[發明專利]一種高壽命多系統板式換熱器及其實現方法

有效

• 申請號: 201810382506.1
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108332588B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 奚龍;張舉飛;王健;榮彬彬;吳娜
• 申請（專利權）人: 江蘇寶得換熱設備股份有限公司
• 主分類號: F28D9/00
• 分類號: F28D9/00;F28F3/04;F28F3/08
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 趙海波;孫燕波

一種高壽命多系統板式換熱器，其特征在于：依次包括上蓋板、換熱片和下蓋板，上述換熱片包括多種型式，各型式換熱片按一定次序堆疊形成多個獨立換熱系統；上述多個獨立換熱系統包括至少兩種高壓腔、至少兩種高壓環形空腔、至少兩種高壓流道、至少一種低壓腔、至少一種低壓流道、至少兩種高壓換熱介質分配孔、至少一種低壓換熱介質分配孔；上述各高壓環形空腔及高壓換熱介質分配孔分別設置具有連續曲率的微凸體，上述高壓換熱介質分配孔具有一定錐度，其能有效降低各高壓環形腔與低壓流道之間的壓差。上述各高壓環形空腔中還設置了加強圈，其進一步提高了多系統板式換熱器使用壽命。

技術領域

本發明涉及板式換熱器，具體涉及一種高壽命多系統板式換熱器及其實現方法。

背景技術

板式換熱器是液—液、液—汽進行熱交換較為理想的設備，其具有熱交換效率高、熱損失小、結構緊湊輕巧、占地面積小、使用壽命長等一系列優點，因而被廣泛應用于冶金、礦山、石油、化工、電力、醫藥、食品、化纖、造紙、輕紡、船舶、供熱等部門。并且，其可用于加熱、冷卻、蒸發、冷凝、殺菌消毒、余熱回收等各種情況。

板式換熱器根據換熱系統數量可分為單系統板式換熱器和多系統板式換熱器。但系統板式換熱器通常為兩種換熱介質之間的熱量轉化，而多系統板式換熱器通常為兩種以上換熱介質之間的熱量轉化。比較而言，多系統板式換熱器具備兩種以上不同換熱介質同時換熱的功能，相當于同時使用多個單系統板式換熱器，因而多系統板式換熱器具有空間結構緊湊，換熱效率高等優點。單系統板式換熱器通常采用兩種表面花紋相互共軛的換熱片依次堆疊而成，形成兩種換熱空腔，因而其結構較簡單，且疲勞耐久可控性較好。相對而言，多系統板式換熱器需采用兩種以上表面花紋不同的換熱片依次堆疊，形成兩種以上換熱空腔，因而其結構較為復雜，疲勞耐久可控性較差。為使多系統板式換熱器各個換熱空腔有序排布，壓力較高的換熱介質通常首先儲存于高壓環形空腔后經高壓介質分配孔流入換熱腔，由于現有高壓環形空腔表面為平面且無相應支撐結構，因而當流速較低的高壓換熱介質聚集于此時，高壓環形空腔與換熱介質壓力較小的低壓腔易形成較大壓差，使多系統板式換熱器處于低周疲勞狀態狀態，產品可靠性較差。

針對高壓環形空腔與低壓腔之間存在的大壓差，現有技術的解決方案為在高壓環形腔中設置采用機加工的環形塊狀金屬墊圈，其雖能解決多系統板式換熱器疲勞開裂問題，但其具有多系統換熱器整體質量重，金屬墊圈機加工成本高等缺點，且其并未從根本上解決大壓差問題。

因此，開發一種低壓差高強度的高壽命多系統板式換熱器是本領域技術人員需要思考的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種高壽命多系統板式換熱器及其實現方法，其能有效減小高壓環形空腔與低壓流道之間的壓差，且具有簡單易行的補強措施，提高現有多系統板式換熱器使用壽命。

本發明解決上述問題所采用的技術方案為：一種高壽命多系統板式換熱器，其特征在于：依次包括上蓋板、換熱片和下蓋板，上述換熱片包括多種型式，各型式換熱片按一定次序堆疊形成多個獨立換熱系統；上述多個獨立換熱系統包括至少兩種高壓腔、至少兩種高壓環形空腔、至少兩種高壓流道、至少一種低壓腔、至少一種低壓流道、至少兩種高壓換熱介質分配孔、至少一種低壓換熱介質分配孔；壓力較高換熱介質分別經上述各高壓腔、上述各高壓環形空腔后通過各高壓換熱介質分配孔分別進入上述各高壓流道，壓力較低的換熱介質經上述低壓腔后通過低壓換熱介質分配孔進入上述低壓流道，壓力不同的各種換熱介質在各自流道中完成熱量交換；上述各高壓環形空腔及高壓換熱介質分配孔分別設置具有連續曲率的微凸體，其提高了各高壓環形空腔中換熱介質的流動速度，降低了各高壓環形腔與低壓流道之間的壓差；上述高壓換熱介質分配孔具有一定錐度，其能進一步降低各高壓環形腔與低壓流道之間的壓差。

優選地，上述高壽命多系統板式換熱器還包括加強圈，其安裝于上述多系統板式換熱器各高壓環形空腔中，其降低了各高壓環形空腔因壓差引起的應力。