[發明專利]一種純逆流板殼式熱交換器板束

有效

• 申請號: 201110092486.2
• 申請日: 2011-04-13
• 公開（公告）號: CN102213558A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 胡國棟;王紀兵;常春梅
• 申請（專利權）人: 甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司;上海藍濱石化設備有限責任公司;蘭州藍亞石油化工裝備工程有限公司;機械工業蘭州石油鉆采煉油化工設備質量檢測所有限公司
• 主分類號: F28D9/00
• 分類號: F28D9/00;F28F3/08;F28F9/00;F28F21/08
• 代理公司: 北京萬科園知識產權代理有限責任公司 11230
• 代理人: 杜澄心;張亞軍

技術領域

本發明屬于機械設計與制造技術領域，涉及一種熱交換器板束。

背景技術

板殼式熱交換器是目前國際上先進的熱交換器，具有耐高溫、高壓、換熱效率高的優點。熱交換器板束為板殼式熱交換器的核心部件，板束能否在高溫、高壓工況下經得住高溫差的考驗，是熱交換器實現換熱能力的前提條件。

隨著設備向大型化的發展，熱交換器板束在高溫下的熱膨脹量也隨之增加，導致板片薄弱部位出現彎折、焊縫開裂等現象，究其因板束構成的介質出口剛度太小，不能承受大應變的要求。加之板片縱向位移受到限制，在熱應力作用下最終導致板片的失效。并且熱介質在板束中的流動幾乎為直線，而冷介質為折線，由于熱介質流速相對過快使其換熱能力未能充分發揮。專利CN100453947C、CN1312455C、CN201637297U所述的板束，都存在上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種純逆流板殼式熱交換器板束，以解決大型板殼式熱交換器板束能夠在高溫下正常運行、提高設備的使用性能和保證熱交換與余熱回收裝置的可靠運行等技術問題。

本發明通過下述技術方案實現上述技術目的：

一種純逆流板殼式熱交換器板束，冷、熱介質均為直進側出、折線流動；其特征在于，板束包括平周波紋板片、鑲塊和板箱；平周波紋板片周邊為直邊且位于同一平面上，鑲塊位于平周波紋板片周邊，為矩形環狀結構，在鑲塊三個側面上開有介質進出孔；兩片平周波紋板片之間夾一個鑲塊，連接在一起構成一個板腔，該板腔為一種介質流通的通道；在板腔的任意一個外表面上焊接另一鑲塊，使此鑲塊開孔方向與前一鑲塊開孔方向相向布置，這樣構成另一個板腔，該板腔為另一種介質流通的通道，由上述若干板腔，構成具有一個冷、熱介質入口、兩個冷熱介質出口的板殼式熱交換器板束。

在鑲塊兩個側面上開有介質進出孔，鑲塊依次相鄰按開孔方向相向布置，與平周波紋板片形成具有一個冷、熱介質入口、一個冷、熱介質出口的板束。

由三個側面上開有介質進出孔和兩個側面上開有介質進出孔的鑲塊，依次相鄰按開孔方向相向布置，與平周波紋板片形成具有一個冷、熱介質入口、一個熱介質出口、兩個冷介質出口的板束；或具有一個冷、熱介質入口、一個冷介質出口、兩個熱介質出口的板束。

所述板箱由四塊金屬板構成上、下面敞口的空心六面體結構，其中兩側面分別在上、下部位開孔，這些開孔分別為兩種介質的出口；板束固定在板箱中，板束的介質出口部位與板箱側面的開孔部位相對應。

熱交換器板束還包括支撐塊，該支撐塊布置在兩兩波紋板片之間，并使支撐塊位于波紋板片的同一處。

所述支撐塊為條形長支撐塊及條形短支撐塊共同組成。

平周波紋板片為金屬薄板件，平周波紋板片中部為凸凹不平、溝槽縱橫的起伏結構。

平周波紋板片中部形狀為人字形波紋結構或半球形波紋結構。

本發明具有如下有益效果：

板束中支撐塊的應用，加強了板束的剛度，波紋板片可以采用較薄結構，并且兩種介質可實現純逆流，熱量損失小，故傳熱性能好。介質出入口設在鑲塊上，出入口的強度高。板片、鑲塊、板箱均為同種金屬制造，易于焊接且焊縫質量可靠，同時由于板片為薄金屬件制造，因而重量輕，結構緊湊，節省原材料，生產成本低，經濟效益顯著。基于上述特點，本熱交換板束具有較好的使用性，同時使設備具備了大型化的形成條件。

附圖說明

圖1為本發明熱交換器板束介質流程圖。

圖2為本發明制造的熱交換器板束矩形環狀鑲塊結構示意圖。

圖3為本發明制造的熱交換器平周人字形波紋板片結構示意圖。

圖4為本發明組裝的熱交換器板腔結構示意圖。

圖5為本發明制造的熱交換器板束結構示意圖。

圖6為本發明制造的熱交換器板箱結構示意圖。

圖7為本發明制造的帶有板箱增強的熱交換器板束結構示意圖。

圖8為本發明制造的熱交換器條形鑲塊結構示意圖。

圖9為本發明組裝的熱交換器另一板束結構示意圖。

圖10為本發明的第二實例介質流程圖。

圖11為本發明的第三實例介質流程圖。

圖12為本發明的第四實例介質流程圖。

附圖編號：1為鑲塊、2為波紋板、21為波紋板片直邊、22為凸波紋、23為凹波紋、4為板箱、5為條形長支撐塊、6為條形短支撐塊、101為冷介質入口、102為冷介質出口、201為熱介質入口、202為熱介質出口。

具體實施方式

實施例1