[发明专利]侧流程板壳式换热板以及多流程可拆卸板壳式换热器

说明书

本发明公开了一种侧流程板壳式换热板以及多流程可拆卸板壳式换热器。所述换热板具有两个横向分区，并且借助于板侧折流条在换热板的板侧流道形成两个相通的横向流程或相互隔离的流动区。使用这种换热板可以建造更高效的单流程换热器，以及板侧接管都设置在前端法兰盖上且换热芯体可拆卸的多流程板壳式换热器。这种多流程板壳式换热器方便打开维护和进行机械清洗。

技术领域

本发明涉及板壳式换热器，尤其是涉及一种适用于板壳式换热器的具有横向分区的侧流程板壳式换热板以及使用该换热板的多流程可拆卸板壳式换热器。

背景技术

管壳式换热器(STHE)、板式换热器(PHE)以及板壳式换热器(PSHE)都是本领域技术人员熟知的换热器类型，其中管壳式换热器是以封闭在壳体中管束的壁面作为换热面的间壁式换热器，壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上，进行换热的冷热两种流体分别在管程和壳程内流动，总体上为错流流动，这种换热器结构简单、操作可靠，尤其是能够在高温、高压下使用；板式换热器是由一系列具有波纹形状的金属板片叠装而成的高效换热器，多个换热板片组装在一起形成相互交替的冷热流道，冷热流体通过板片进行热量交换，其流动平行于换热面且多为并流或逆流流动方式，这种换热器具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、使用寿命长等特点。

板壳式换热器可以被视为介于上述管壳式换热器和板式换热器之间的一种结构形式，它兼顾了二者的优点：①以板为传热面，传热效能好；冷热介质流道在换热器内部交替布置，产生的湍流和完全逆流型式确保了板片间极高的传热性能，传热系数可以比管壳式换热器高出几倍。②结构紧凑，体积小。③耐温、抗压，最高工作温度可达800℃，最高工作压力可达6.3兆帕，特殊形式的还可以应用于更高的温度和压力。④波纹板面导致较高的表面剪切应力，不易结垢。⑤采用特殊端盖法兰结构的板壳式换热器可以拆开清洗换热通道。板壳式换热器尤其适用于两侧换热介质流量差别较大的工艺场合，壳侧通道由于配置接管的灵活性允许大流量通过，小流量换热介质则进入换热器的板侧通道。如上所述，由于结合了板式和管壳式换热器的优点，板壳式换热器成为在各种工业领域得以广泛使用的高性能换热设备。这种换热器的普及性归因于其许多独特和有利的产品属性，其中包括高传热系数，全焊接结构，无或极少垫片材料，适用于高温、高压、低温、低压各种工况条件以及可根据运行工况准确地选型定制的高度灵活性。

图1A是作为现有技术的板壳式换热器的工作原理结构示意图，如图1A所示，典型的板壳式换热器主要包括：用于板侧流体(A流体)进出换热器的接管Ai、Ao，用于壳侧流体(B流体)进出换热器的接管Bi、Bo，换热器壳体C，以及位于换热器壳体C内的换热芯体D，该换热芯体D是由一系列先后组装的冷压成型的圆形换热板组成。进而，如图1A右侧的换热板实物图所示，每块换热板上还开设有两个圆孔F作为板侧流体的出入口，两块相邻的换热板沿周边接触处严密地焊接在一起形成板对E，板对E形成板侧流体的流道，两个板对E之间沿着圆孔F的周边焊接在一起以形成壳侧流体的流道，完全焊接好的圆柱形换热芯体D最后安装在换热器壳体C中，从而形成壳侧流动空间。图1B中更加清楚地显示了用于常规板壳式换热器的圆形换热板的结构细节，如图1B所示，在常规板壳式换热器的换热板的上下两端分别设有用于板侧流体的圆形进口5和圆形出口6，并且在换热板表面设有通过冷压形成的不同形式的波纹2以增强流动紊流和换热系数。如上所述，两块换热板沿周边3焊接在一起形成如图1A中所示的板对E，A流体在板对内流动(也就是形成板侧流道)；相邻板对E之间则沿着圆形进出口5、6的圆孔边缘焊接在一起，以实现板侧流道与壳侧流道之间的密封，B流体在壳体内的板对间流动(也就是形成壳侧流道)。