丁胞型換熱芯體及具有丁胞型換熱芯體的板殼式換熱器的制造方法
【專利摘要】本發明公開一種丁胞型換熱芯體及具有丁胞型換熱芯體的板殼式換熱器，屬于傳熱【技術領域】。在板殼式換熱器上采用該種結構形式的熱換芯體能夠克服現有板殼式換熱器清洗維護困難、不適用于低阻力或介質較臟場合的問題。具體為：在換熱板片的表面均勻間隔加工有大小一致的球凸和球凹，球凹和球凸的深度為2～5毫米，直徑為8～15毫米。當多個換熱板片層疊在一起形成流體通道時，使相鄰兩個丁胞板片中，其相對面上的球凸與球凸對應，球凹與球凹對應，由此使所形成的通道內較多的流道是暢通的，可以輕松的通過介質較臟的流體。同時對于該種結構的換熱芯體，可以采用高壓水槍沖洗等機械方法清洗。
【專利說明】丁胞型換熱芯體及具有丁胞型換熱芯體的板殼式換熱器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種換熱芯體和一種板殼式換熱器，特別涉及一種丁胞型換熱芯體及具有丁胞型換熱芯體的板殼式換熱器，屬于傳熱【技術領域】。
【背景技術】
[0002]板殼式換熱器(如圖1所示)具有傳熱效率高，結構緊湊等優點，目前已被廣泛應用于化工、制冷、食品和醫藥等生產流程中。板殼式換熱器的板片之間采用焊接方式密封，而不是采用傳統可拆式板式換熱器中的墊片形式，進而可以用于高溫高壓的場合，其設計壓力最高可以到20MPa，設計溫度最高可以到900°C。
[0003]傳統的板式換熱器較多地采用波紋板片(如圖2所示)，兩板片之間波紋呈一定角度布置，以強化換熱。然而由于兩塊波紋板間有交錯角，使整個流道成為復雜的網狀結構，如圖3所示，這類換熱板片形成的換熱芯體的通道如果結垢或者堵塞，只能采用化學方法清洗，無法采用高壓水槍沖洗等機械方法清洗。原因在于高壓水槍的高壓無法傳遞到板片的中部，在流道進口處壓頭損耗很大。因此波紋板片只適用于介質較為潔凈的場合，在一些要求低阻力場合、或者介質較臟的場合時，波紋板就不適用。為克服這些不足，就需要開發一種在介質較臟場合容易清洗維護的新型換熱芯體。

【發明內容】

[0004]有鑒于此，本發明提供一種丁胞型換熱芯體及具有丁胞型換熱芯體的板殼式換熱器，該熱換芯體能夠克服現有板式換熱器清洗維護困難、不適用于低阻力或介質較臟場合的問題。
[0005]所述丁胞型換熱芯體由兩個以上換熱板片層疊固接后形成，在所述換熱板片的表面分布有直徑和深度一致的球凸和球凹；所述換熱芯體的兩個相鄰換熱板片中，其相對面上的球凸與球凸對應，球凹與與球凹對應。
[0006]所述換熱板片上球凸和球凹的深度為2?5毫米，直徑為8?15毫米。
[0007]所述球凸和球凹沿換熱板片的橫向和縱向均勻間隔分布。
[0008]具有丁胞型換熱芯體的板殼式換熱器包括:殼體和換熱芯體；所述換熱芯體包括兩個以上板片對，所述板片對由兩個片狀環形結構的換熱板片組成；所述換熱板片的表面均勻間隔分布有球凸和球凹，在換熱板片的環形面上加工有兩個圓孔，將兩個換熱板片環形面上的兩個圓孔分別焊接在一起形成板片對，保證兩個換熱板片相對面上的球凸與球凸對應，球凹與與球凹對應；兩個以上板片對同軸放置，使相鄰兩板片對的相對面上球凸與球凸對應，球凹與與球凹對應；分別將相鄰兩板片對的內圓及外圓焊接，形成換熱芯體。
[0009]所述換熱芯體固定安裝在殼體內部，板片芯體與殼體之間有間隙；在所述殼體的一側端面上，換熱芯體內圓孔所在位置加工殼程流體入口管嘴，所述殼程流體入口管嘴；換熱芯體環形面上兩個圓孔對應的位置各設置一個管嘴，分別用作板程流體入口管嘴和板程流體出口管嘴；在所述殼體的圓周面上加工有殼程流體出口管嘴，所述殼程流體出口管嘴與板片芯體與殼體之間的環形空間貫通。
[0010]所述換熱板片上球凸和球凹的深度為2?5毫米，直徑為8?15毫米。
[0011]所述換熱板片為鈦板片。
[0012]有益效果:
[0013]該種結構形式的換熱芯體及板殼式換熱器，其內部流道清洗維護方便，且能夠減少流動阻力，增加流體流速，減少設備結垢，有助于提高設備的可靠性及壽命。
[0014]將換熱板片上球凸和球凹的深度限制為2?5毫米，直徑限制為8?15毫米，即能保證板程和殼程內介質有效的換熱，又便于流道的清洗維護。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是傳統板殼式換熱器的結構示意圖；
[0016]圖2是傳統板殼式換熱器上采用的波紋板片的結構示意圖；
[0017]圖3是波紋板片構成的流體通道；
[0018]圖4是丁胞板片的結構示意圖(實心代表球凸，空心代表球凹)；
[0019]圖5為采用丁胞板片構成的流體通道；
[0020]圖6是采用丁胞環板構成的板殼式換熱器；
[0021]圖7是丁胞型板換熱器內部流體流動示意圖。
[0022]其中，1-殼體；2_板程流體入口管嘴；3_殼程流體入口管嘴；4_板程流體出口管嘴；5_換熱芯體；6_殼程流體出口管嘴。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例對本發明的【具體實施方式】作進一步描述，以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。
[0024]本實施例提供一種丁胞型換熱芯體及具有丁胞型換熱芯體的板殼式換熱器。丁胞型換熱芯體由對個換熱板片同軸固接后形成。換熱板片的結構如圖4所示，換熱板片為環形板，其環形面上對稱加工有兩個圓孔。在換熱板片的兩表面沿橫向和縱向均勻間隔加工有大小一致的球凸和球凹，球凹和球凸的深度為3毫米，直徑為10毫米。加工球凸和球凹時，同時壓制換熱板片基體的兩個端面，使換熱板片基體一個端面的球凹對應為另一端面的球凸。形成換熱芯體5時，先兩個換熱板片同軸放置，并使兩個換熱板片相對面的球凹與球凹對應，球凸與球凸對應。然后兩個換熱板片環形面上同一位置的圓孔焊接在一起，形成板片對。最后將多個板片對同軸放置，分別將相鄰兩板片對的內圓及外圓焊接在一起，構成換熱芯體5。所形成的換熱芯體5中，任意兩個相鄰板片的相對面中均為球凹與球凹對應，球凸與球凸對應，如圖5所示。由此使所形成的通道內較多的流道是暢通的，可以輕松的通過介質較臟的流體。同時對于該種結構的換熱芯體，可以采用高壓水槍沖洗等機械方法清洗。換熱芯體5的中心孔及每個板片對中兩板片之間通道構成殼程通道，換熱芯體5中心孔兩側的圓孔及板片對與板片對之間流道構成板程流道。
[0025]具有上述結構形式的換熱芯體的板殼式換熱器如圖6所示，殼體I為中空的柱形結構，換熱芯體5同軸放置在殼體I內部，換熱芯體5的上下表面分別與殼體I的上下內表面抵觸，為保證板程流道與殼程通道的隔離，位于換熱芯體5底部的換熱板片的環形面上不加工圓孔，使板程流道密封。在殼體I的上表面:換熱芯體5中心孔所在位置同軸加工圓孔用作殼程流體入口管嘴3，殼程流體入口管嘴3與換熱芯體5的殼程流道貫通；換熱芯體5中心孔兩側圓孔對應的位置各同軸加工一個管嘴，分別用作板程流體入口管嘴2和板程流體出口管嘴4，板程流體入口管嘴2和板程流體出口管嘴4與換熱芯體5的板程流道貫通。同時在殼體I圓周面上加工兩個殼程流體出口管嘴6，殼程流體出口管嘴6與殼體I和換熱芯體5之間的環形空間貫通。
[0026]圖7給出了采用該種結構形式換熱器內流體流動的示意圖:殼程流體自殼程流體入口管嘴3進入殼程流道，與自板程流體入口管嘴2進入的板程流道的循環水進行換熱。殼程流體自殼程流體出口管嘴6排出，而板程流體自殼程流體出口管嘴4排出。
[0027]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.丁胞型換熱芯體，其特征在于，所述換熱芯體由兩個以上換熱板片層疊固接后形成，在所述換熱板片的表面分布有直徑和深度一致的球凸和球凹；所述換熱芯體的兩個相鄰換熱板片中，其相對面上的球凸與球凸對應，球凹與與球凹對應。
2.如權利要求1所述的丁胞型換熱芯體，其特征在于，所述換熱板片上球凸和球凹的深度為2?5毫米，直徑為8?15毫米。
3.如權利要求1所述的丁胞型換熱芯體，其特征在于，所述球凸和球凹沿換熱板片的橫向和縱向均勻間隔分布。
4.具有丁胞型換熱芯體的板殼式換熱器，其特征在于，包括:殼體(I)和換熱芯體(5);所述換熱芯體(5)包括兩個以上板片對，所述板片對由兩個片狀環形結構的換熱板片組成；所述換熱板片的表面均勻間隔分布有球凸和球凹，在換熱板片的環形面上加工有兩個圓孔，將兩個換熱板片環形面上的兩個圓孔分別焊接在一起形成板片對，保證兩個換熱板片相對面上的球凸與球凸對應，球凹與與球凹對應；兩個以上板片對同軸放置，使相鄰兩板片對的相對面上球凸與球凸對應，球凹與與球凹對應；分別將相鄰兩板片對的內圓及外圓焊接，形成換熱芯體(5)； 所述換熱芯體(5)固定安裝在殼體(I)內部，板片芯體(6)與殼體(I)之間有間隙；在所述殼體(I)的一側端面上，換熱芯體(5)內圓孔所在位置加工殼程流體入口管嘴(3)，所述殼程流體入口管嘴(3);換熱芯體(5)環形面上兩個圓孔對應的位置各設置一個管嘴，分別用作板程流體入口管嘴(2)和板程流體出口管嘴(4);在所述殼體(I)的圓周面上加工有殼程流體出口管嘴，所述殼程流體出口管嘴與板片芯體(6)和殼體(I)之間的環形空間貫通。
5.如權利要求4所述的具有丁胞型換熱芯體的板殼式換熱器，其特征在于，所述換熱板片上球凸和球凹的深度為2?5毫米，直徑為8?15毫米。
6.如權利要求4所述的具有丁胞型換熱芯體的板殼式換熱器，其特征在于，所述換熱板片為鈦板片。
【文檔編號】F28F3/08GK103808190SQ201410040765
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年1月27日 優先權日:2014年1月27日
【發明者】欒輝寶, 夏曉宇, 鄭偉業, 遲浩淼, 王崧, 張世程 申請人:中國船舶重工集團公司第七一一研究所