CN221302045U - 一种螺旋板换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及换热器技术领域，尤其是指一种螺旋板换热器，包括支座、固定连接在支座上的圆形壳体，中心隔板、螺旋板一、螺旋板二、封闭条、封闭半圆端板、支承架，支座放置或者固定在地面上，圆形壳体的侧面设置有第一介质口、第二介质口。本实用新型，通过在螺旋板一、螺旋板二上冲压形成长圆形凹槽，螺旋卷制时，长圆形凹槽用于支撑相近的螺旋板一和螺旋板二，使之间形成厚度均匀的第一螺旋流道和第二螺旋流道，相比较传统焊接定距柱，其制造工艺简单，凹槽不易损坏，制造所用的材料更少，而且按三角形排列的长圆形凹槽，密度可以设置的较密集，使螺旋板换热器受力好。

Description

一种螺旋板换热器

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，尤其涉及一种螺旋板换热器。

背景技术

螺旋板换热器是常用的化工设备，一般按NB/T47048-2015《螺旋板式热交换器》设计制造，采用两张螺旋板片之间焊接定距柱卷制而成。冷热介质在相邻流体通道中逆流，实现高效换热。

由于两个螺旋板片之间需要焊接定距柱，存在制造过程中效率低，使用过程中易损坏的缺点，为此本实用新型提供一种螺旋板换热器。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种螺旋板换热器。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种螺旋板换热器，包括支座，还包括：

圆形壳体，所述圆形壳体的侧面与支座固定连接，所述圆形壳体的侧面设置有第一介质口、第二介质口；

中心隔板，所述中心隔板位于圆形壳体的内侧，且沿着圆形壳体的轴线方向设置；

螺旋板一、螺旋板二，所述螺旋板一、螺旋板二的表面均设置有若干个长圆形凹槽，且长圆形凹槽在螺旋板一、螺旋板二上均是按三角形排列；其中，长圆形凹槽在长度方向的中心线与垂直线夹角为5°到30°，且螺旋板一上的长圆形凹槽与螺旋板二上的长圆形凹槽对称；

所述螺旋板一的一端部、螺旋板二的一端部分别与中心隔板的两侧固定连接，并且螺旋板一、螺旋板二同向螺旋卷制，使螺旋板一的内侧与中心隔板之间形成第一半圆区域，螺旋板一的内侧与螺旋板二的外侧之间形成第一螺旋流道，螺旋板二的内侧与中心隔板之间形成第二半圆区域，螺旋板二的内侧与螺旋板一的外侧之间形成第二螺旋流道；

螺旋板一远离中心隔板的一端、螺旋板二远离中心隔板的一端均与圆形壳体的内侧壁固定连接，且螺旋板一、螺旋板二与圆形壳体内侧壁的连接处不重合，使圆形壳体的内侧，且位于螺旋板一、螺旋板二与圆形壳体内侧壁的两个连接处之间的一侧形成第一区域、另一侧形成第二区域，其中，第一介质口与第一区域连通，第一区域与第一螺旋流道连通，第一螺旋流道与第一半圆区域连通，第二介质口与第二区域连通，第二区域与第二螺旋流道连通，第二螺旋流道与第二半圆区域连通；

封闭条、密封钢板，所述封闭条固定设置在螺旋板一与螺旋板二之间的缝隙中，所述密封钢板固定设置在螺旋板一、螺旋板二与圆形壳体之间的缝隙中；

封闭半圆端板，所述封闭半圆端板具有四个，其中两个封闭半圆端板与螺旋板一固定连接，与螺旋板一固定连接的其中一个封闭半圆端板上固定连接有热介质出口，另外两个封闭半圆端板与螺旋板二固定连接，与螺旋板二固定连接的其中一个封闭半圆端板上固定连接有冷介质入口。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述圆形壳体包括两个半圆筒体和两个连接板，所述连接板的两侧分别与两个半圆筒体固定连接，所述连接板具有朝向圆形壳体内侧延伸的突出部，所述螺旋板一、螺旋板二分别与两个连接板的突出部固定连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第一介质口包括开设在半圆筒体上的若干个分散孔、与半圆筒体固定连接且将所有分散孔罩住的壳体件，所述壳体件上固定连接有热介质入口。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第二介质口包括开设在半圆筒体上的若干个分散孔、与半圆筒体固定连接且将所有分散孔罩住的壳体件，所述壳体件上固定连接有冷介质出口。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述壳体件包括半圆管，所述半圆管的两端均固定连接有封头。

作为上述技术方案的进一步描述：

还包括：支承架，所述支承架设置有两个，分别位于第一半圆区域、第二半圆区域的内侧，且支承架与第一半圆区域或第二半圆区域的内侧壁固定连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述支承架包括若干个支承板、若干个筋板，若干个所述支承板沿一长度方向等距平行分布，筋板固定连接在相邻两个所述支承板之间。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述螺旋板一、螺旋板二螺旋卷制时，螺旋板一上的长圆形凹槽的顶部抵在螺旋板二的平面上，螺旋板二上的长圆形凹槽的顶部抵在螺旋板一的平面上。

作为上述技术方案的进一步描述：

第一区域内侧的螺旋板一上的长圆形凹槽深度沿着螺旋板一的长度方向逐渐递减，且长圆形凹槽的顶部抵在圆形壳体的内侧壁。

作为上述技术方案的进一步描述：

第二区域内侧的螺旋板二上的长圆形凹槽深度沿着螺旋板二的长度方向逐渐递减，且长圆形凹槽的顶部抵在圆形壳体的内侧壁。

本实用新型具有如下有益效果：

与现有技术相比，该一种螺旋板换热器，通过在螺旋板一、螺旋板二上冲压形成长圆形凹槽，螺旋卷制时，长圆形凹槽用于支撑相近的螺旋板一和螺旋板二，使之间形成厚度均匀的第一螺旋流道和第二螺旋流道，相比较传统焊接定距柱，其制造工艺简单，凹槽不易损坏，制造所用的材料更少，而且按三角形排列的长圆形凹槽，密度可以设置的较密集，使螺旋板换热器受力好；采用凹槽进行等距，使螺旋板一、螺旋板二上所有面(包括长圆形凹槽的底边和侧边)均为换热面，使螺旋板换热器换热效果更加好；螺旋板一与螺旋板二上的长圆形凹槽对称冲压，避免凸槽(凹槽在另一面形成凸槽)落入凹槽中；螺旋板凹槽长圆形中心线与垂直线夹角为5°到30°，减少流体阻力(流体在第一螺旋流道或者第二螺旋流道内流动的时候，其还需要沿着圆形壳体的轴向流动)。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种螺旋板换热器的正视图；

图2为本实用新型提出的一种螺旋板换热器的侧视图；

图3为本实用新型提出的一种螺旋板换热器的俯视图；

图4为本实用新型提出的一种螺旋板换热器的支承架示意图；

图5为图4中A-A处剖视图；

图6为本实用新型提出的一种螺旋板换热器的螺旋板一示意图；

图7为本实用新型提出的一种螺旋板换热器的螺旋板二示意图；

图8为本实用新型提出的一种螺旋板换热器的螺旋板一沿着凹槽分布方向的截面示意图。

图例说明：

1、支座；2、热介质出口；3、筋板；4、支承板；5、封闭半圆端板；6、中心隔板；7、冷介质入口；8、封闭条；9、热介质入口；10、连接板；11、冷介质出口；12、半圆管；13、半圆筒体；14、螺旋板一；15、螺旋板二；16、密封钢板；17、封头。

具体实施方式

参照图1-图8，本实用新型提供的一种螺旋板换热器：包括支座1、固定连接在支座1上的圆形壳体，中心隔板6、螺旋板一14、螺旋板二15、封闭条8、密封钢板16、封闭半圆端板5、支承架，支座1放置或者固定在地面上，圆形壳体的侧面设置有第一介质口、第二介质口，螺旋板换热器内部流体介质：一个是热介质、一个是冷介质，且冷热介质流动方向相反，若第一介质口为出口，则第二介质口为入口，或者第一介质口为出口，则第二介质口为入口。

中心隔板6位于圆形壳体的内侧，且沿着圆形壳体的轴线方向设置，其依靠螺旋板一14、螺旋板二15与圆形壳体固定。

螺旋板一14、螺旋板二15的表面均设置有若干个长圆形凹槽，长圆形凹槽采用冲压工艺制造，长圆形凹槽在螺旋板一14、螺旋板二15上均是按三角形排列，相较于其他方式的分布(如矩形阵列)，其密度更加的高。其中，长圆形凹槽在长度方向的中心线与垂直线夹角为5°到30°，用于减少流体阻力，螺旋板一14上的长圆形凹槽与螺旋板二15上的长圆形凹槽对称，能够避免螺旋绕制时，凸槽(凹槽在另一面形成凸槽)落入凹槽中。

螺旋板一14的一端部、螺旋板二15的一端部分别与中心隔板6的两侧固定连接，并且螺旋板一14、螺旋板二15同向螺旋卷制，使螺旋板一14的内侧与中心隔板6之间形成第一半圆区域，螺旋板一14的内侧与螺旋板二15的外侧之间形成第一螺旋流道，螺旋板二15的内侧与中心隔板6之间形成第二半圆区域，螺旋板二15的内侧与螺旋板一14的外侧之间形成第二螺旋流道。第一半圆区域与第一螺旋流道的一端连通，第二半圆区域与第二螺旋流道的一端连通。

支承架设置有两个，分别位于第一半圆区域、第二半圆区域的内侧，且支承架与第一半圆区域或第二半圆区域的内侧壁固定连接，支承架用于在螺旋卷制时，保持第一半圆区域、第二半圆区域内侧的形状。

螺旋板一14远离中心隔板6的一端、螺旋板二15远离中心隔板6的一端均与圆形壳体的内侧壁固定连接，且螺旋板一14、螺旋板二15与圆形壳体内侧壁的连接处不重合，如图2中所示，两个连接处相隔半圆区间，使圆形壳体的内侧，且位于螺旋板一14、螺旋板二15与圆形壳体内侧壁的两个连接处之间的一侧形成第一区域、另一侧形成第二区域。

其中，第一介质口与第一区域连通，第一区域与第一螺旋流道连通，第一螺旋流道与第一半圆区域连通，第二介质口与第二区域连通，第二区域与第二螺旋流道连通，第二螺旋流道与第二半圆区域连通。

封闭条8固定设置在螺旋板一14与螺旋板二15之间的缝隙中，密封钢板16固定设置在螺旋板一14、螺旋板二15与圆形壳体之间的缝隙中，用于封堵第一螺旋流道、第二螺旋流道沿圆形壳体轴向的两端，以及第一区域、第二区域沿圆形壳体轴向的两端。

其中，封闭条8可以为圆钢或者扁钢，密封钢板16可以为片状。

封闭半圆端板5具有四个，其中两个封闭半圆端板5与螺旋板一14固定连接，用于封堵第一半圆区域沿圆形壳体轴向的两端，与螺旋板一14固定连接的其中一个封闭半圆端板5上固定连接有热介质出口2，另外两个封闭半圆端板5与螺旋板二15固定连接，用于封堵第二半圆区域沿圆形壳体轴向的两端，与螺旋板二15固定连接的其中一个封闭半圆端板5上固定连接有冷介质入口7。

上述结构中具有两个单向的流道，其中通道一为：介质一流体从第一介质口进入，依次经过第一区域、第一螺旋流道、第一半圆区域后，从热介质出口2流出；通道二为：介质二流体从冷介质入口7流入第二半圆区域，然后依次经过第二螺旋流道、第二区域，从第二介质口流出，此过程中，介质一流体与介质二流体在第一螺旋流道、第二螺旋流道内经过螺旋板一14、螺旋板二15实现无接触的热交换。

如图2中所示，圆形壳体包括两个半圆筒体13和两个连接板10，连接板10的两侧分别与两个半圆筒体13固定连接，连接板10具有朝向圆形壳体内侧延伸的突出部，螺旋板一14、螺旋板二15分别与两个连接板10的突出部固定连接，连接板10的突出部用于增加螺旋板一14、螺旋板二15与半圆筒体13之间的间隔，而且连接板10能够便于装置的组装。

第一介质口包括开设在半圆筒体13上的若干个分散孔、与半圆筒体13固定连接且将所有分散孔罩住的壳体件，壳体件上固定连接有热介质入口9。流体介质经过热介质入口9，进入到壳体件内侧，然后经过若干个分散孔，使流体介质分散进入到第一区域，以便于分散进入到第一螺旋流道。

第二介质口包括开设在半圆筒体13上的若干个分散孔、与半圆筒体13固定连接且将所有分散孔罩住的壳体件，壳体件上固定连接有冷介质出口11。流体介质从第二区域经过若干个分散孔快速的回流到壳体件内侧，然后从冷介质出口11流出。

其中壳体件包括半圆管12，半圆管12的两端均固定连接有封头17，半圆管12与封头17焊接固定，形成一个半包围的壳体件。

支承架包括若干个支承板4、若干个筋板3，若干个支承板4沿一长度方向等距平行分布，筋板3固定连接在相邻两个支承板4之间，支承板4设置有七个，位于相邻两个支承板4之间设置五个筋板3。

螺旋板一14、螺旋板二15螺旋卷制时，螺旋板一14上的长圆形凹槽的顶部抵在螺旋板二15的平面上，螺旋板二15上的长圆形凹槽的顶部抵在螺旋板一14的平面上，螺旋板一14、螺旋板二15之间形成厚度均匀的间隙，供流体介质的流动，流体介质流动的时候，会撞击长圆形凹槽，形成分散流体，在相邻两个长圆形凹槽之间，分散的流体会聚合，然后再分散，实现高效的热交换。

第一区域内侧的螺旋板一14上的长圆形凹槽深度沿着螺旋板一14的长度方向逐渐递减，使长圆形凹槽的顶部能够很好的抵在圆形壳体的内侧壁。

第二区域内侧的螺旋板二15上的长圆形凹槽深度沿着螺旋板二15的长度方向逐渐递减，使长圆形凹槽的顶部能够很好的抵在圆形壳体的内侧壁。

具体为，先在螺旋板一14上冲压长圆形凹槽，螺旋板二15在冲压设备上换一个方位冲压长圆形凹槽，形成螺旋板二15上的长圆形凹槽与螺旋板二15上的长圆形凹槽对称；螺旋板一14、螺旋板二15与中心隔板6焊接后，进行安装支承架(可以采用焊接)，然后开始卷制，螺旋板一14两侧分别与螺旋板二15凹槽和凸槽接触，螺旋板二15的两侧也分别与螺旋板一14凹槽和凸槽接触，成型后在螺旋板一14、螺旋板二15上进行焊接连接板10；最后在连接板10处焊接半圆筒体13；半圆筒体13侧面开孔，焊接半圆管12、封头17；最后焊接接管，试压合格后，进行操作，操作时冷热介质逆流接触，换热效果好，满足工艺操作要求。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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)

1.一种螺旋板换热器，包括支座，其特征在于，还包括：

圆形壳体，所述圆形壳体的侧面与支座固定连接，所述圆形壳体的侧面设置有第一介质口、第二介质口；

中心隔板，所述中心隔板位于圆形壳体的内侧，且沿着圆形壳体的轴线方向设置；

螺旋板一、螺旋板二，所述螺旋板一、螺旋板二的表面均设置有若干个长圆形凹槽，且长圆形凹槽在螺旋板一、螺旋板二上均是按三角形排列；其中，长圆形凹槽在长度方向的中心线与垂直线夹角为5°到30°，且螺旋板一上的长圆形凹槽与螺旋板二上的长圆形凹槽对称；

所述螺旋板一的一端部、螺旋板二的一端部分别与中心隔板的两侧固定连接，并且螺旋板一、螺旋板二同向螺旋卷制，使螺旋板一的内侧与中心隔板之间形成第一半圆区域，螺旋板一的内侧与螺旋板二的外侧之间形成第一螺旋流道，螺旋板二的内侧与中心隔板之间形成第二半圆区域，螺旋板二的内侧与螺旋板一的外侧之间形成第二螺旋流道；

螺旋板一远离中心隔板的一端、螺旋板二远离中心隔板的一端均与圆形壳体的内侧壁固定连接，且螺旋板一、螺旋板二与圆形壳体内侧壁的连接处不重合，使圆形壳体的内侧，且位于螺旋板一、螺旋板二与圆形壳体内侧壁的两个连接处之间的一侧形成第一区域、另一侧形成第二区域，其中，第一介质口与第一区域连通，第一区域与第一螺旋流道连通，第一螺旋流道与第一半圆区域连通，第二介质口与第二区域连通，第二区域与第二螺旋流道连通，第二螺旋流道与第二半圆区域连通；

封闭条、密封钢板，所述封闭条固定设置在螺旋板一与螺旋板二之间的缝隙中，所述密封钢板固定设置在螺旋板一、螺旋板二与圆形壳体之间的缝隙中；

封闭半圆端板，所述封闭半圆端板具有四个，其中两个封闭半圆端板与螺旋板一固定连接，与螺旋板一固定连接的其中一个封闭半圆端板上固定连接有热介质出口，另外两个封闭半圆端板与螺旋板二固定连接，与螺旋板二固定连接的其中一个封闭半圆端板上固定连接有冷介质入口。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋板换热器，其特征在于：所述圆形壳体包括两个半圆筒体和两个连接板，所述连接板的两侧分别与两个半圆筒体固定连接，所述连接板具有朝向圆形壳体内侧延伸的突出部，所述螺旋板一、螺旋板二分别与两个连接板的突出部固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种螺旋板换热器，其特征在于：所述第一介质口包括开设在半圆筒体上的若干个分散孔、与半圆筒体固定连接且将所有分散孔罩住的壳体件，所述壳体件上固定连接有热介质入口。

4.根据权利要求2所述的一种螺旋板换热器，其特征在于：所述第二介质口包括开设在半圆筒体上的若干个分散孔、与半圆筒体固定连接且将所有分散孔罩住的壳体件，所述壳体件上固定连接有冷介质出口。

5.根据权利要求3或4所述的一种螺旋板换热器，其特征在于：所述壳体件包括半圆管，所述半圆管的两端均固定连接有封头。

6.根据权利要求1所述的一种螺旋板换热器，其特征在于，还包括：支承架，所述支承架设置有两个，分别位于第一半圆区域、第二半圆区域的内侧，且支承架与第一半圆区域或第二半圆区域的内侧壁固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种螺旋板换热器，其特征在于：所述支承架包括若干个支承板、若干个筋板，若干个所述支承板沿一长度方向等距平行分布，筋板固定连接在相邻两个所述支承板之间。

8.根据权利要求1所述的一种螺旋板换热器，其特征在于：所述螺旋板一、螺旋板二螺旋卷制时，螺旋板一上的长圆形凹槽的顶部抵在螺旋板二的平面上，螺旋板二上的长圆形凹槽的顶部抵在螺旋板一的平面上。

9.根据权利要求1所述的一种螺旋板换热器，其特征在于：第一区域内侧的螺旋板一上的长圆形凹槽深度沿着螺旋板一的长度方向逐渐递减，且长圆形凹槽的顶部抵在圆形壳体的内侧壁。

10.根据权利要求1所述的一种螺旋板换热器，其特征在于：第二区域内侧的螺旋板二上的长圆形凹槽深度沿着螺旋板二的长度方向逐渐递减，且长圆形凹槽的顶部抵在圆形壳体的内侧壁。