[发明专利]丁胞型换热芯体及具有丁胞型换热芯体的板壳式换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种换热芯体和一种板壳式换热器，特别涉及一种丁胞型换热芯体及具有丁胞型换热芯体的板壳式换热器，属于传热技术领域。

背景技术

板壳式换热器（如图1所示）具有传热效率高，结构紧凑等优点，目前已被广泛应用于化工、制冷、食品和医药等生产流程中。板壳式换热器的板片之间采用焊接方式密封，而不是采用传统可拆式板式换热器中的垫片形式，进而可以用于高温高压的场合，其设计压力最高可以到20MPa，设计温度最高可以到900℃。

传统的板式换热器较多地采用波纹板片（如图2所示），两板片之间波纹呈一定角度布置，以强化换热。然而由于两块波纹板间有交错角，使整个流道成为复杂的网状结构，如图3所示，这类换热板片形成的换热芯体的通道如果结垢或者堵塞，只能采用化学方法清洗，无法采用高压水枪冲洗等机械方法清洗。原因在于高压水枪的高压无法传递到板片的中部，在流道进口处压头损耗很大。因此波纹板片只适用于介质较为洁净的场合，在一些要求低阻力场合、或者介质较脏的场合时，波纹板就不适用。为克服这些不足，就需要开发一种在介质较脏场合容易清洗维护的新型换热芯体。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种丁胞型换热芯体及具有丁胞型换热芯体的板壳式换热器，该热换芯体能够克服现有板式换热器清洗维护困难、不适用于低阻力或介质较脏场合的问题。

所述丁胞型换热芯体由两个以上换热板片层叠固接后形成，在所述换热板片的表面分布有直径和深度一致的球凸和球凹；所述换热芯体的两个相邻换热板片中，其相对面上的球凸与球凸对应，球凹与与球凹对应。

所述换热板片上球凸和球凹的深度为2～5毫米，直径为8～15毫米。

所述球凸和球凹沿换热板片的横向和纵向均匀间隔分布。

具有丁胞型换热芯体的板壳式换热器包括：壳体和换热芯体；所述换热芯体包括两个以上板片对，所述板片对由两个片状环形结构的换热板片组成；所述换热板片的表面均匀间隔分布有球凸和球凹，在换热板片的环形面上加工有两个圆孔，将两个换热板片环形面上的两个圆孔分别焊接在一起形成板片对，保证两个换热板片相对面上的球凸与球凸对应，球凹与与球凹对应；两个以上板片对同轴放置，使相邻两板片对的相对面上球凸与球凸对应，球凹与与球凹对应；分别将相邻两板片对的内圆及外圆焊接，形成换热芯体。

所述换热芯体固定安装在壳体内部，板片芯体与壳体之间有间隙；在所述壳体的一侧端面上，换热芯体内圆孔所在位置加工壳程流体入口管嘴，所述壳程流体入口管嘴；换热芯体环形面上两个圆孔对应的位置各设置一个管嘴，分别用作板程流体入口管嘴和板程流体出口管嘴；在所述壳体的圆周面上加工有壳程流体出口管嘴，所述壳程流体出口管嘴与板片芯体与壳体之间的环形空间贯通。

所述换热板片上球凸和球凹的深度为2～5毫米，直径为8～15毫米。

所述换热板片为钛板片。

有益效果：

该种结构形式的换热芯体及板壳式换热器，其内部流道清洗维护方便，且能够减少流动阻力，增加流体流速，减少设备结垢，有助于提高设备的可靠性及寿命。

将换热板片上球凸和球凹的深度限制为2～5毫米，直径限制为8～15毫米，即能保证板程和壳程内介质有效的换热，又便于流道的清洗维护。

附图说明

图1是传统板壳式换热器的结构示意图；

图2是传统板壳式换热器上采用的波纹板片的结构示意图；

图3是波纹板片构成的流体通道；

图4是丁胞板片的结构示意图（实心代表球凸，空心代表球凹）；

图5为采用丁胞板片构成的流体通道；

图6是采用丁胞环板构成的板壳式换热器；

图7是丁胞型板换热器内部流体流动示意图。

其中，1-壳体；2-板程流体入口管嘴；3-壳程流体入口管嘴；4-板程流体出口管嘴；5-换热芯体；6-壳程流体出口管嘴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。