通道数变更式集成换热器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种通道数变更式集成换热器，包括芯体，芯体包括叠加放置的多个最小换热单元，最小换热单元包括依次放置的第一通道层、第二通道层、第三通道层和第四通道层，第二通道层设有抽出口一和抽入口一，第四通道层设有连通抽出口一的抽入口二和连通抽入口一的抽出口二，第二通道层包括密封地在抽出口一和抽入口一之间的另一流体通道结构，该另一流体通道结构包括连通第二通道层内外的进口三和出口三。本实用新型专利技术降低了装置管路配置的工作量，减少了换热器的支架数量和换热器占据的有效空间，降低了成本。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种换热设备，尤其涉及一种通道数变更式集成换热器。
技术介绍
在化工工艺流程中，常常需要有同一股冷源去冷却多股热流体，而这些热流体的 进出口温度又有很大的差异，或需要同一股热源去加热多股冷流体，而这些冷流体的进出 口温度也不相同的工艺需求。甚至有多股冷流体去冷却多股热流体或称作多股热流体加热 多股冷流体的工艺需求。按常规设计方法，要实现上述要求，必须要设计多台同冷源的冷却 器或同热源的多台加热器。但采用流体通道数变更法的设计，即可把上述多台换热器集成 在同一台换热器中实现。现在用两股热流体a和b用同一股冷流体c来冷却的工艺需要为 例，来说明集成的方法。令两股热流体的进出口温度需求有很大的差别设热流体b的进出 口温度仅是热流体a温度段中的某一段，但热量是平衡的，即Q #a+Q #b = Q #。。按常 规做法要设计A、B两台冷却器:A台为热流体a和冷流体c 一台，B台为热流体b和冷流体 c 一台。要实现这个方案不仅要设计制造两台换热器，而且冷流体c由于热流体a和b的温 度需求不同，因此要求冷流体c要按热流体a和b的温度需求的不同而分别提供当A台冷 却器的冷流体c的温度升到适合B台冷却器冷流体c的温度要求时，冷流体c从A台冷却 器抽出一部分到B台换热器中冷却热流体b，当冷流体c完成冷却热流体b以后，冷流体c 又要返回A台冷却器，和剩留在A台冷却器中的冷流体c汇合，一起继续完成冷却热流体a 的任务。否则，A、B两台冷却器要提供两股温度不同的冷流体c，要用一股冷流体c冷却两 台换热器时，则对B台冷却器来讲冷端温差太大造成不可逆损失太大，而离开热端的冷流 体c冷量没得到充分利用导致冷源浪费。由此可见，冷流体c从A台冷却器的适当位置中 抽出，再从适当位置加入，是能量利用最合理的做法，但使A台冷却器结构设计的复杂性增 加很多。采用两台冷却器的方案时，冷却器的热流体和冷流体的通道数相等，热通道和冷通 道间隔设置。
技术实现思路
为了解决同一股冷源(或热源)冷却(加热)多股热流体(冷流体)需要多台换 热器的问题，本技术采用流体通道数变更法，提供了一种将多股冷流体和多股热流体 集成的通道数变更式集成换热器。本技术采用的技术方案为，一种通道数变更式集成换热器，包括芯体，芯体包 括叠加放置的多个最小换热单元，最小换热单元包括依次放置的第一通道层、第二通道层、 第三通道层和第四通道层，第二通道层设有抽出口一和抽入口一，第四通道层设有连通抽 出口一的抽入口二和连通抽入口一的抽出口二，第二通道层包括密封地在抽出口一和抽入 口一之间的另一流体通道结构，该另一流体通道结构包括连通第二通道层内外的进口三和 出口三。本技术可通过在第二通道层中的另一流体通道结构引入另一股流体，可以把3原来需多台换热器完成的工艺过程，用一台集成式换热器来完成，大幅度的降低了装置管 路配置的工作量，减少了换热器的支架数量和换热器占据的有效空间，使化工工艺过程配 置的换热器成本、装置成本大幅度降低，把化工工艺装置技术提高到一个新的水平。附图说明图1为本技术最小换热单元的结构示意图；图2为图1中的第二通道层结构示意图；图3为图1中的第四通道层结构示意图。以下结合附图对本技术作详细描述。具体实施方式本技术通道数变更式集成换热器包括芯体以及封头、接管等附件。封头和接 管的结构，以及封头、接管以及芯体之间的连接与现有的换热器相同，是本
的普通 技术人员所熟知的技术，在本技术中不再作详细描述。本技术与现有技术的区别 在于对芯体结构的改进。本技术通道数变更式集成换热器的芯体由多个(三个以上) 最小换热单元组成，多个最小换热单元叠加放置，整台换热器的最小换热单元数量由流体 的流量来决定。图1示出了本技术的最小换热单元结构。参见图1，最小换热单元包括依次放置的第一通道层1、第二通道层2、第三通道层 3和第四通道层4，第一通道层1和第三通道层3通入冷流体，第二通道层2和第四通道层4 通入热流体。第一通道层1和第四通道层4的结构与现有的换热器相同，即在两端部分别 设置封头，翅片在两端部的封头之间，流体从进口接管通入一端的封头，然后在翅片上流动 到另一端的封头，最后从出口接管流出换热器。第二通道层2和第四通道层4的结构分别如图2和图3所示。参见图2，第二通 道层2由封条60、61、62、63、64和65构成流体的对外密封，其余无封条密封处为流体进口 或流体出口，在流体进口或流体出口处设有流体的进出口导流片，同时设置进出口封头。在 该层的上部和下部分别设置进口一 21和出口一 26，导流片81、82和导流片87、88分别设 置在进口一 21和出口一 26处。在导流片81、82的下侧依次设置翅片71和出口导流片一 83,84,出口导流片一 83、84大概在第二通道层2的中上部位置。在导流片87、88的上侧依 次设置翅片73和入口导流片一 85、86，入口导流片一 85、86大概在第二通道层2的中下部 位置。第二通道层2的侧面设有连通出口导流片一 84的抽出口一 22和连通入口导流片 一 85的抽入口一 25。在上部，a热流体沿图中箭头所示方向流动，即先从进口一 21进入， 然后依次流经导流片81和82、翅片71以及出口导流片一 83、84，最后从抽出口一 22流出 第二通道层2。在下部，热流体a先从抽入口一 25进入，然后依次流经入口导流片一 85和 86、翅片73以及导流片87和88，最后从出口一 26流出第二通道层2。在第二通道层2的 中部，并且在出口导流片一 83、84和入口导流片一 85、86之间设置另一流体通道结构。该 另一流体通道结构包括进口三23、入口导流片三51、52，翅片72，出口导流片三53、54和出 口三24。翅片72在入口导流片三51、52和出口导流片三53、54之间，封条61、62将出口导 流片一 83、84和入口导流片三51、52密封，封条63、64将出口导流片三53、54和入口导流 片一 85、86密封，从而使得另一流体通道结构与出口导流片一 83、84和入口导流片一 85、86密封。分别在进口三23和出口三24处设置入口封头(图中未示)和出口封头(图中未 示)，热流体b由入口封头导入进口三23，然后经入口导流片三51、52转向均勻分布后，进 入换热翅片72，热流体b完成换热后，经出口导流片三53、54转向后再由出口三24导入出 口封头，最后经出口接管离开换热器。参见图3，第四通道层4由封条66、67、68和69构成流体的对外密封，其余无封条 密封的地方是流体的进出口。分别在第四通道层4的上部和下部设置进口二 41和出口二 44，导流片91、92和导流片97、98分别设置在进口二 41和出口二 44处。在导流片91、92 和导流片97、98之间自上而下依次设置翅片74、入口导流片二 93和94、翅片75、出口导流 片二 95和96、以及翅片76，入口导流片二 93、94和出口导流片二 95、96分别位于第四通道 层4的中上部和中下部。第四通道层4的侧面设有连通入口导流片二 93的抽入口二 42和 连通出口导流片二 96的抽出口二 43，抽入口二 42和抽出口二 43分别处在与抽出口一 本文档来自技高网...

【技术保护点】
通道数变更式集成换热器，包括芯体，其特征在于，所述芯体包括叠加放置的多个最小换热单元，所述最小换热单元包括依次放置的第一通道层（１）、第二通道层（２）、第三通道层（３）和第四通道层（４），所述第二通道层（２）设有抽出口一（２２）和抽入口一（２５），所述第四通道层设有连通所述抽出口一（２２）的抽入口二（４２）和连通所述抽入口一（２５）的抽出口二（４３），所述第二通道层（２）包括密封地设置在所述抽出口一（２２）和抽入口一（２５）之间的另一流体通道结构，所述另一流体通道结构包括连通所述第二通道层（２）内外的进口三（２３）和出口三（２４）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：章有虎，陈环琴，张国兴，
申请(专利权)人：杭州中泰过程设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]