一种薄膜换热板束及换热器制造技术

本发明专利技术提供了一种薄膜换热板束及换热器，包括第一膜层和第二膜层，所述第一膜层和所述第二膜层之间通过焊接部形成若干个膜袋，在膜袋内设置蓄热结构，所述膜袋与蓄热结构密封形成蓄热体结构，所述膜袋的面积S与所述膜袋最长边L的比值的取值范围为0.25≤S：L2≤20，其中，最长边L与最短边H比值的取值范围1≤L：H≤10，所述膜袋的空腔面积的取值范围为9mm2～250000mm2，所述相邻两个膜袋之间焊道宽度的取值范围为0.2mm～50mm。本发明专利技术所述的薄膜换热板束及换热器，成本更加低廉，装配更加简单，换热性能更加优异，适用于能源化工、空气调节、废气处理等多个领域的换热需要，具有极高的市场应用前景。场应用前景。场应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜换热板束及换热器


[0001]本专利技术涉及换热设备
，特别涉及一种薄膜换热板束及换热器。

技术介绍

[0002]在一般情况下，热交换器是一种从一种介质被动转移热量到另一介质的装置。介质通常是液体或气体。热交换器所做的工作是根据以下热力学定律：当物体被加热时，所述物体内所包含的热能会向外扩散到周围环境中，直到已在物体和环境之间达到平衡。热交换器有多种用途，包括但不限于，空间加热、制冷、空调、电厂、化工厂、石化厂、炼油厂、天然气处理和污水处理中的传热。
[0003]基本热交换器的设计一般涉及由隔板分离的两个腔室或通道。含要转移热能的介质穿过一个通道，和可接收热能的一个介质穿过另一个通道。介质也可以同流或逆流流动。热量在两个介质之间通过穿过隔板而扩散，直到传热速率与热能转移的速率相匹配。所使用的热交换器的类型和尺寸取决于用作隔板的材料类型和所引入的介质的各种性质，包括它们的相位、温度、密度、粘度、压力、化学组成和各种其它特性。
[0004]两种最常见的热交换器类型是管壳式热交换器和板框式热交换器。其它类型的热交换器包括但不限于，绝热轮热交换器、板翅式热交换器、流体热交换器、余热回收单元、动态刮面热交换器、相变型热交换器、直接接触式热交换器、空气线圈和螺旋式热交换器。
[0005]传统换热器常用金属材质，例如碳钢、304、316L、2205钛材等等，采用这些材料均存在设备笨重、造价高，易腐蚀的问题。
[0006]高分子材料相比金属材料，有如下优势：
[0007]1、重量轻，单位换热面积用料量少。
[0008]2、表面光洁度高，不容易结垢。
[0009]3、加工制造过程简单，易于全自动化生产。
[0010]4、易于模块化设计，减少现场安装焊接工作量，品质有保障。

技术实现思路

[0011]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种节能环保、成本低廉、安全性高的薄膜换热板束及换热器。
[0012]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0013]一种薄膜换热板束，包括第一膜层和第二膜层，所述第一膜层和所述第二膜层之间通过焊接部形成若干个膜袋，在膜袋内设置蓄热结构，所述膜袋与蓄热结构密封形成蓄热体结构，所述蓄热结构能够与通过换热板束的介质进行热交换，所述膜袋的面积S与所述膜袋最长边L的比值的取值范围为0.25≤S：L2≤20，其中，最长边L与最短边H比值的取值范围1≤L：H≤10，所述膜袋的空腔面积的取值范围为9mm2～250000mm2，所述相邻两个膜袋之间焊道宽度的取值范围为0.2mm～50mm。
[0014]本专利技术所述的蓄热式薄膜换热板束，通过两层膜将蓄热材料密封在若干个独立的
膜袋内，进而实现相对高温状态的介质和相对低温状态的介质通过换热板束时进行蓄热吸热或者放热成本极低，换热效果显著。同时，通过对膜袋的面积与膜袋最长边的关系及相关尺寸的限定，避免膜袋在蓄热结构的自重作用下变形过大，导致膜袋磨损或者相邻的膜袋堆积，阻塞换热流通通道，影响换热效果，同时，通过该结构关系的限定，可以使得本专利技术所述的蓄热式薄膜换热板束可以根据需要采用横向放置、竖向放置以及倾斜放置等任意一种放置方式或者至少两种放置方式的结合，提高其适用范围。
[0015]优选的，述第一膜层与所述第二膜层之间焊接成条状膜袋，在膜袋中填充蓄热结构，条状膜袋两端焊接密封。
[0016]优选的，所述第一膜层与所述第二膜层之间进行网格焊接，形成网格状膜袋，网格状膜袋中填充蓄热结构，网格状膜袋四周焊接密封。
[0017]优选的，所述第一膜层与所述第二膜层之间采用矩阵点或矩阵断续长条焊接成间断式连接膜袋，间断式连接膜袋中填充蓄热结构，在膜袋的四周焊接密封。
[0018]上述方案公开了三种膜袋与蓄热结构密封形成的蓄热体结构，结构合理，易于生产，连接可靠，换热高效，应用范围较广。
[0019]优选的，所述第一膜层和/或所述第二膜层采用柔性高分子材料制备而成，所述柔性高分子材料包括PTFE塑料、FEP塑料、PFA塑料、PP塑料、PVC塑料、PPS塑料材质中的任意一种或者多种，所述第一膜层、所述第二膜层厚度的取值范围为0.1
‑
0.8mm。
[0020]本申请通过用PTFE、FEP、PFA、PP、PVC、PPS等材质中的任意一种或多种结合制备的膜袋，成本较低，具有优良的表面结合强度和传热性能，使得蓄热式薄膜换热板束的膜袋满足强度、耐温、耐湿、耐蚀以及气密性等特性的要求。
[0021]优选的，在所述换热板束上设置有若干个支撑杆，相邻的两个支撑杆之间设置有不少于两排膜袋。
[0022]优选的，所述蓄热结构为相变蓄热材料和/或非相变蓄热材料构成的蓄热体，所述蓄热体蓄热前后的体积变化比的取值范围为0.5～1.5。
[0023]优选的，所述蓄热结构为蓄热材料形成的定型结构或者无定型结构，或者，所述蓄热结构为蓄热材料放置于定型结构内组成的定型结构。
[0024]优选的，所述蓄热结构包括支撑架，在所述支撑架上设置填充孔，所述蓄热材料放置于所述填充孔内。
[0025]通过在换热板束的多排膜袋之间设置支撑杆，用于对部分膜袋进行支撑，一方面避免膜袋在蓄热结构作用下变形过大，另一方面也避免换热板束放置到换热器里面时由于受到重力作用，导致换热板束的整体重心位置与换热板束的结构中心位置偏差较大，影响本专利技术所述的蓄热式薄膜换热板束的换热效果。
[0026]本专利技术还公开了一种换热器，包括若干个如上述所述的薄膜换热板束，相邻两个换热板束之间通过连接装置固定连接，若干个薄膜换热板束形成膜换热器芯，在所述膜换热器芯的外侧设置封板和连接杆，两道所述封板设置在所述连接杆的两侧，所述换热板束通过第一连接部与角封膜焊接连接，所述角封膜的另一侧与所述连接杆连接，所述换热板束通过第二连接部与封板可拆卸连接。
[0027]该形式的换热器，结构更加简单，成本更加低廉，通过若干个柔性高分子材料形成的换热板束与角封膜和封板的连接，既保证了膜袋之间以及柔性高分子薄膜换热板束连接
的稳定性，又提高了连接处的强度，避免膜袋由于连接造成的应力变形或者损坏，且通过该设置形成的换热器，具有耐腐蚀，不结垢等优点进一步提高了本专利技术所述薄膜换热板束使用的可靠性。
[0028]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0029]相对于现有技术，本专利技术所述的薄膜换热板束及换热器具有以下优势：
[0030](1)本专利技术所述的薄膜换热板束，成本更加低廉，装配更加简单，适用于能源化工、空气调节、废气处理、太阳能蓄热等多个领域的换热需要。
[0031](2)本专利技术所述的薄膜换热板束及换热器，结构紧凑，换热效率较高，具有极高的市场应用前景。
附图说明
[0032]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄膜换热板束，其特征在于，包括第一膜层(301)和第二膜层(302)，所述第一膜层(301)和所述第二膜层(302)之间通过焊接部形成若干个膜袋(303)，在膜袋(303)内设置蓄热结构(15)，所述膜袋(303)与蓄热结构(15)密封形成蓄热体结构，所述蓄热结构(15)能够与通过换热板束(3)的介质进行热交换，所述膜袋(303)的面积S与所述膜袋(303)最长边L的比值的取值范围为0.25≤S：L2≤20，其中，最长边L与最短边H比值的取值范围1≤L：H≤10，所述膜袋(303)的空腔面积的取值范围为9mm2～250000mm2，所述相邻两个膜袋(303)之间焊道宽度的取值范围为0.2mm～50mm。2.根据权利要求1所述的薄膜换热板束，其特征在于，述第一膜层(301)与所述第二膜层(302)之间焊接成条状膜袋(303)，在膜袋(303)中填充蓄热结构(15)，条状膜袋(303)两端焊接密封。3.根据权利要求1所述的薄膜换热板束，其特征在于，所述第一膜层(301)与所述第二膜层(302)之间进行网格焊接，形成网格状膜袋(303)，网格状膜袋(303)中填充蓄热结构(15)，网格状膜袋(303)四周焊接密封。4.根据权利要求1所述的薄膜换热板束，其特征在于，所述第一膜层(301)与所述第二膜层(302)之间采用矩阵点或矩阵断续长条焊接成间断式连接膜袋(303)，间断式连接膜袋(303)中填充蓄热结构(15)，在膜袋(303)的四周焊接密封。5.根据权利要求1～4任意一项所述的薄膜换热板束，其特征在于，所述第一膜层(301)和/或所述第二膜层(302)采用柔性高分子材料制备而成，所述柔性高分子...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐聚园，邵松，周驰，
申请(专利权)人：洛阳瑞昌环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：