多流程可拆卸板式换热器及其专用换热板制造技术

本实用新型专利技术涉及一种在活动压紧板上无需设有接口或接管的多流程可拆卸板式换热器及其专用换热板。所述换热板具有多个横向区域，通过配合特殊形状的垫片而形成多个彼此相通的横向流程分区或相互隔离的纵向流程分区。使用这种换热板可以建造在活动压紧板上无需设有接口或接管的多流程可拆卸板式换热器。本实用新型专利技术还涉及一种特殊形状的垫片，以允许构建在活动压紧板上无需设有接口或接管的多流程可拆卸板式换热器。所述多流程可拆卸板式换热器包括固定压紧板、活动压紧板以及将配有相应密封垫片的多个所述换热板组装在一起形成冷热流道相互交替的换热板组。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种可拆卸板式换热器，更具体而言涉及一种无需在活动压紧板侧安装接管的多流程可拆卸板式换热器及其专用换热板。
技术介绍
板片框架式换热器通常称之为板式换热器(PHE；plateheatexchanger)，六十多年前起源于欧洲食品工业领域，当时人们需要一种高效节能、结构紧凑、容易清洗并且能够根据设计条件变化而加以更改的热交换器，板片框架式换热器满足了这些最初需求。如今同样的基本要求仍旧存在而且板式换热器已经在世界范围内被广泛地应用于各种工业领域，例如制冷、暖通、空调、油冷却等行业。板式换热器是液-液、液-汽进行热交换的理想设备，它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下，其传热系数比管式换热器高3-5倍，占地面积为管式换热器的三分之一，热回收率可高达90％以上。目前市场上常见的板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种高效换热器。板式换热器的型式主要有可拆卸式(框架式)和钎焊式两大类，板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。可拆卸板式换热器是在众多工业领域完成加热、冷却或热能回收的最常用的紧凑式换热器。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，其中包括传热效率高、模块化结构、组装拆卸方便、便于清洁和维护以及可根据运行工况准确选型定制的高度灵活性。一个典型的可拆卸板式换热器的换热板组是由一系列先后组装的金属板片组成。每两块金属板片之间装有弹性密封垫片，以形成相互交替并相互隔离的热流体和冷流体流道。密封垫片用于密封角孔和换热板的周边，以防止冷热流体的混合以及任何流体泄漏到周边。换热板组通过框架系统被压紧以形成承压和密封能力。框架系统由位于前面的固定压紧板；位于后部的活动压紧板；顶部抬梁和分布在周边的夹紧螺栓组成。在组装过程中，夹紧螺栓被调整到合适的压紧程度，以确保所有的流动通道无泄漏，但换热板又不会被挤变形。在固定压紧板和/或活动压紧板上设有不同形式的接口/接管以允许冷热流体介质出入换热器。如图1A所示，作为现有技术的可拆卸板式换热器大体上包括：1)由一个前端板5＇、一个后端板4＇和多个换热板片3＇组成的换热板组；2)由固定压紧板1＇、活动压紧板2＇、上导杆6＇、下导杆7＇、后立柱8＇和夹紧螺栓9＇组成的框架系统；3)包含锁紧垫圈10＇、紧固螺母11＇、支撑地脚13＇、滚轮组合件14＇和保护板15＇等的辅助性部件；以及4)设置在固定压紧板上用于连接不同形式的接管以允许冷热流体介质出入换热器的四个接口16＇。进一步，如图1B所示，组成换热板组的上述前端板5＇、后端板4＇和换热板片3＇均包含两个部件：金属板片和密封垫片，其中，所述金属板片为压制有波纹、密封槽和角孔的金属薄板，是重要的传热元件，波纹不仅可强化传热，而且可以增加薄板的和刚性，从而提高板式换热器的承压能力，并由于促使液体呈湍流状态，故可减轻沉淀物或污垢的形成，起到一定的“自洁”作用；所述密封垫片安装在沿金属板片周边的密封槽/垫圈槽内，密封金属板片之间的周边，防止流体向外泄漏，并按设计要求密封全部或部分角孔，以便使冷、热流体按各自的流道流动。另外，密封垫片设计成双道密封结构，并具有信号孔。当介质如从第一道密封泄漏时可从信号孔泄出，以便及早发现问题加以解决，不会造成两种介质的混合。另外，密封垫片根据不同的介质和操作温度选用不同的胶种。作为板式换热器的重要组成部分，换热板组极大地影响到板式换热器的整体性能和工作状况，因此可拆卸板式换热器的性能可以通过一下几种参数的改变来调整和优化其传热和流动性能：1)换热板板纹/板型；2)换热板尺寸(宽度和长度)；3)角孔尺寸；4)板数；以及5)冷热流体流体流各自的流程数。需要特别说明的是，在本
中的流程(flowpass)和流道(flowchannel)属于彼此相关联但是含义不同的技术术语，流程指板式换热器内一种介质同一流动方向的一组并联流道，而流道指板式换热器内，相邻两板片组成的介质流动通道。一般情况下，将若干个流道按并联或串联的方式连接起来，以形成冷、热介质通道的不同组合。根据上述定义可知图1A所示为可拆卸板式换热器为单流程设计(singlepassdesign)，在图1B中也用箭头表示出了冷热流体各自流程的流动方向，在单流程设计中冷热两种流体完全逆向流动，大大提高了换热效率；由于“U”形单流程的接管都设置在固定压紧板上，同种流体进、出口平行配管，因而简化了工程安装且拆装方便。需要特别注意的是，在图1中后端板4＇和前端板5＇除了在数量上不同于换热板片3＇，而且在金属板片和密封垫片的结构上也不同于换热板片3＇。例如源于结构上的要求，如图1B所示那样前端板5＇的密封垫片密封全部四个角孔，而普通换热板片3＇的密封垫片仅密封部分角孔；另外，后端板4＇的四个角孔并不贯通金属薄板，而普通换热板片3＇的角孔则贯通金属薄板，因此可以认为后端板4＇和前端板5＇属于特殊形式的换热板片3＇。为了简化说明并突出本技术的技术贡献，在不带来混淆的前提下本文中不再特意区分后端板、前端板与换热板片，而统一称之为换热板组。为了满足热回收效率极高的传热工况，需要长宽比较高的的换热板片。但是，换热板的最大长度受限于实际可行的长宽比，因为太高的换热板将使得换热器在结构上变得不稳定，换热板的高度更经常地受限于安装设备的空间高度。这种限制可以通过设计多流程换热器得以缓解，冷热流体在每个流道借助于挡板使流体的流向变成相反方向。从理论上说，通过增加流程数改变可以满足任何高效率工况的需求，尤其是，对于低流速(lowflowrate)或小温差(closeapproachtemperature)的工业应用而言有时要求多流程设计(multiplepassesdesign)。图2示出了常规的三流程可拆卸板式换热器的示意结构和工作原理。所述换热器是由换热板组3、固定压紧板1和活动压紧板2组成。冷流体从固定压紧板1一侧的冷流体入口接管4进入换热器，第一流程时向上流动，第二流程时向下流动，第三流程时再次向上流，最后冷流体从位于活动压紧板2上的冷流体出口接管7流出换热器。同样地，热流体从位于活动压紧板2一侧的热流体入口接管9流入，反向地经过三个流程后从位于固定压紧板1的热流体出口接管5流出换热器。现有的多流程换热器是通过将换热板组在固定压紧板和活动压紧板之间分成多个分组。在每两个分组之间安装一个折流板6，从而迫使流体改变流动方向以实现各流程之间的过度。折流板6区别于普通换热板3之处在于其有两个角孔被封住。尽管有众多优点，在使用中现有的多流程设计常常存在一系列实际问题和不方便性。如图2所示，现有的多流程设计总是需要在活动压紧板2上安装冷流体出口接管7和热流体入口接管9，也就是说需要将冷热流体的出入口接管设置在多流程板式换热器的相反两端。因此在维护和清洁时，就需要松开活动压紧板2以打开换热板组维修每个换热板。但是由于活动压紧板2一端存在冷热流体的接管，因此需要首先断开与活动压紧板2上各接管相连接的流体管道8和10。这使得安装和维修过程繁琐、费时和昂贵。也正是由于这个原因，多流程配置的设计方案在实际应用中往往被排除在外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多流程可拆卸板式换热器，包括固定压紧板、活动压紧板以及通过夹紧螺栓被组装在所述固定压紧板和活动压紧板之间的换热板组，其特征在于：所述换热板组包含多个配置密封垫片以形成依次连通的两个以上横向分区的侧流程换热板，所述侧流程换热板组装在一起形成冷热流道相互交替的所述换热板组，所述多流程可拆卸板式换热器的流程数等于所述侧流程换热板的横向分区的个数。

【技术特征摘要】
1.一种多流程可拆卸板式换热器，包括固定压紧板、活动压紧板以及通过夹紧螺栓被组装在所述固定压紧板和活动压紧板之间的换热板组，其特征在于：所述换热板组包含多个配置密封垫片以形成依次连通的两个以上横向分区的侧流程换热板，所述侧流程换热板组装在一起形成冷热流道相互交替的所述换热板组，所述多流程可拆卸板式换热器的流程数等于所述侧流程换热板的横向分区的个数。2.如权利要求1所述的多流程可拆卸板式换热器，其特征在于：仅仅在所述固定压紧板上设置接管，而无需在所述活动压紧板上设置接管。3.如权利要求2所述的多流程可拆卸板式换热器，其特征在于：所述侧流程换热板具有二个、三个、四个或更多个所述横向分区。4.一种多流程可拆卸板式换热器，包括固定压紧板、活动压紧板以及通过夹紧螺栓组装在所述固定压紧板和活动压紧板之间的换热板组，其特征在于：所述换热板组包含一组配置密封垫片以形成彼此连通的两个横向分区的侧流程换热板，和N-1组配置密封垫片以形成彼此隔离的两个横向分区的隔离区换热板，所述侧流程换热板和所述隔离区换热板组装在一起形成冷热流道相互交替的所述换热板组，所述多流程可拆卸板式换热器的流程数为2N，其中N为大于等于2的自然数。5.如权利要求4所述的多流程可拆卸板式换热器，其特征在于：仅仅在所述固定压紧板上设置接管，而无需在所述活动压紧板上设置接管。...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄兴存，俞伟德，
申请(专利权)人：恒丰工程香港有限公司，
类型：新型
国别省市：中国香港;81