CN203980971U - 一种薄壁螺旋板换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种薄壁螺旋板换热器，属于换热器技术领域，所述换热器包括壳体和芯体，壳体上设有进出口管，芯体由轧压薄板卷制，相邻两圈薄板之间构成介质通道，介质通道的进出口分别与对应的进出口管连通，大量节省制造螺旋板的材料，生产效率高，产品质量好，芯体与壳体之间设有密封部，且用于容纳液体介质的通道两端分别密封，平封头连接有封头牵拉机构，封头牵拉机构与上下平封头之间分别设有密封圈，既保证了换热器整体的密封性，热交换效率高，又可以拆卸，便于检修。

Description

一种薄壁螺旋板换热器

技术领域

本实用新型涉及一种换热器，具体的说，涉及一种薄壁螺旋板换热器，属于换热器技术领域。

背景技术

螺旋板换热器因传热系数高、不易结垢，是高效回收热能的设备。目前市售的螺旋板换热器由两张金属板卷制成两个螺旋形通道，冷热流体之间通过间壁换热，所用金属板厚度为4mm左右，主要由手工焊接生产，制造工艺落后，浪费材料，维修不便，严重制约了螺旋板换热器的应用，特别是当换热器液体具有腐蚀性，需要不锈钢或钛等贵重材料时，更阻碍了上述换热设备的应用。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是针对以上问题，提供一种薄壁螺旋板换热器，解决了现有技术中浪费材料、维修不便的缺陷，采用本实用新型的换热器后，具有节省材料、维修方便且热交换效率高的优点。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种薄壁螺旋板换热器，包括壳体和芯体，其特征在于：所述壳体上设有进出口管；

所述芯体由轧压薄板卷制，相邻两圈薄板之间构成介质通道；

所述介质通道的进出口分别与对应的进出口管连通。

采用该技术方案，芯体由轧压薄板卷制而成，工艺简单，生产效率高且热交换效率高。

一种优化方案，所述薄板的厚度为0.8～1.5 mm。

采用该技术方案，板厚由原来的4mm左右减成0.8～1.5mm左右，节省材料75%以上，大大节省了材料成本。

另一种优化方案，所述薄板上轧压有凸起，相邻两圈薄板上的凸起的凹处不重合。

采用该技术方案，保证构成均匀的介质通道，介质流通顺畅，热交换效率高且便于清理。

再一种优化方案，所述芯体的上下两端与壳体的内壁之间分别设有密封部；

所述芯体的左右两侧与壳体的内壁之间分别设有用于容纳承压物质的承压隔离腔体。

采用该技术方案，密封性能好，且壳体与承压物质用于分担芯体承受的压力，芯体不再承压，使用寿命长。

进一步的优化方案，所述进出口管的外周分别套装有套管；

所述进出口管上设有介质流通口，套管上设有套管介质流通口，用于实现进出口管内的介质进出和分布。

采用该技术方案，介质间的热交换充分、效率高。

再进一步的优化方案，所述介质通道设有两组，两组介质通道均为液体通道；

所述液体通道的上下两端分别密封。

采用该技术方案，两组介质形成逆流，且保证了整个薄壁螺旋板换热器两组液体通道中的冷热介质不串流、不外漏。

更进一步的优化方案，所述介质通道设有两组，两组介质通道为间隔排列的蒸汽与凝液通道和液体通道；

所述蒸汽与凝液通道全开放；

所述液体通道的上下两端分别密封。

采用该技术方案，两种介质形成错流，蒸汽与液体的热交换充分。

一种优化方案，所述芯体的上端与壳体的内壁之间设有蒸汽腔体；

所述芯体的下端与壳体的内壁之间设有凝液腔体。

采用该技术方案，便于实现蒸汽的通入及凝液的流出。

另一种优化方案，所述壳体的上下两端分别密封连接有上平封头和下平封头；

所述上平封头和下平封头上固定连接有封头牵拉机构。

采用该技术方案，既保证了换热器整体的密封性，又便于拆卸，有利于维护和清理。

再一种优化方案，所述封头牵拉机构包括法兰和压紧环；

所述压紧环包括上压紧环和下压紧环，下压紧环与下平封头之间设有密封圈，上压紧环与上平封头之间设有密封圈；

所述法兰固定设置在进出口管的顶部外周，法兰上贯穿有螺杆，螺杆的下端与上压紧环固定连接，上压紧环与法兰之间的螺杆上套装有调整螺母，调整螺母用于调节上平封头和下平封头之间的的距离，实现牵拉平封头的作用。

采用该技术方案，便于调整上下平封头的距离，且结构简单、操作方便。

本实用新型采取以上技术方案，具有以下优点：采用薄板轧压而成，大量节省制造螺旋板的材料，同传统的厚壁焊接式螺旋板相比，板厚由原来的4mm左右减成0.8～1.5mm左右，节省材料75%以上，大大节省了材料成本且热交换效率高；采用机械化轧压取代手工焊接，既提高了生产效率，又保证产品质量，进一步降低劳动力成本，劳动力成本可降低80%；摆脱了大量手工焊产生的焊烟污染，保护了生产工人的健康；芯体与壳体之间设有密封部，且用于容纳液体介质的通道两端分别密封，平封头连接有封头牵拉机构，封头牵拉机构与上下平封头之间分别设有密封圈，既保证了换热器整体的密封性，热交换效率高，又可以拆卸，便于检修。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

附图1是本实用新型实施例1中换热器的结构示意图；

附图2是本实用新型实施例1中换热器的俯视结构示意图；

附图3是本实用新型实施例1中换热器横断面卷板示意图；

附图4是本实用新型实施例1中封头牵拉机构的结构示意图；

附图5是本实用新型实施例2中换热器的结构示意图；

附图6是本实用新型实施例2中换热器的俯视结构示意图；

图中：

1-壳体，2-芯体，3-凸起，4-承压隔离腔体，5-密封部，6-第一种液体进口管，7-第一种液体出口管，8-第二种液体进口管，9-第二种液体出口管，10-介质流通口，11-套管，12-套管介质流通口，13-薄板，14-液体通道，15-蒸汽腔体，151-凝液腔体，16-蒸汽与凝液通道，17-液体通道，18-液体进口管，19-蒸汽进口管，20-蒸汽凝液出口管，21-液体出口管，22-管堵头，23-下压紧环，24-下平封头，25-上平封头，26-上压紧环，27-螺杆，28-调整螺母，29-法兰，30-密封圈。

具体实施方式

实施例1，如图1、图2和图3所示，一种薄壁螺旋板换热器，包括壳体1和芯体2，芯体2的上下两端与壳体1的内壁之间分别设有密封部5，芯体2的左右两侧与壳体1的内壁之间分别设有承压隔离腔体4，所述承压隔离腔体4内充满承压物质，所述承压物质和壳体1均用于起到承压的作用，大幅减少了芯体2薄板工作过程中所承受的压力。

所述壳体1上设有进出口管，所述进出口管设有两组，包括第一种液体进口管6、第一种液体出口管7和第二种液体进口管8、第二种液体出口管9，所述第一种液体进口管6和第一种液体出口管7位于壳体1的上方，所述第二种液体进口管8和第二种液体出口管9位于壳体1的下方。

根据实际需要，所述进出口管亦可同处壳体1的上方，也可同处壳体1的下方。

所述进出口管上设有介质流通口10，所述介质流通口10的形状可以为孔状，也可以为槽状，其目的是便于管道内的介质进出和分布。

所述进出口管的外周分别套装有套管11，套管11上设有套管介质流通口12，所述套管介质流通口12的形状可以为孔状，也可以为槽状，其目的是便于管道内的介质进出和分布，所述套管11沿芯体2的高度方向贯穿芯体2，套管11的长度等于芯体2的高度，同一组两个套管11之间的中心距使得壳体1的直径最小为优。

所述壳体1包括两端开口的圆柱筒体，筒体的两端开口处分别密封连接有平封头，所述平封头与圆柱筒体焊接成不可拆卸的一体结构，也可用法兰连接有可拆卸结构，进出口管贯穿平封头，并与平封头密封连接。

所述芯体2可由整张轧压薄板13绕中心的两个套管11仿太极图卷制而成，所述薄板的厚度为0.8～1.5mm，相邻两圈薄板13之间构成液体通道14，本实施例中薄板13以中心的两个套管11为中心开始卷制，所述进出口管设有两组，相应地，液体通道14设有两组，一组液体通道14用于高温液体介质流动，另一组液体通道14供被加热的液体流通，两种液体介质在芯体2内形成绝对逆流状态，实现冷热交换，传热效率高。

所述液体通道14的上下两端分别密封，保证了整个薄壁螺旋板换热器两组液体通道14中的冷热介质不串流、不外漏。

所述薄板13上使用轧机轧压有凸起3，以便使相邻两圈薄板13构成介质通道，相邻两圈薄板13的凸起3的凹处位置不能重合，以保证构成均匀介质通道。

为减小壳体1上下两端平封头的厚度，又保证其承压而不变形，进出口管上连接有封头牵拉机构，所述中心的两根进出口管分别连接封头牵拉机构，另外两根进出口管可根据实际需要选择是否连接封头牵拉机构，所述封头牵拉机构具有牵拉平封头承受内压的作用，本实施例中以第一种液体进口管6为例说明平封头与进出口管的连接。

如图4所示，平封头套装在第一种液体进口管6的外周，平封头包括平行设置的上平封头25和下平封头24，上平封头25设置在第一种液体进口管6的上部，下平封头24设置在第一种液体进口管6的下部，第一种液体进口管6的底部密封连接有管堵头22，管堵头22固定设置在第一种液体进口管6内。

所述封头牵拉机构包括法兰29和压紧环，所述压紧环包括上压紧环26和下压紧环23，下压紧环23与下平封头24压紧连接，下压紧环23设置在下平封头24的下方，与第一种液体进口管6的底部外周固定连接，下压紧环23与下平封头24之间设有密封圈30；上压紧环26设置在上平封头25的上方，上压紧环26与上平封头25压紧连接，上压紧环26与上平封头25之间设有密封圈30。

所述法兰29固定设置在第一种液体进口管6的顶部外周，法兰29上贯穿有螺杆27，所述螺杆27沿法兰29的圆周均布，螺杆27的下端与上压紧环26固定连接，上压紧环26与法兰29之间的螺杆27上套装有调整螺母28，调整螺母28用于调节上平封头24和下平封头23之间的的距离，实现牵拉平封头的作用。

实施例2，如图5和图6所示，一种薄壁螺旋板换热器，包括壳体1和芯体2，所述壳体1上设有进出口管，所述进出口管设有两组，包括液体进口管18、液体出口管21和蒸汽进口管19、蒸汽凝液出口管20，液体进口管18和蒸汽进口管19位于壳体1的上方，蒸汽凝液出口管20和液体出口管21位于壳体1的下方。

所述壳体1包括两端开口的圆柱筒体，筒体的两端开口处分别密封连接有平封头，所述平封头与圆柱筒体焊接成不可拆卸的一体结构，也可用法兰连接有可拆卸结构，进出口管贯穿平封头，并与平封头密封连接。

所述芯体2的上端与壳体1的内壁之间设有蒸汽腔体15，所述蒸汽腔体15用于供蒸汽通入，芯体2的下端与壳体1的内壁之间设有凝液腔体151，所述凝液腔体151用于供凝液流出，所述蒸汽腔体15的空间大于凝液腔体151的空间。

所述芯体2可由整张轧压薄板13卷制而成，所述薄板的厚度为0.8～1.5mm，相邻两圈薄板13之间构成介质通道，所述介质通道包括间隔排列的蒸汽与凝液通道16和液体通道17，所述蒸汽与凝液通道16全开放，所述液体通道17的上下两端分别密封，两种换热介质处于错流状态，即垂直流动状态，蒸汽与凝液通道16内通入蒸汽介质，用于实现蒸汽流通，并利于凝液向下流出，液体通道17内通入液体介质，用于实现液体介质的流通，蒸汽与液体两种介质实现冷热交换，传热效率高。

所述薄板13上使用轧机轧压有凸起3，以便使相邻两圈薄板13构成介质通道，相邻两圈薄板13的凸起3的凹处位置不能重合，以保证构成均匀介质通道。

所述平封头与进出口管的连接与实施例1相同，本实施例中不再赘述。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种薄壁螺旋板换热器，包括壳体（1）和芯体（2），其特征在于：所述壳体（1）上设有进出口管；

所述芯体（2）由轧压薄板（13）卷制，相邻两圈薄板（13）之间构成介质通道；

所述介质通道的进出口分别与对应的进出口管连通。

2.如权利要求1所述的一种薄壁螺旋板换热器，其特征在于：所述薄板（13）的厚度为0.8～1.5 mm。

3.如权利要求2所述的一种薄壁螺旋板换热器，其特征在于：所述薄板（13）上轧压有凸起（3），相邻两圈薄板（13）上的凸起（3）的凹处不重合。

4.如权利要求1-3其中之一所述的一种薄壁螺旋板换热器，其特征在于：所述芯体（2）的上下两端与壳体（1）的内壁之间分别设有密封部（5）；

所述芯体（2）的左右两侧与壳体（1）的内壁之间分别设有用于容纳承压物质的承压隔离腔体（4）。

5.如权利要求4所述的一种薄壁螺旋板换热器，其特征在于：所述进出口管的外周分别套装有套管（11）；

所述进出口管上设有介质流通口（10），套管（11）上设有套管介质流通口（12），用于实现进出口管内的介质进出和分布。

6.如权利要求5所述的一种薄壁螺旋板换热器，其特征在于：所述介质通道设有两组，两组介质通道均为液体通道（14）；

所述液体通道（14）的上下两端分别密封。

7.如权利要求3所述的一种薄壁螺旋板换热器，其特征在于：所述介质通道设有两组，两组介质通道为间隔排列的蒸汽与凝液通道（16）和液体通道（17）；

所述蒸汽与凝液通道（16）全开放；

所述液体通道（17）的上下两端分别密封。

8.如权利要求7所述的一种薄壁螺旋板换热器，其特征在于：所述芯体（2）的上端与壳体（1）的内壁之间设有蒸汽腔体（15）；

所述芯体（2）的下端与壳体（1）的内壁之间设有凝液腔体（151）。

9.如权利要求3所述的一种薄壁螺旋板换热器，其特征在于：所述壳体（1）的上下两端分别密封连接有上平封头（25）和下平封头（24）；

所述上平封头（25）和下平封头（24）上固定连接有封头牵拉机构。

10.如权利要求9所述的一种薄壁螺旋板换热器，其特征在于：所述封头牵拉机构包括法兰（29）和压紧环；

所述压紧环包括上压紧环（26）和下压紧环（23），下压紧环（23）与下平封头（24）之间设有密封圈（30），上压紧环（26）与上平封头（25）之间设有密封圈（30）；

所述法兰（29）固定设置在进出口管的顶部外周，法兰（29）上贯穿有螺杆（27），螺杆（27）的下端与上压紧环（26）固定连接，上压紧环（26）与法兰（29）之间的螺杆（27）上套装有调整螺母（28），调整螺母（28）用于调节上平封头（25）和下平封头（24）之间的的距离，实现牵拉平封头的作用。