CN216977615U - 一种板式管束换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种板式管束换热器，包括壳体、多根换热管、第一介质进口和第一介质出口，所述壳体内设置有容纳室，所述换热管置于所述容纳室内，所述换热管的两端从所述壳体内穿出，且所述换热管与所述壳体密封连接，所述壳体内还设置有限流板，所述限流板将所述容纳室分隔成第一腔室和第二腔室，所述限流板上开设有多个通孔，每根所述换热管对应穿过每个所述通孔，所述通孔所述换热管之间形成有间隙，使所述第一腔室与所述第二腔室通过所述间隙形成连通，所述第一介质进口与所述第一腔室相连通，所述第一介质出口与所述第二腔室相连通；该板式管束换热器具有结构合理、换热效率高的优点。

Description

一种板式管束换热器

技术领域

本实用新型属于热交换设备技术领域，具体涉及一种板式管束换热器。

背景技术

换热器，又称为热交换器，是一种在不同温度的两种或两种以上的介质之间进行热量传递的设备。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有生要的地位，换热器可以作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。比如我们身边所熟知的空调，其室内机和室外机中的蒸发器和冷凝器皆是换热器中的一种。其中，管壳式换热器由于其结构简单、能承受高压的优点，因此在中央空调、热泵热水机组、工业冷水机组、地源或水源热水机组中被广泛应用。但是现有技术下的换热器在使用中存着的热交换效率低的问题，特别是应用在上述高制冷量或高制热量的中央空调、热水机组、冷水机组中时其问题更加凸显。具体来说，由于冷媒流入流出换热器的速度相对比较快，且换热器内的换热管具有多根，当冷媒流入换热器内时，在重力及流速等因素下，靠近换热器入口处的换热管可以被冷媒形成充分的包裹进而与换热管内的介质，如水形成充分的换热，而离换热器入口稍远处的换热管则不能被冷媒形成充分的包裹，即，使得换热管内外的两种介质之间不能进行充分的换热，进而降低了换热器的换热效率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种结构合理、换热效率高的板式管束换热器。

为了解决上述技术问题，本实用新型所使用的技术方案是：

一种板式管束换热器，包括壳体、多根换热管、第一介质进口和第一介质出口，所述壳体内设置有容纳室，所述换热管置于所述容纳室内，所述换热管的两端从所述壳体内穿出，且所述换热管与所述壳体密封连接，所述壳体内还设置有限流板，所述限流板将所述容纳室分隔成第一腔室和第二腔室，所述限流板上开设有多个通孔，每根所述换热管对应穿过每个所述通孔，所述通孔所述换热管之间形成有间隙，使所述第一腔室与所述第二腔室通过所述间隙形成连通，所述第一介质进口与所述第一腔室相连通，所述第一介质出口与所述第二腔室相连通。

作为对所述板式管束换热器的进一步改进，所述容纳室内还设置有多个加强杆，所述加强杆的两端与所述壳体固定连接。

作为对所述板式管束换热器的进一步改进，所述壳体上还开设有多个安装孔，所述加强杆的穿过所述安装孔，并与所述壳体密封固定。

作为对所述板式管束换热器的进一步改进，所述壳体上还开设有多个焊接孔，所述焊接孔沿所述壳体环设，且所述焊接孔与所述限流板的边缘相对应。

作为对所述板式管束换热器的进一步改进，所述第一腔室或所述第二腔室内还设置有多根限流管，每根所述限流管分别套设在每根所述换热管外，所述限流管的一端与所述限流板固定连接，所述通孔与所述限流管相连通，另一端为自由端，且所述限流管的内径大于所述换热管的外径。

作为对所述板式管束换热器的进一步改进，所述限流管的内壁与所述换热管的外壁之间的距离，和/或所述通孔的内壁与所述换热管的外壁之间的间隙距离为0.5-2.0MM。

作为对所述板式管束换热器的进一步改进，所述第一腔室和所述第二腔室的体积比为1：4-1：8之间。

作为对所述板式管束换热器的进一步改进，所述限流管位于所述第二腔室内，且所述限流管与所述第二腔室的长度比为0.2-0.5之间。

作为对所述板式管束换热器的进一步改进，所述壳体的两端处还分别设置有第一封头、第二封头，所述第一封头上设置有第二介质进口，所述第二封头上设置有第二介质出口；

所述第一封头和所述第二封头分别罩盖在所述换热管的两端处，且所述第一封头和所述第二封头皆与所述壳体密封连接。

作为对所述板式管束换热器的进一步改进，所述壳体呈矩形，所述换热管的外壁上沿其长度方向设置有翅片，所述翅片与所述换热管固定连接，所述翅片的边缘与所述通孔和/或所述限流管的内壁之间形成有所述间隙。

本实用新型所产生的技术效果主要体现在：通过在壳体内设置限流板，限流板上开设有与换热管相互配合的通孔，且通孔与换热管的外壁之间形成有间隙，从而使得流入第一腔室内的第一介质(冷媒)，可以沿着间隙而流入到第二腔室内，即，限流板对由第一腔室进入第二腔室的第一介质进行分流，受到通孔与换热管之间间隙的限制，可以使得流过第一介质均匀的包裹着换热管，进而使得流过换热管的第二介质(水)可以与第一介质进行充分的换热，进一步的也就提高了换热器的换热效率。

附图说明

通过附图中所示的本实用新型优选实施例更具体的说明，本实用新型上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1为本实用新型中一种板式管束换热器的整体结构示意图；

图2为本实用新型中一种板式管束换热器的不完全结构分解示意图；

图3为本实用新型中一种板式管束换热器的结构剖视图；

图4为本实用新型中一种板式管束换热器限流板去掉换热管后的结构示意图；

图5为本实用新型中一种板式管束换热器壳体的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定，在本实施例中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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定。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本实用新型中所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

如图1-5所示，本实用新型实施例提供了一种板式管束换热器，包括壳体1、多根换热管2、第一介质进口11和第一介质出口12，壳体1内设置有容纳室13，换热管2置于容纳室13内；其中，换热管2的两端从壳体1内穿出，且换热管2与壳体1通过焊接形成密封连接，即，使得容纳室13形成一个密封的腔室；进一步的，壳体1内还设置有限流板3，限流板3将容纳室13分隔成第一腔室31和第二腔室32，限流板3上开设有多个通孔33，每根换热管2对应穿过每个通孔33，其中，通孔33的直径大于换热管的外径，即，通孔33换热管2之间形成有间隙4，进而使得第一腔室31与第二腔室32通过间隙形成连通；进一步的，第一介质进口11与第一腔室31相连通，第一介质出口12与第二腔室32相连通。具体来说，换热器在使用时，第一介质通过第一介质进口11进入到第一腔室31内，位于第一腔室31内的第一介质受到限流板33的阻挡，因此只第一介质只能沿着通孔33与换热管2之间的间隙或者称之为流道而流入到第二腔室32中，即，限流板33对由第一腔室31进入第二腔室32的第一介质进行限流和/或分流，受到通孔33与换热管2之间间隙4的限制，可以使得流过的第一介质均匀的包裹着换热管2，进而使得流过换热管2的第二介质(水)可以与第一介质进行充分的换热，进一步的也就提高了换热器的换热效率。

如图4-5所示，在优选实施例中，壳体1呈矩形，在一些狭窄的安装空间内或是特定的空间中，往往需要换热器设计成板状或者说是扁平状或者说平板状(矩形)，而矩形的壳体1相对于传统的圆柱形壳体容易产生变形；进一步的，容纳室13内还设置有多个加强杆5，加强杆5的两端与壳体1通过焊接固定；本实施例中，加强杆5相对于壳体的厚度或是宽度方设置，且加强杆5沿着壳体1的长度方向间隔设置，具体来说，使用加强杆5可以提高壳体1的整体结构刚性，进而避免或减少因为内部压力(冷媒)以及外部压力而造成壳体的形变。

如图4-5所示，在优选实施例中，壳体1上还开设有多个安装孔14，加强杆5的穿过安装孔14，并与壳体1密封固定；具体来说，由于壳体1具有一定的长度，而从壳体1内部将加强杆5焊接固定在壳体1上时存在着一定的不便性，同时加强杆5的安装也存在着一定的不便；而通过壳体1上开设安装孔14时则可以使得加强杆5穿过安装孔14进入到壳体1内，最后再在壳体1外通过焊接的方式将加强杆5与壳体1固定。进一步的，壳体1上还开设有多个焊接孔15，焊接孔15沿壳体1环设，且焊接孔15与限流板3的边缘相对应，即限流板3位于壳体1内不便于在壳体1的狭小空间内对限流板3与壳体1进行焊接固定，而通过焊接孔15则可以在壳体1将限流板3焊接固定在壳体1上；当然，在焊接过程中焊材也会相应的将焊接孔15和安装孔14填平，以保证壳体1的耐压强度。

如图3-4所示，在优选实施例中，第一腔室31或第二腔室32内还设置有多根限流管6，每根限流管6分别套设在每根换热管2外，限流管6的一端与限流板3通过焊接固定，通孔33与限流管6相连通，限流管6的另一端为自由端，且限流管6的内径大于换热管2的外径。通过限流管6可以进一步的对流过通孔33的第一介质进行约束，使得流过限流管6的第一介质可以更加均匀的包裹着换热管2，从而使得第一介质能与换热管2内的第二介质形成形加充分的换热。进一步的，限流管6的内壁与换热管2的外壁之间的距离，和/或通孔33的内壁与换热管2的外壁之间的间隙距离为0.5-2.0MM；又如，0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.2、1.5、1.7、1.9MM，在相应的范围值内，根据不同换热量或是制令量的换热器或者说不同的使用需求，限流管6的内壁与换热管2的外壁之间的距离和/或通孔33的内壁与换热管2的外壁之间的间隙4距离可以进行灵活选择。进一步的，第一腔室31和第二腔室32的体积比为1：4-1：8之间；同理，根据不同换热量或是制令量的换热器或者说不同的使用需求，第一腔室31和第二腔室32的体积比为可以进行灵活选择。进一步的，限流管6位于第二腔室32内，且限流管6与第二腔室32的长度比为0.2-0.5之间；又如0.3、0.4，根据不同换热量或是制令量的换热器或者说不同的使用需求，限流管6与第二腔室32的长度比为可以进行灵活选择，具体来说，在换热器在使得时其壳体11呈立式状态，第一腔室31位于第二腔室32的上方，第一介质(冷媒)在压缩机的驱动下进入到壳体11内时，会以气液混合的状态存在，即液态冷媒会在重力作用下汇聚于第二腔室32的底部，而液态冷媒会对其与换热管2接触的部分形成均匀包裹，因此这部分的换热管2不需要使用限流管6，从而达到节省材料和制造成本的目的；即限流管6用于对气态的冷媒进行约束，使其通过限流管6时能均匀包裹着换热管2，进而与换热管2进行充分的热交换。

如图1-2所示，在优选实施例中，壳体1的两端处还分别设置有第一封头7、第二封头8，第一封头7上连通有第二介质进口71，第二封头8上连通有第二介质出口81；第一封头7和第二封头8分别罩盖在换热管2的两端处，且第一封头7和第二封头8皆与壳体1通过螺栓或焊接形成密封；具体来说，第二介质(水)在进入到第一封头7内时然后沿着换热管2流到第二封头8，最终再从第二介质出口81流出。

进一步的，在优选实施例中，壳体1呈矩形，换热管2的外壁上沿其长度方向设置有翅片(未图示)，翅片与换热管2固定连接，翅片的边缘与通孔33和/或限流管6的内壁之间形成有间隙。设置的翅片可以有效增加换热管2的表面积，从而增加了与第一介质(冷媒)接触面积，即，进一步的增加了换热器的换热效率。

本实用新型所产生的技术效果主要体现在：通过在壳体内设置限流板，限流板上开设有与换热管相互配合的通孔，且通孔与换热管的外壁之间形成有间隙，从而使得流入第一腔室内的第一介质(冷媒)，可以沿着间隙而流入到第二腔室内，即，限流板对由第一腔室进入第二腔室的第一介质进行分流，受到通孔与换热管之间间隙的限制，可以使得流过第一介质均匀的包裹着换热管，进而使得流过换热管的第二介质(水)可以与第一介质进行充分的换热，进一步的也就提高了换热器的换热效率。

在本说明书中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“优选实施例”、“另一实施例”、“其他实施例”或“具体示例”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申请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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种板式管束换热器，其特征在于：包括壳体、多根换热管、第一介质进口和第一介质出口，所述壳体内设置有容纳室，所述换热管置于所述容纳室内，所述换热管的两端从所述壳体内穿出，且所述换热管与所述壳体密封连接，所述壳体内还设置有限流板，所述限流板将所述容纳室分隔成第一腔室和第二腔室，所述限流板上开设有多个通孔，每根所述换热管对应穿过每个所述通孔，所述通孔所述换热管之间形成有间隙，使所述第一腔室与所述第二腔室通过所述间隙形成连通，所述第一介质进口与所述第一腔室相连通，所述第一介质出口与所述第二腔室相连通；

所述容纳室内还设置有多个加强杆，所述加强杆的两端与所述壳体固定连接，所述壳体上还开设有多个安装孔，所述加强杆的穿过所述安装孔，并与所述壳体密封固定。

2.根据权利要求1所述的板式管束换热器，其特征在于：所述壳体上还开设有多个焊接孔，所述焊接孔沿所述壳体环设，且所述焊接孔与所述限流板的边缘相对应。

3.根据权利要求1或2所述的板式管束换热器，其特征在于：所述第一腔室或所述第二腔室内还设置有多根限流管，每根所述限流管分别套设在每根所述换热管外，所述限流管的一端与所述限流板固定连接，所述通孔与所述限流管相连通，另一端为自由端，且所述限流管的内径大于所述换热管的外径。

4.根据权利要求3所述的板式管束换热器，其特征在于：所述限流管的内壁与所述换热管的外壁之间的距离，和/或所述通孔的内壁与所述换热管的外壁之间的间隙距离为0.5-2.0MM。

5.根据权利要求4所述的板式管束换热器，其特征在于：所述第一腔室和所述第二腔室的体积比为1：4-1：8之间。

6.根据权利要求5所述的板式管束换热器，其特征在于：所述限流管位于所述第二腔室内，且所述限流管与所述第二腔室的长度比为0.2-0.5之间。

7.根据权利要求1所述的板式管束换热器，其特征在于：所述壳体的两端处还分别设置有第一封头、第二封头，所述第一封头上设置有第二介质进口，所述第二封头上设置有第二介质出口；

所述第一封头和所述第二封头分别罩盖在所述换热管的两端处，且所述第一封头和所述第二封头皆与所述壳体密封连接。

8.根据权利要求4-6中任一项所述的板式管束换热器，其特征在于：所述壳体呈矩形，所述换热管的外壁上沿其长度方向设置有翅片，所述翅片与所述换热管固定连接，所述翅片的边缘与所述通孔和/或所述限流管的内壁之间形成有所述间隙。

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