一种不结垢螺旋板换热器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种不结垢螺旋板换热器，包括两换热板、密封条、支撑网、第一流道出口、第二流道进口、第一流道进口、第二流道出口及弹性剪切波换能器；两换热板卷起来加工形成螺旋板换热机芯，密封条焊接在两换热板的边缘处，弹性剪切波换能器焊接在螺旋板换热机芯外侧壁上，支撑网设置在两换热板之间，该支撑网由支撑柱固定网线和设置在支撑柱固定网线节点上的支撑柱组成。该密封条和两层金属薄板同步卷起，并采用高频钎焊的工艺焊接，在端板的最外沿焊接有能量波发生器，实现防垢除垢的目的;本实用新型专利技术项目是一种结构简单、加工工艺效率高、使用寿命长、并且长期不会结垢的高效换热的螺旋板式换热器。

A Non-fouling Spiral Plate Heat Exchanger

【技术实现步骤摘要】
一种不结垢螺旋板换热器
本技术涉及换热器领域，特别是一种不结垢螺旋板换热器。
技术介绍
目前螺旋板换热器的生产工艺和构造特点不适合安装能量波防垢除垢装置，原因是螺旋板换热器是指由两张平行的金属卷板制成，金属板面上用电熔焊的方式均匀焊接支撑柱，金属板的两侧折边后再进行焊接，焊口厚度和金属板的厚度差不多大小。目前使用的金属板的厚底一般不小于5mm，换热板之间的距离不小于15mm，造成一定的换热效率下降，这种加工工艺的结果是：工艺复杂、加工效率低下、用钢材多、体积大、换热效果不理想等，更关键的是金属板的两侧的焊口是连接每个金属换热面的“桥梁”，但它的厚度和换热面的厚度基本一致，如果能量波通过它来进行传递，它的带负载能量非常差，不能充分发挥能量波的防垢除垢的作用。
技术实现思路
本技术的目的在于解决上述问题，提供一种不结垢螺旋板换热器。为实现上述目的，本技术的技术方案是：一种不结垢螺旋板换热器，包括两换热板、密封条、支撑网、第一流道出口、第二流道进口、第一流道进口、第二流道出口及弹性剪切波换能器；所述两换热板卷起来加工形成螺旋板换热机芯，所述第一流道出口、第二流道进口设置在螺旋板换热机芯一端，所述第一流道进口、第二流道出口设置在螺旋板换热机芯的另一端，所述密封条焊接在换热板的边缘处，所述弹性剪切波换能器焊接在螺旋板换热机芯外侧壁上，所述支撑网设置在两换热板之间，该支撑网由支撑柱固定网线和设置在支撑柱固定网线节点上的支撑柱组成，其中，支撑柱的高度不小于20mm；所述换热板厚度为0.8~1mm，其目的在于减少了传热热阻。进一步地，所述螺旋板换热机芯上还设有护板。进一步地，所述支撑网内均匀地布置有若干个小方格。进一步地，所述密封条的厚度与支撑柱的高度一致。进一步地，所述换热板起始卷制端为碳钢板或不锈钢板或钛板制成，其余部分为金属薄板材料制成。进一步地，所述密封条为金属材料制成。进一步地，所述支撑网为非金属耐低温材料制成。进一步地，所述弹性剪切波换能器的数量至少为两个。本技术的有益效果：（1）本技术加工工艺简单，容易实现自动化流程生产，除垢效率高：螺旋板换热机芯由金属薄板卷制而成，同等换热效率基础上，所消耗的金属材料和重量比板式换热器还要低，其次，加工成本低，换热板在卷制过程中，换热板中间不做压模和焊接支柱，从而保持了换热板上不具有任何应力及光滑曲面的要求，在换热过程运行中有利于防止应力腐蚀等损坏问题。（2）在螺旋板换热机芯的两侧由于钎焊了宽度不小于20mm的金属密封条，这样在螺旋板式换热机芯的两侧就形成了厚度不小于20mm的金属端板，其质量相对于螺旋换热面薄金属板来说大很多，极大提高了能量波传递的带负载能力。（3）弹性剪切波换能器产生的能量波首先在端板上产生微谐振波，再传递到螺旋换热面上。传递能量波利用效率高、衰减小，在实现同样的防垢除垢效果的前提下，可以减少能量波发生器的安装数量60%以上，进一步减少了防垢除垢的投入成本。（4）本技术具有非常好的强化换热的能力，不但能有效的防垢除垢，在换热器无垢状态下可提高20%换热器的换热效率。（5）本技术适合应用于低温低压，特别适合在结垢非常严重的环境下应用，换热器流道适用范围广，广泛应用于化工、石油、冶金、煤炭、电子、医药、建材、轻工等连续生产的工业流程中。附图说明图1是本技术不结垢螺旋板换热器结构示意图。图2是本技术支撑网结构示意图。图3是本技术不结垢螺旋板换热器立体结构示意图。具体实施方式下面结合附图1-3对本技术的产品作进一步的描述。请参阅图1-3，本技术公开了一种不结垢螺旋板换热器，包括两换热板1、密封条2、支撑网3、第一流道出口4、第二流道进口5、第一流道进口6、第二流道出口7及弹性剪切波换能器8；根据实际应用的需求调整弹性剪切波换能器8的数量，所述两换热板1卷起来加工形成螺旋板换热机芯，所述第一流道出口4、第二流道进口5设置在螺旋板换热机芯一端，所述第一流道进口6、第二流道出口7设置在螺旋板换热机芯的另一端，所述密封条2焊接在两换热板1的边缘处，密封条2和换热板1接触的两侧面进行除污和拉毛加处理，有利钎焊工艺实施，确保焊接牢固；另外，密封条2采取调制热处理工艺，有利于能量波的传递。优选地，所述密封条2为金属材料制成。所述弹性剪切波换能器8焊接在螺旋板换热机芯外侧壁上，所述支撑网3设置在两换热板1之间，该支撑网3由支撑柱固定网线3.2和设置在支撑柱固定网线3.2节点上的支撑柱3.1组成，其中，所述支撑柱3.1的高度不小于20mm；所述换热板1厚度为0.8~1mm。所述支撑网3内均匀地布置有若干个小方格。所述密封条2的厚度与支撑柱3.1的高度一致。密封条2的厚度不小于20mm，即在螺旋板式换热机芯的两侧就形成了厚度不小于20mm的金属端板，其质量相对于螺旋换热面薄金属板来说大很多，极大的提高了能量波传递的带负载能力。所述换热板1起始卷制端为碳钢板或不锈钢板或钛板制成，其余部分为金属薄板材料制成，支撑网3为非金属耐低温材料制成。有效实现两层换热板1之间隔热，防止除垢过程中的板结。不结垢螺旋板换热器生产加工过程：如图1所示，2片换热板1在旋转设备的带动下一起旋转，在同时换热板1的两侧设置密封条2，密封条2和换热板1之间采用一定强度的焊接方式连接，优选为高频焊接或钎焊方式，在密封条2和换热板1在卷制的过程中同时，将支撑网3卷在换热板1的两侧，支撑网3卷在两侧密封条2的中间。图2所示的支撑网3是预先加工好的，其长度和宽度与换热板1的长度宽度设计成相匹配，即完成螺旋板换热机芯的制作。换热板1的宽度和金属薄板原材料的宽度一样，不做任何裁剪。在卷制过程中需要的换热板1圈数和流道的宽度由所需实际要求换热除垢要求决定，再通过该圈数设定和配备合适厚度密封条2和合适高度的支撑网3。在螺旋板换热机芯的制造过程中只需要简单的加工设备就可以实现全自动流水线加工生产。例如需要的加工设备为金属薄板卷材支架、高频焊机、卷扬机等设备。换热板1和两侧密封条2在卷制过程中，形成较大的压紧力，即两端形成了两个密实的端板。随即在两侧的端板上根据实际需要焊接若干个弹性剪切波换能器8。螺旋板换热机芯制造完成后，在其最外侧安装护板9，其厚度远大于换热板1的厚度，对螺旋板换热机芯起到保护的作用，另外一个作用是用来焊接流道的出入口管道。即在图1的第一流道出口4的位置焊接第一流道出口管4.1，在第二流道进口5位置焊接第二流道进口管5.1，在第一流道进口6位置焊接第一流道进口管6.1，在第二流道出口7位置焊接第二流道出口管7.1，加工制造完成后的本技术的不结垢螺旋板换热器的结果如图3所示。不结垢螺旋板换热器换热过程中防垢除垢工作原理：请参阅图3，首先冷流体从第二流道进口管5.1进入，从第二流道出口管7.1出来，热流体从第一流道进口管6.1进入，从第一流道出口管4.1流出，冷流体和热流体进行逆流换热，由于最外层是冷流体，不用加装隔热层。调整弹性剪切波换能器8的能量密度和输出频率，使螺旋板式换热机芯上下的端板产生高频低振幅波动的能量波，同时避开换热设备的整体宏观振动频率；端板的波动同时带动与之相连接的换热板1随之波动，使换热板1表面的全部质点产生不低于15kHz本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不结垢螺旋板换热器，包括两换热板（1）、密封条（2）、支撑网（3）、第一流道出口（4）、第二流道进口（5）、第一流道进口（6）、第二流道出口（7）及弹性剪切波换能器（8）；所述两换热板（1）卷制形成螺旋板换热机芯，所述第一流道出口（4）、第二流道进口（5）设置在螺旋板换热机芯一端，所述第一流道进口（6）、第二流道出口（7）设置在螺旋板换热机芯的另一端，所述密封条（2）焊接在换热板（1）的边缘处，所述弹性剪切波换能器（8）焊接在螺旋板换热机芯外侧壁上，其特征在于：所述支撑网（3）设置在两换热板（1）之间，该支撑网（3）由支撑柱固定网线（3.2）和设置在支撑柱固定网线（3.2）节点上的支撑柱（3.1）组成，其中，支撑柱（3.1）的高度不小于20mm；换热板（1）厚度为0.8~1mm。

【技术特征摘要】
1.一种不结垢螺旋板换热器，包括两换热板（1）、密封条（2）、支撑网（3）、第一流道出口（4）、第二流道进口（5）、第一流道进口（6）、第二流道出口（7）及弹性剪切波换能器（8）；所述两换热板（1）卷制形成螺旋板换热机芯，所述第一流道出口（4）、第二流道进口（5）设置在螺旋板换热机芯一端，所述第一流道进口（6）、第二流道出口（7）设置在螺旋板换热机芯的另一端，所述密封条（2）焊接在换热板（1）的边缘处，所述弹性剪切波换能器（8）焊接在螺旋板换热机芯外侧壁上，其特征在于：所述支撑网（3）设置在两换热板（1）之间，该支撑网（3）由支撑柱固定网线（3....

【专利技术属性】
技术研发人员：褚兴全，褚校崧，
申请(专利权)人：上海兴全电力技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31