[發明專利]一種換熱器

有效

• 申請號: 201210096168.8
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN102620581A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 黃華東
• 申請（專利權）人: 黃華東
• 主分類號: F28D9/00
• 分類號: F28D9/00
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 羅曉聰

技術領域：

本發明涉及換熱器技術領域，特指一種結構緊湊、密封，可切換單雙換熱芯且換熱效果顯著、維護簡便的換熱器。

背景技術：

換熱器是一種將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備，又稱熱交換器。換熱器種類很多，但根據冷、熱流體熱量交換的原理和方式基本上可分三大類即：間壁式、混合式和蓄熱式。在三類換熱器中，間壁式換熱器應用最多。

常見的間壁式換熱器包括以下幾種：

一、夾套式換熱器。這種換熱器是在容器外壁安裝夾套制成，結構簡單；但其加熱面受容器壁面限制，傳熱系數也不高，為提高傳熱系數且使釜內液體受熱均勻，可在釜內安裝攪拌器。當夾套中通入冷卻水或無相變的加熱劑時，亦可在夾套中設置螺旋隔板或其它增加湍動的措施，以提高夾套一側的給熱系數。為補充傳熱面的不足，也可在釜內部安裝蛇管，夾套式換熱器廣泛用于反應過程的加熱和冷卻。

二、沉浸式蛇管換熱器。這種換熱器是將金屬管彎繞成各種與容器相適應的形狀，并沉浸在容器內的液體中。蛇管換熱器的優點是結構簡單，能承受高壓，可用耐腐蝕材料制造；其缺點是容器內液體湍動程度低，管外給熱系數小。為提高傳熱系數，容器內可安裝攪拌器。

三、噴淋式換熱器。這種換熱器是將換熱管成排地固定在鋼架上，熱流體在管內流動，冷卻水從上方噴淋裝置均勻淋下，故也稱噴淋式冷卻。噴淋式換熱器的管外是一層湍動程度較高的液膜，管外給熱系數較沉浸式增大很多。另外，這種換熱器大多放置在空氣流通之處，冷卻水的蒸發亦帶走一部分熱量，可起到降低冷卻水溫度，增大傳熱推動力的作用.因此，和沉浸式相比，噴淋式換熱器的傳熱效果大有改善。

四、套管式換熱器是由直徑不同的直管制成的同心套管，并由U形彎頭連接而成。在這種換熱器中，一種流體走管內，另一種流體走環隙，兩者皆可得到較高的流速，故傳熱系數較大。另外，在套管換熱器中，兩種流體可為純逆流，對數平均推動力較大。套管換熱器結構簡單，能承受高壓，應用亦方便(可根據需要增減管段數目)。特別是由于套管換熱器同時具備傳熱系數大，傳熱推動力大及能夠承受高壓強的優點，在超高壓生產過程(例如操作壓力為3000大氣壓的高壓聚乙烯生產過程)中所用的換熱器幾乎全部是套管式。

五、板式換熱器，這是一種典型的間壁式換熱器，其使用非常普遍，但是傳統的板式換熱器存在密封性較差，易漏泄；需常更換墊圈，較麻煩；使用壓力受一定限制；使用溫度受墊圈材料耐溫性能的限制；清洗不方便，并且不便于維護而逐漸被淘汰。

上述的換熱器的焊接技術均采用焊料焊接，使其存在焊接不充分等不良現象，使換熱器內部不緊密，存在產生泄漏的風險，降低了換熱器的質量品質。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種結構緊湊、密封，可切換單雙換熱芯且換熱效果顯著、維護簡便的換熱器。

為了解決上述技術問題，本發明采用了下述技術方案：一種換熱器，包括：一基座，該基座作為整個換熱器的承載裝置；一換熱組件，該換熱組件包括固定焊接于基座上的具有兩個空腔的殼體、安裝于殼體空腔中的兩個換熱芯以及與換熱芯形成循環導通的媒介入口和媒介出口；所述的殼體內腔通過一隔板分隔為第一空腔和第二空腔，該隔板與殼體底部形成有一間隙流道，殼體的第一空腔和第二空腔通過該間隙流道連通，所述的兩個換熱芯分別固定安裝于殼體的第一空腔和第二空腔中。

進一步而言，上述技術方案中，所述的殼體上設置有與所述換熱芯內波紋間隙連通的第一管道以及第二管道，殼體上還設置有一排污管道，其中，第一管道和第二管道中分別連通殼體的第一空腔和第二空腔。

進一步而言，上述技術方案中，所述第一空腔內換熱芯的媒介出口和第二空腔內換熱芯的媒介出口通過外接一環形管連通，其中，環形管與媒介出口的端口通過螺栓緊密固定，形成可更換式裝配。

進一步而言，上述技術方案中，所述的換熱芯包括由多個板片組焊接形成的板片束以及固定于板片束兩端的頭板和尾板；所述的換熱芯內形成有多個波紋間隙；所述的板片組包括兩片板片；所述的板片呈圓形，其上形成有與媒介入口和媒介出口對應的兩個圓孔；所述的板片表面形成波紋狀凸起，該凸起的波紋狀彎折角度為：60°-180°。

進一步而言，上述技術方案中，所述的每兩片板片通過其表面的波紋狀凸起以及圓孔邊緣相對應焊接，形成所述的板片組，其中該板片組內部形成有多個波紋間隙；所述的每兩個板片組之間通過其外沿相對應焊接，形成所述的板片束。