[发明专利]一种纯逆流板壳式热交换器板束

说明书

技术领域

本发明属于机械设计与制造技术领域，涉及一种热交换器板束。

背景技术

板壳式热交换器是目前国际上先进的热交换器，具有耐高温、高压、换热效率高的优点。热交换器板束为板壳式热交换器的核心部件，板束能否在高温、高压工况下经得住高温差的考验，是热交换器实现换热能力的前提条件。

随着设备向大型化的发展，热交换器板束在高温下的热膨胀量也随之增加，导致板片薄弱部位出现弯折、焊缝开裂等现象，究其因板束构成的介质出口刚度太小，不能承受大应变的要求。加之板片纵向位移受到限制，在热应力作用下最终导致板片的失效。并且热介质在板束中的流动几乎为直线，而冷介质为折线，由于热介质流速相对过快使其换热能力未能充分发挥。专利CN100453947C、CN1312455C、CN201637297U所述的板束，都存在上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纯逆流板壳式热交换器板束，以解决大型板壳式热交换器板束能够在高温下正常运行、提高设备的使用性能和保证热交换与余热回收装置的可靠运行等技术问题。

本发明通过下述技术方案实现上述技术目的：

一种纯逆流板壳式热交换器板束，冷、热介质均为直进侧出、折线流动；其特征在于，板束包括平周波纹板片、镶块和板箱；平周波纹板片周边为直边且位于同一平面上，镶块位于平周波纹板片周边，为矩形环状结构，在镶块三个侧面上开有介质进出孔；两片平周波纹板片之间夹一个镶块，连接在一起构成一个板腔，该板腔为一种介质流通的通道；在板腔的任意一个外表面上焊接另一镶块，使此镶块开孔方向与前一镶块开孔方向相向布置，这样构成另一个板腔，该板腔为另一种介质流通的通道，由上述若干板腔，构成具有一个冷、热介质入口、两个冷热介质出口的板壳式热交换器板束。

在镶块两个侧面上开有介质进出孔，镶块依次相邻按开孔方向相向布置，与平周波纹板片形成具有一个冷、热介质入口、一个冷、热介质出口的板束。

由三个侧面上开有介质进出孔和两个侧面上开有介质进出孔的镶块，依次相邻按开孔方向相向布置，与平周波纹板片形成具有一个冷、热介质入口、一个热介质出口、两个冷介质出口的板束；或具有一个冷、热介质入口、一个冷介质出口、两个热介质出口的板束。

所述板箱由四块金属板构成上、下面敞口的空心六面体结构，其中两侧面分别在上、下部位开孔，这些开孔分别为两种介质的出口；板束固定在板箱中，板束的介质出口部位与板箱侧面的开孔部位相对应。

热交换器板束还包括支撑块，该支撑块布置在两两波纹板片之间，并使支撑块位于波纹板片的同一处。

所述支撑块为条形长支撑块及条形短支撑块共同组成。

平周波纹板片为金属薄板件，平周波纹板片中部为凸凹不平、沟槽纵横的起伏结构。

平周波纹板片中部形状为人字形波纹结构或半球形波纹结构。

本发明具有如下有益效果：

板束中支撑块的应用，加强了板束的刚度，波纹板片可以采用较薄结构，并且两种介质可实现纯逆流，热量损失小，故传热性能好。介质出入口设在镶块上，出入口的强度高。板片、镶块、板箱均为同种金属制造，易于焊接且焊缝质量可靠，同时由于板片为薄金属件制造，因而重量轻，结构紧凑，节省原材料，生产成本低，经济效益显著。基于上述特点，本热交换板束具有较好的使用性，同时使设备具备了大型化的形成条件。

附图说明

图1为本发明热交换器板束介质流程图。

图2为本发明制造的热交换器板束矩形环状镶块结构示意图。

图3为本发明制造的热交换器平周人字形波纹板片结构示意图。

图4为本发明组装的热交换器板腔结构示意图。

图5为本发明制造的热交换器板束结构示意图。

图6为本发明制造的热交换器板箱结构示意图。

图7为本发明制造的带有板箱增强的热交换器板束结构示意图。

图8为本发明制造的热交换器条形镶块结构示意图。

图9为本发明组装的热交换器另一板束结构示意图。

图10为本发明的第二实例介质流程图。

图11为本发明的第三实例介质流程图。

图12为本发明的第四实例介质流程图。

附图编号：1为镶块、2为波纹板、21为波纹板片直边、22为凸波纹、23为凹波纹、4为板箱、5为条形长支撑块、6为条形短支撑块、101为冷介质入口、102为冷介质出口、201为热介质入口、202为热介质出口。

具体实施方式

实施例1