[发明专利]一种模块化的螺旋板式换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于工业制冷的换热装置，属于换热器技术领域。

背景技术

换热器是一种重要的换热传热装置，其主要的功能是进行热交换。瑞典ROSENBLAD公司于20世纪30年代提出了螺旋板式换热器的结构，并很快投入了批量生产，取得了专利权，例如专利US1930879A。早期的螺旋板式换热器主要是提出了采用等距螺旋线式的流道结构，并给出具体的换热器结构形式，后续的一些专利则从螺旋板式换热器的制造工艺及使用的角度出发，提出能够降低制造工艺难度或提高结构可靠性的改进措施，如专利US2136086A等。专利US4128125A也进一步地提出了空间圆柱螺旋流道的螺旋板式换热器。近期的专利更多地关注螺旋板式换热器的强化换热措施，如专利CN102782436A，提出在螺旋流道壁面上采取几种不同的压筋型式形成波纹表面来增强换热效果，但是这种措施对螺旋板式换热器的流阻产生较大的不利影响。常规的板片式换热器与现有的螺旋换热器发明相比具有一个显著的优点，它的板片数量可根据需要进行增减，这种模块化的特点使得板片式换热器的选用非常灵活，安装结构比较紧凑。而螺旋板式换热器的结构形式都是针对单体使用而设计，不适合模块化组装。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种模块化的螺旋板式换热器，克服上述缺陷，便于以单个螺旋板式换热器作为一个换热单元，用户可根据换热能力的需要选取若干个螺旋板式换热器单元进行模块化组装，所述的螺旋板式换热器单元的螺旋壁板设计有等相位辐射状波纹结构来增强局部紊流，在提高整体换热效果的同时，又尽可能地保持较低的流阻。

为解决上述技术问题，本发明提供一种模块化的螺旋板式换热器，其包括：至少两个换热器单元，每相邻两个换热器单元分别为第一换热器单元和第二换热器单元，所述第一换热器单元垂直叠放于所述第二换热器单元上，所述第一换热器单元与所述第二换热器单元通过紧固件固定连接。

作为本发明所述一种模块化的螺旋板式换热器的一种优选方案，所述第一换热器单元包括第一顶板、第一壁板、第一底板、第一中心管路和第一边缘管路，所述第一壁板为双螺旋状，所述第一壁板设置于所述第一底板上，所述第一顶板盖设在所述第一壁板上，所述第一顶板、第一壁板和第一底板构成一封闭的两入两出的第一螺旋状流道，所述第一螺旋状流道设有第一中心端口和第一外侧端口，所述第一中心端口连接所述第一中心管路，所述第一中心管路穿过所述第一底板延伸至所述第一换热器单元外，所述第一外侧端口连接所述第一边缘管路，所述第一边缘管路穿过所述第一顶板延伸至所述第一换热器单元外，

所述第二换热器单元包括第二顶板、第二壁板、第二底板、第二中心管路和第二边缘管路，所述第二壁板为双螺旋状，所述第二壁板设置于所述第二底板上，所述第二顶板盖设在所述第二壁板上，所述第二顶板、第二壁板和第二底板构成一封闭的两入两出的第二螺旋状流道，所述第二螺旋状流道设有第二中心端口和第二外侧端口，所述第二中心端口连接所述第二中心管路，所述第二中心管路穿过所述第二底板延伸至所述第二换热器单元外，所述第二外侧端口连接所述第二边缘管路，所述第二边缘管路穿过所述第二顶板延伸至所述第二换热器单元外，

所述第二边缘管路通过接头管件和外连接管与所述第一中心管路连通。

作为本发明所述一种模块化的螺旋板式换热器的一种优选方案，所述第一换热器单元还包括设置在所述第一底板下面的第一底座环板，所述第一顶板上设有若干个第一上连接孔，所述第一底座环板上设有若干个与所述第一上连接孔相对应的第一下连接孔，

所述第二换热器单元还包括设置在所述第二底板下面的第二底座环板，所述第二顶板上设有若干个第二上连接孔，所述第二底座环板上设有若干个与所述第二上连接孔相对应的第二下连接孔，

所述第一下连接孔与所述第二上连接孔通过紧固件固定连接。

作为本发明所述一种模块化的螺旋板式换热器的一种优选方案，第一底座环板和第二底座环板呈中空状。

作为本发明所述一种模块化的螺旋板式换热器的一种优选方案，所述第一壁板包括I型螺旋壁板和与所述I型螺旋壁板的相位差为180°的II型螺旋壁板，所述第一顶板、I型螺旋壁板、II型螺旋壁板和第一底板封闭形成了等距第一双螺旋状流道，

所述第二壁板包括I型螺旋壁板和与所述I型螺旋壁板的相位差为180°的II型螺旋壁板，所述第二顶板、I型螺旋壁板、II型螺旋壁板和第二底板封闭形成了等距第二双螺旋状流道。