时避免介质通道一5内的介质在流动时造成膜袋303变形。
作为本实用新型的示例,在所述第一膜层301与所述第二膜层302之间设置若干道焊接条10,相邻所述焊接条10呈平行状设置。
作为本实用新型的示例,所述焊接条10呈间断状布置。
该设置避免第一膜层301与所述第二膜层302之间通过拉筋7焊接形成的换热板束的膜袋303结果过大,导致膜袋303在介质通道一5和/或介质通道二6流动换热介质时变形过大。
作为本实用新型的示例,如图10~16所示,所述第一膜层301与所述第二膜层302之间通过若干道焊接条10焊接连接。
该设置通过焊接条10将第一膜层301与所述第二膜层302之间焊接成若干道条状通道。
作为本实用新型的示例,相邻两道焊接条10之间的间距与所述第一膜层301/所述第二膜层302的长度比值的取值范围不大于0.3,和/或,相邻两道焊接条10之间的间距与所述第一膜层301/所述第二膜层302的宽度比值的取值范围不大于0.3。
该设置避免条状通道过大,保证膜袋303在介质通道一5和/或介质通道二6流动换热介质时形状稳定,换热可靠。
作为本实用新型的示例,如图17~21所示,所述第一膜层301与所述第二膜层302之间通过若干个焊接点11焊接连接。
优选的,若干个焊接点11呈线型布置,相邻两排的焊接点11连成的线平行设置。
亦或者是,若干个焊接点11呈线型布置,相邻两排的焊接点11连成的线错位设置。
该设置进一步保证了第一膜层301与所述第二膜层302焊接形成膜袋303在使用时的稳定性,避免第一膜层301与所述第二膜层302连接松动导致局部变形过大影响换热效果。
本申请中通过用FEP、PTFE、PFA、PP、PVC等材质中的任意一种或多种结合制备的膜袋303和/或拉筋7,成本较低,具有优良的表面结合强度和传热性能,满足260℃以内的气气换热需求。
作为本实用新型的示例,所述换热板束3呈矩形设置,所述换热板束3的相对两侧设置第一连接部8,所述换热板束3另外相对两侧设置第二连接部9,所述第一连接部8和/或所述置第二连接部9用于所述换热板束3的可拆卸连接。
实施例2
本实用新型公开了一种蓄热式薄膜换热板束,如图1~30所示,所述换热板束3包括第一膜层301和第二膜层302,所述第一膜层301和所述第二膜层302之间通过焊接部形成若干个膜袋303,在膜袋303内设置蓄热结构15,所述膜袋303与蓄热结构15密封形成蓄热体结构,所述蓄热结构15能够与通过所述换热板束3的介质进行热交换,其它结构同实施例1。
作为本实用新型的示例,通过将两层膜层焊接成的若干个膜袋303替代现有技术中的金属管,若干个所述膜袋303相对独立设置,在每个膜袋303内均密封有蓄热结构15,当高温状态的介质通过换热板束3所在的空间时,膜袋303内的蓄热结构15进行吸热,蓄热结构15能够吸收并积蓄热量;当低温状态的介质通过换热板束3所在的空间时,膜袋303内的蓄热结构15进行放热,蓄热结构15能够释放热量。
本实用新型所述的蓄热式薄膜换热板束,通过两层膜将蓄热材料密封在若干个独立的膜袋303内,进而实现相对高温状态的介质和相对低温状态的介质通过换热板束3时进行蓄热吸热或者放热,能够广泛应用于太阳能热水器领域或者烟气消白领域,成本极低,换热效果显著。
作为本实用新型的示例,如图28所示,所述第一膜层301与所述第二膜层302之间焊接成条状膜袋303,中间填充蓄热结构15,两端焊接密封,形成条状蓄热体结构。
亦或者是,如图29所示,所述第一膜层301与所述第二膜层302之间进行网格焊接,形成网格状膜袋303,网格中填充蓄热结构15,各网格之间不连通,四周焊接密封,形成网格状蓄热体结构。
亦或者是,如图30所示,所述第一膜层301与所述第二膜层302之间采用矩阵点或矩阵断续长条焊接成间断式连接膜袋303,在膜袋303的四周焊接密封,中间填充蓄热结构15,形成间断式连接蓄热体结构。
多个蓄热体结构之间保持一定间距M,形成换热介质通道,冷热介质交替通过该通道:热介质通过时,蓄热材料吸热保存热量;冷介质通过时,吸收蓄热材质储存的热量,实现热交换。
作为本实用新型的示例,所述第一膜层301、所述第二膜层302的厚度0.1-1mm,优选0.1~0.8mm。
作为本实用新型的示例,所述膜袋303的面积S与所述膜袋303最长边L的比值的取值范围为0.25≤S:L2≤20,其中,最长边L与最短边H比值的取值范围1≤L:H≤10。作为本实用新型的较佳示例,所述膜袋303呈多边形或者圆形设置,优选四边形或者圆形。作为本实用新型的示例,所述相邻两个膜袋303之间焊道宽度的取值范围为0.2mm~50mm之间任意数值,优选1.5mm~10mm。所述膜袋303的空腔面积的取值范围为9mm2~250000mm2,优选1cm2~100cm2。
该设置避免膜袋303在蓄热结构15的自重作用下变形过大,导致膜袋303磨损或者相邻的膜袋303堆积,阻塞换热流通通道,影响换热效果,同时,通过该结构关系的限定,可以使得本实用新型所述的蓄热式薄膜换热板束可以根据需要采用横向放置、竖向放置以及倾斜放置等任意一种放置方式或者至少两种放置方式的结合。
作为本实用新型的示例,在所述换热板束3上设置有若干个支撑杆16,相邻的两个支撑杆16之间设置有不少于两排膜袋303。具体的,在所述第一膜层301与所述第二膜层302之间通过焊接形成插接部308,所述插接部308用于容纳所述支撑杆16的插接限位。优选的,在所述换热板束3的上端、所述换热板束3的下端均形成有插接部308以及所述换热板束3靠近中间的位置也设置有插接部308,三个所述插接部308用于容纳三根支撑杆16进行单独的支撑固定,从而将所述换热板束3的上端、中间以及下端均固定在换热器外壳上,保证换热板束3被固定的稳定性和可靠性。
通过在换热板束3的多排膜袋303之间设置支撑杆16,一方面用于对换热板束3进行限位固定,另一方面通过支撑杆16用于对部分膜袋303进行支撑,避免膜袋303在蓄热结构15作用下变形过大,同时也避免换热板束3放置到换热器里面时由于受到重力作用,导致换热板束3的整体重心与换热板束3的结构中心偏差较大,影响本实用新型所述的蓄热式薄膜换热板束的换热效果。
作为本实用新型的示例,所述蓄热结构15为相变蓄热材料和/或非相变蓄热材料构成的蓄热体,所述相变蓄热材料相变前后的体积变化比的取值范围为0.5~1.5。例如,所述蓄热结构15中的蓄热材料为石蜡、融化盐类、混合盐类、相变金属、水、沙子、泥土、岩石等材料中的一种或几种结合。
该设置避免相变材料体积变化过大导致膜袋303的结构发生较大变化,保证本实用新型所述的蓄热式薄膜换热板束的换热效果以及使用可靠性。
作为本实用新型的示例,若干个膜袋303呈矩阵式分布;或者,若干个膜袋303呈线型布置,相邻两排的膜袋303连成的线呈错位设置。
作为本实用新型的示例,所述第一膜层301和第二膜层302之间焊接形成若干个密封的膜袋303,由于第一膜层301和第二膜层302均为柔性高分子材料,那么如何将第一膜层301和第二膜层302快捷、可靠的焊接为若干个相对独立且密封有蓄热材料或者蓄热装置的膜袋303,如果膜袋303成型结构过大,则会导致膜袋303在使用时由于自重作用变形,如果膜袋303成型结构过小,则导致膜袋303内容纳的蓄热材料过少,导致换热效果较差。
考虑到形成膜袋303的材料为柔性高分子材料,具备一定的延展性,且本实用新型所述的蓄热式薄膜换热板束在使用时,可能横向放置或者纵向放置,即蓄热式薄膜换热板束的放置方向可能会根据需要发生变化,本申请将膜袋303设置为矩形结构,且膜袋303呈矩阵式设置。
作为本实用新型的示例,本实用新型还公开了一种蓄热式薄膜换热板束的成型方式,所述膜袋303呈矩形设置,包括如下的步骤:
S1:准备第一膜层301、第二膜层302,所述第一膜层301、第二膜层302呈上下两层状相对设置;
S2:焊接三道焊道,使得所述膜袋303的相对三侧均被焊接,三道焊道分别为第一焊道304、第二焊道305、第三焊道306;
S3:在所述膜袋303未焊接的一侧设置填充口3071,向膜袋303内填充蓄热材料;
S4:在填充口3071所在位置焊接第四焊道307,将膜袋303密封固定。
作为本实用新型的示例,所述第一焊道304、第二焊道305、第三焊道306均为连接多个膜袋303的焊道,所述第四焊道307为单一膜袋303的焊道或者相邻两个膜袋303的共用焊道。
该设置用于简化焊接工艺,大幅度提高焊接效率,提高本实用新型所述蓄热式薄膜换热板束的制备成型效率及换热效果。
作为本实用新型的示例,在所述S2中,包括如下的步骤:
S21:首先焊接多道第一焊道304,多道第一焊道304之间呈平行状设置;
S22:然后焊接第二焊道305、第三焊道306,所述第二焊道305与所述第三焊道306平行设置;
S23:相邻两道第一焊道304分别与第二焊道305、第三焊道306交汇,形成膜包结构;
在所述步骤S3中,包括如下的步骤:
S31:在所述膜包结构上开设填充口3071,所述填充口3071设置在所述膜包结构上靠近中间的位置;
S32:通过填充口3071向膜包结构内填充蓄热材料;
S33:蓄热材料填充完成后,在填充口3071所在位置焊接第四焊道307,所述第四焊道307的上下两端分别与形成该膜袋303结构的第二焊道305、第三焊道306连接,所述四焊道307经膜包结构分割为两个相邻膜袋,如附图23中所示的第一膜袋3031、第二膜袋3032。
该设置进一步提高了加工效率,进一步提高本实用新型所述蓄热式薄膜换热板束的制备成型效率,并且保证换热效果。
所述蓄热结构15可以为蓄热材料形成的定型结构或者无定型结构,也可以为蓄热材料放置于定型结构内组成的定型结构。
作为本实用新型的示例,所述蓄热结构15包括支撑架1501,在所述支撑架1501上设置填充孔1502,所述蓄热材料放置于所述填充孔1502内。
通过该结构设置的蓄热装置15,便于蓄热材料能够提前预制于支撑架1501的填充孔1502内,然后可以将蓄热结构15放置于第一膜层301或第二膜层302上,然后将另外一个相对膜层覆盖于蓄热结构15上方,将蓄热结构15的四周进行焊接连接。
该设置结构更加简单,进一步避免了蓄热材料在吸热或者放热过程中由于体积变化导致的膜袋303变形,同时使得焊接成型更加方便快捷,便于自动化加工生产,提高生产效率。
优选的,在所述填充孔1502内设置有挡料件1503,和/或,在所述支撑架1501的一侧设置有挡料件1503,所述挡料件1503能够覆盖所述填充孔1502。
该设置避免在制备蓄热装置15时,蓄热材料通过填充孔1502直接泄露,保证蓄热装置15的填充孔1502内容纳填充蓄热材料的可靠性。作为本实用新型的示例,所述挡料件1503可以为多孔滤网,既保证了相变蓄热材料在发生相变时的流动性,又保证了制备蓄热装置15放置蓄热材料的可靠性。
实施例3
本实用新型还公开了一种换热器,所述换热器100包括若干个换热板束3,多个换热板束3连接在一起形成的膜换热器芯1。
作为本实用新型的示例,如图1~30所示,相邻两个换热板束3之间通过连接装置4固定连接,所述连接装置4的结构和材质可以采用同拉筋7相同的结构和材质,也可以不同。在相邻两个换热板束3形成第一流道2,第一流道2用于介质通道二6中的介质流过。该设置避免换热板束3在使用时由于介质通道二6的介质流动时产生晃动,保证换热器的换热效果。
作为本实用新型的示例,所述换热器包括封板14和连接杆13,两件所述封板14设置在所述连接杆13的两侧,形成用于放置膜换热器芯1的构架,所述换热板束3通过第一连接部8与角封膜12焊接连接,所述角封膜12的另一侧与所述连接杆13连接,所述换热板束3通过所述第一膜层301和/或所述第二膜层302和/或第二连接部9与封板14可拆卸连接。如可以通过粘接、夹持连接、卡接、螺栓连接等连接方式中的任意一种或者几种结合。
该设置进一步保证了膜换热器芯1在换热器内被固定的可靠性,进一步提高换热器工作的稳定性。
作为本实用新型的较佳示例,所述角封膜12和膜换热器芯体1四个角焊接连接,所述封板14和膜换热器芯体1最外面的相对两层换热膜连接,膜换热器芯体1被两封板14拉撑起来,固定在结构架中。
实施例4
作为本实用新型的示例,如图1~32所示,将所述换热器100设置于高炉冲渣乏汽消白系统中进行换热,所述换热器100具有换热器壳体17,所述换热板束3通过支撑杆16固定在所述换热器壳体17上,在所述换热器壳体17的下端设置有第一介质通入管道18和第二介质通入管道19,所述第一介质通入管道18和所述第二介质通入管道19用于向换热器壳体17内部通入具有温度差的两种介质,两种介质通过换热板束3的换热作用,通过流出管道20流出,所述流出管道20设置在所述换热器壳体17的上端,所述换热器100内部设置若干层蓄热式薄膜换热板束,通过控制第一介质通入管道18和第二介质通入管道19周期性的通断,实现通入所述换热器100内的介质温度周期性进行变化。
所述第一介质通入管道18、第二介质通入管道19以及所述流出管道20通过控制阀实现其与换热器100内部空间流通的通断。
优选的,所述所述换热器100内通入介质的温度变化周期T为10s~30min之间的任意数值。
该设置将本申请所述的通过高分子柔性薄膜材料制备的蓄热式薄膜换热板束构成的换热器,用于高炉冲渣乏汽消白系统中进行换热,利用高炉冲渣乏汽消白系统中产生高温乏汽的周期性工作,进而对蓄热式薄膜换热板束中的蓄热材料进行周期性吸热或者放热,而采用高分子柔性薄膜材料,大大降低了生产成本,且采用PTFE、FEP、PFA、PP、PVC、PPS等高分子高材料,使得蓄热式薄膜换热板束的膜袋满足强度、耐温、耐湿、耐蚀以及气密性等特性的要求,且通过该设置形成的换热器,具有耐腐蚀,不结垢等优点。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种薄膜换热板束,其特征在于,包括第一膜层(301)和第二膜层(302),所述第一膜层(301)和所述第二膜层(302)之间通过焊接部形成若干个膜袋(303),在膜袋(303)内设置蓄热结构(15),所述膜袋(303)与蓄热结构(15)密封形成蓄热体结构,所述蓄热结构(15)能够与通过换热板束(3)的介质进行热交换。
2.根据权利要求1所述的薄膜换热板束,其特征在于,述第一膜层(301)与所述第二膜层(302)之间焊接成条状膜袋(303),在膜袋(303)中填充蓄热结构(15),条状膜袋(303)两端焊接密封。
3.根据权利要求1所述的薄膜换热板束,其特征在于,所述第一膜层(301)与所述第二膜层(302)之间进行网格焊接,形成网格状膜袋(303),网格状膜袋(303)中填充蓄热结构(15),网格状膜袋(303)四周焊接密封。
4.根据权利要求1所述的薄膜换热板束,其特征在于,所述第一膜层(301)与所述第二膜层(302)之间采用矩阵点或矩阵断续长条焊接成间断式连接膜袋(303),间断式连接膜袋(303)中填充蓄热结构(15),在膜袋(303)的四周焊接密封。
5.根据权利要求1~4任意一项所述的薄膜换热板束,其特征在于,所述第一膜层(301)和/或所述第二膜层(302)采用柔性高分子材料制备而成,所述第一膜层(301)、所述第二膜层(302)厚度的取值范围为0.1-0.8mm。
6.根据权利要求5所述的薄膜换热板束,其特征在于,在所述换热板束(3)上设置有若干个支撑杆(16),相邻的两个支撑杆(16)之间设置有不少于两排膜袋(303)。
7.根据权利要求1或2或3或4或6所述的薄膜换热板束,其特征在于,所述蓄热结构(15)为相变蓄热材料和/或非相变蓄热材料构成的蓄热体,所述蓄热体蓄热前后的体积变化比的取值范围为0.5~1.5。
8.根据权利要求7所述的薄膜换热板束,其特征在于,所述蓄热结构(15)为蓄热材料形成的定型结构或者无定型结构,或者,所述蓄热结构(15)为蓄热材料放置于定型结构内组成的定型结构。
9.根据权利要求8所述的薄膜换热板束,其特征在于,所述蓄热结构(15)包括支撑架(1501),在所述支撑架(1501)上设置填充孔(1502),所述蓄热材料放置于所述填充孔(1502)内。
10.一种换热器,其特征在于,包括若干个如权利要求1~9任意一项所述的薄膜换热板束,所述换热器(100)具有换热器壳体(17),所述换热板束(3)通过支撑杆(16)固定在所述换热器壳体(17)上,在所述换热器壳体(17)的下端设置有第一介质通入管道(18)和第二介质通入管道(19),所述第一介质通入管道(18)和所述第二介质通入管道(19)用于向换热器壳体(17)内部通入具有温度差的两种介质,两种介质通过换热板束(3)的换热作用,通过流出管道(20)流出,所述流出管道(20)设置在所述换热器壳体(17)的上端。
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