[發明專利]一種多通道螺旋蜂窩板式換熱器

在審

• 申請號: 201710995855.6
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107726899A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 王長友
• 申請（專利權）人: 王長友
• 主分類號: F28D9/04
• 分類號: F28D9/04;F28F3/08
• 代理公司: 北京創遇知識產權代理有限公司11577
• 代理人: 武媛,呂學文

技術領域

本發明涉及換熱器技術領域，具體涉及一種多通道螺旋蜂窩板式換熱器。

背景技術

換熱器廣泛用于石油、化工、電力、冶金、船舶、機械、食品、制藥等行業，在生產中占有重要地位。各種不同型式和種類的換熱器發展很快，新結構、新材料的換熱器不斷涌現。

在已有的換熱器中，管殼式換熱器結構簡單，管殼內裝有管束，管束兩端固定在管板上。由于冷熱流體溫度不同，殼體與管束受熱不同，其膨脹程度也不同。當兩者溫差較大時，管束會因熱應力而扭彎變形，并從管板脫落，甚至會導致換熱器毀壞。因此，考慮到熱膨脹對換熱器的影響，必須采用膨脹部件來消除或減小熱應力，這將增加成本。并且，管殼式換熱器結構松散，金屬消耗量大，占地也較大，而且接頭多且易漏，傳熱效率低。

為此，相關技術人員設計了一種溫差應力較大的螺旋板式換熱器，即使冷熱量流體溫差達到200℃，仍無需膨脹部件。然而這種螺旋板式換熱器為單流道換熱器，由于流道的截面積較小，處理量小，若想增大處理量，只能增大流道的距離，但這又會降低換熱效率，而且，兩種介質之間不能實現大的壓差傳熱。另外，這種螺旋板式換熱器的基板為平板，所以基板之間攪流弱；基板厚度大于2mm，耗材量大，制作成本高；而且基板的固定需要通過焊接定距柱，焊接質量難以保證，定距柱容易脫落，焊縫腐蝕，降低換熱器的使用壽命。

另外，市場上還有一種無定距柱的螺旋波紋板換熱器，將兩塊基板疊焊，卷板成型后再鼓脹，通過兩張板相互頂托形成通道增大了換熱面積。但是，取消定距柱，液體流動時不能產生渦流，傳熱系數降低，而且，要想增大介質流量需通過增大鼓脹高度和板間距來實現，這同樣會降低傳熱系數。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多通道螺旋蜂窩板式換熱器，用以解決現有換熱器流道單一，僅能通過定距柱固定，影響換熱系數的問題。

為實現上述目的，本發明提供一種多通道螺旋蜂窩板式換熱器，所述多通道螺旋蜂窩板式換熱器包括換熱板，所述換熱板為疊置的兩張基板，在所述兩張基板的相對面設置若干連接區域，所述兩張基板的非連接區域各自向外鼓脹，所述換熱板的表面在所述非連接區域向外凸出，使所述換熱板的雙表面均呈凹凸的蜂窩狀；所述換熱板螺旋卷制并在相鄰換熱板間形成第一介質流道，在所述非連接區域打壓鼓脹后形成第二介質流道。

優選地，所述若干連接區域不均勻分布在所述兩張基板的相對面上，所述連接區域通過焊接方式獲得。

優選地，所述焊接方式為激光焊、電子束焊、等離子焊、電阻焊或氬弧焊。

優選地，所述兩張基板的非連接區域向外鼓脹的高度不同。

優選地，所述多通道螺旋蜂窩板式換熱器還包括第一介質輸入接管、第一介質輸出接管、第二介質輸入接管和第二介質輸出接管，所述第一介質輸入接管和所述第一介質輸出接管分別與所述第一介質流道的輸入口和輸出口連通，所述第二介質輸入接管和所述第二介質輸出接管分別與所述第二介質流道的輸入口和輸出口連通，且所述第一介質輸入口和輸出口分別設置在所述多通道螺旋蜂窩板式換熱器端部的連接區域。

優選地，所述第一介質輸入接管通過多個支管與多個所述第一介質流道的輸入口一一連通。

優選地，所述第二介質輸入接管和所述第二介質輸出接管打壓鼓脹形成。

優選地，在所述多通道螺旋蜂窩板式換熱器的頂端和底端分別設置有支撐封板，所述支撐封板支撐螺旋卷制的所述換熱板；在所述多通道螺旋蜂窩板式換熱器的頂端中部和底端中部分別設置中心封板，所述支撐封板與所述中心封板使所述第一介質流道形成封閉的介質流道。

優選地，所述多通道螺旋蜂窩板式換熱器包括多塊換熱板，所述多塊換熱板疊置并螺旋卷制。

優選地，所述基板的厚度相等，所述基板的厚度范圍為0.3mm～4mm。

本發明具有如下優點：

本發明提供的多通道螺旋蜂窩板式換熱器的換熱板包括疊置的兩張基板，兩張基板的相對面不均勻分布若干連接區域，卷制換熱板，在兩張基板之間增壓，使兩張基板的非連接區域各自向外鼓脹，在相鄰換熱板間形成第一介質流道，在非連接區域打壓鼓脹后形成第二介質流道，換熱板的雙表面均呈凹凸的蜂窩狀，有助于介質流動時產生渦流，從而加大換熱系數，同時，增加換熱板數量就可以增加換熱器的流道，就可以增加介質的流量；換熱板螺旋卷制而成，緊湊性好，節省占地面積；換熱板的非連接區域間距離不同，使非連接區域的面積不同，因此在非連接區域形成不同的鼓脹高度，其中的鼓脹高點相互頂托對換熱器第一介質流道支撐固定，而無需設置定距柱等支撐部件，從而減少制造工序，降低成本。

附圖說明