[实用新型]新型板式换热器

说明书

技术领域

本实用新型属于换热设备，具体地说就是一种板式换热器。

背景技术

拼装式板式换热器是由多片如图1所示的经冲压出波纹槽的金属(常用的是各种不锈钢)薄板按一定间隔(3mm——5mm)，四周通过垫片密封，用框架和夹紧螺栓重叠压紧而成。

板片的四个角孔和密封垫片形成了流体的分配管和汇集管；同时通过角孔与流道交界处是否设置密封的方式合理地将两种热交换介质分开，使其分别在每片板片两侧的流道中流动，通过板片进行热交换。

拼装式板式换热器具有传热效率高、体积小、可适当增加或减少板片数量来满足工艺变化、安装和拆洗方便等特点，因此被广泛地应用于供暖、工业、食品等领域中各种介质之间的热交换。

目前，对于板片之间的密封方式，国内外均采用橡胶垫片。垫片经框架和夹紧螺栓压紧产生弹性变形起到密封作用。所采用的橡胶种类有三元乙丙橡胶、丁睛橡胶、氟橡胶、硅橡胶、氯丁橡胶和食品专用橡胶等。由于橡胶自身的特性，橡胶垫片的使用制约了拼装式板式换热器的使用范围，不能在某些特殊条件下正常运行，主要不足有：

1、容易自然老化、变硬、弹性降低，失去密封的作用。

2、不能应用在高温的工况下。换热器长时间运行时，其工作温度不能超过150℃，否则橡胶垫片的寿命大大缩短；更严重的是会带来安全隐患。所以其正常工作的温度被设定为150℃以下。当热交换介质温度超过150℃时，就需要另外增加减温装置，从而使制造成本增加，也使体积变大；或者更换其它类型的换热器。

3、不能较好地适应特殊介质的热交换工艺。在各种工业领域，某些需要热交换的介质本身的性质更加速了橡胶垫片的老化、失效，需要频繁更换密封垫，影响生产的正常进行，增加了维护保养的工作量。

4、在板片和垫片的四个角孔形成的流体的分配管和汇集管内，介质进入换热器流道的入口处的密封垫为间隔分布；既一层板片上有密封垫，相邻两侧板片就不能有密封垫，从而导致该处刚性较差，密封可靠性降低，容易发生泄漏使两种介质混合，造成生产、质量事故，这种情况在某些特殊的场合是绝对不允许的。

发明内容

本实用新型的目的就在于针对上述现有技术的不足而提供一种密封可靠性好、适用范围广的板式换热器。

其技术解决方案如下：

新型板式换热器，包括叠装为一体的换热器板片，相邻的两块板片组成间隔相通的流道，每个流道的换热器板片上设有两对角孔，其中一对角孔与流道导通，则另一对角孔与流道间为密封，换热器板片的周边开设有周边密封槽，对应每个角孔开设有环形角孔密封槽，所述每个板片的周边密封槽和与流道密封一对角孔的密封槽中嵌设适形的金属带缠绕介质垫，与流道导通的另一对角孔的密封槽中分别嵌设有适形的环形支撑垫，上述环形支撑垫的周边开有导流通孔。

本实用新型将周边密封槽和角孔密封槽分开，这样每张板片上就有五个独立的、封闭的密封槽，即一个类似矩形的周边密封槽和四个环形的角孔密封槽，各密封槽的作用是安放密封垫、支撑垫，并使其精确定位。上述金属带缠绕介质垫所使用的金属与板片材料相同也可以是各种不锈钢、钛、钛合金、镍、镍合金等。被缠绕介质为耐高温、性质稳定、软质的非金属材料，如石墨等。金属带的高度(即制成的密封垫的厚度)根据板片之间的距离来确定，一般比板片之间的距离大0.2mm；金属带的厚度及结构可以参照现有的“金属缠绕石墨密封垫”的金属带厚度与结构。经缠绕后制成的密封垫是一个封闭环；外形应该与板片密封槽相适应。通过框架和夹紧螺栓将板片和密封垫均匀压紧，使密封垫产生弹性变形，挤压所缠绕的非金属介质，使其充满需要密封的空间，起到优良密封作用。角孔支撑垫所使用的金属与板片材料相同，也可以是各种不锈钢、钛、钛合金、镍、镍合金等，外形尺寸和厚度与角孔密封垫一致。其周边的导流通孔数量在不过多减弱其强度的前提下，以尽可能多为宜。此导流通孔的作用是把分配管或汇集管与流道连通，使交换介质进入或流出流道。通过框架和夹紧螺栓将板片、角孔支撑垫和密封垫均匀压紧后，支撑垫起到增强板片此处刚性的作用，支撑角孔密封垫，使其密封可靠性大大增加。

综上所述，本实用新型采用以上方案后，不但具有橡胶密封垫板式换热器的所有优点，还能适应更多工况下的热交换，拓展了使用范围。由于使用了金属材料，使其在节约能源、绿色环保方面上了一个台阶。还解决了原同类型板式换热器不能解决的一部分问题，典型的是以下几点：

(1)不存在老化失效现象，不必频繁更换密封垫，更适合运行在长期、不间断的热交换工艺条件下工作。