一种宽通道板式换热器的制作方法

本实用新型属于热交换设备技术领域，特别涉及一种宽通道板式换热器。

背景技术：

板式换热器以其换热效率较高、能耗较少，且换热方向可逆在各领域得到广泛应用。传统的板式换热器大多是在大多是由方形壳体及其内腔排列并固定焊接连接的板片，构成热介质与冷介质通道相间的换热结构。这种结构虽然结构简单，制作方便，但是，当用于含有固体颗粒物质或粘稠浆料介质的换热时，介质流动速度过快，则热交换效率低，换热效果不太理想，且常导致能源的浪费；若介质流动速度过慢，又易造成板片内壁上大量粘附积留换热介质，经常出现换热介质通道的堵塞，维护工作量大，影响热交换生产以及换热器使用的效率。

专利CN203550695公开了一种逆流板框式热交换器，其结构是设置在两侧的支撑板的上下端两侧分别焊接有实心立柱，支撑板与实心立柱构成中空的框架结构，框架结构内部设置有换热板束，前后盖板分别与支撑板和实心立柱活动连接，前后盖板的下侧和上侧分别设置冷介质出口和进口，在前后盖板与换热板束之间设置有隔板和防短路板，所述隔板设置在防短路板上下两端，隔板与支撑板固定连接，在所述换热板束与在所述框架结构的上下面分别设置有上下盖板，所述上盖板设置有热介质进口，下盖板设置有热介质出口。换热板束是由若干板片对组焊接而成，板片对是由板片两两相焊组合而成，然后板片对两两相并。该技术存在的主要缺点是其换热主要依靠相并的两板片传导实现，传导效率较低，尤其是当两板片之间相并不紧，存在有间隙时，对热传导效果影响更为严重；其次，介质流通通道由相互平行的板片之间的直筒状内腔构成，因而存在如前所述的换热效率即能源利用率的问题；另外，该技术先由支撑板和实心立柱组成框架结构，然后用前后上下盖板封闭构成热交换器壳体，维护拆卸仍然比较麻烦。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种宽通道板式换热器，该换热器换热效率高，能耗少，且维护方便。

实现上述目的所采取的技术方案是：一种宽通道板式换热器，包括支座、壳体、换热芯体、热交换介质进、出口和换热媒介进、出口，所述热交换介质进、出口和换热媒介进、出口位于所述壳体上并与换热芯体连通，所述换热芯体包括热交换介质流通通道和换热媒介流通通道，热交换介质流通通道设置多个窝状湍流室，所述壳体为组合式结构。

所述壳体由上下前后4个侧板连接组成，两端设置端盖，所述热交换介质进、出口和换热媒介进、出口分别位于前后两侧板的两端部位。

所述换热芯体由若干换热板片与两侧隔板焊接连接构成，换热板片为折弯状，并与所述隔板嵌入式焊接连接，隔板设置分别与所述热交换介质进、出口和换热媒介进、出口连通的通孔。

所述热交换介质流通通道和换热媒介流通通道为U形或之字形回环结构。

所述热交换介质流通通道内设置弧形支撑件。

所述热交换介质流通通道和换热媒介流通通道端部采用截面为U形的包条焊接密封。

所述热交换介质进、出口和换热媒介进、出口部位分别设置缓冲分配箱。

所述隔板焊接连接有若干个与所述缓冲分配箱配合的进、出料引流筒，引流筒内壁设置高分子耐磨涂层。

所述缓冲分配箱内分别设置缓冲格栅和若干天方地圆分配管。

所述换热板片为2205双相不锈钢板材制件。

本实用新型的宽通道板式换热器主要有以下优点：

1)该换热器的换热板片采用折弯结构，在热交换介质流通通道内形成多个截面为窝状的湍流室和相对狭窄的颈部，可以较好地平抑热交换介质在截面上的温度梯度，当热交换介质物料由颈部流入湍流室时，表层与中间各层的热交换介质物料由于截面积的骤然增大形成湍流而自行翻腾搅拌，以此加快了截面内各部热交换介质物料的热交换；热交换介质物料在热交换介质流通通道内的流动中经过反复的稳流-湍流过程，大大加快了热交换的效率。

2）该换热器的壳体、缓冲分配箱全部采用组合式结构，为设备的安装、维修以及冲洗维护带来极大的方便，由此大大提高了换热器的运行和生产效率。

3）该换热器中，热交换介质流通通道和换热媒介流通通道为U形或之字形回环结构，且两种介质的流动采取纯逆流式换热，有效地延长了两种介质进行热交换的路程，并由此可以加大介质的流速，一般可达0.9～1.3m/s，高流速带动含有固体颗粒的浆液在板片表面流动，不致积料或结疤堵塞，有效地防止介质中固体颗粒物或悬浮物的沉积、堵塞通道、磨损传热元件等现象的发生，更适合砂状氧化铝换热工艺要求(含固体颗粒)。

4）换热板片采用2205双相不锈钢板材制做，不仅具有较高的强度，而且具有耐高温，抗点蚀和裂纹腐蚀性能以及极好的抗应力腐蚀有机酸腐蚀的能力，与奥氏体不锈钢相比具有明显的优势，利于实现物料流动通道的加宽和压力的加大，流道宽度可在1.3m以上，特别适合大规模、颗粒物料含量高、腐蚀性强以及粘度较好物料的换热生产。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1是本实用新型实施例一的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是本实用新型实施例二的结构示意图；

图4是本实用新型实施例四的结构示意图；

图5是实施例四中另一结构的示意图。

具体实施方式

下面结合图1所示和实施例对本实用新型做进一步说明。

实施例一

如图1、图2所示，本实用新型的宽通道板式换热器，包括支座2、壳体1、换热芯体4、热交换介质进、出口5、9和换热媒介进、出口13、17，所述热交换介质进、出口5、9和换热媒介进、出口13、17位于所述壳体1上并与换热芯体4连通。所述壳体1为组合式结构，由上下前后4个侧板10、3、6、18通过螺栓连接组成，两端设置端盖8、15，由此构成可以全拆卸的换热器壳体1，安装和维修十分方便。所述热交换介质进、出口5、9和换热媒介进、出口13、17分别位于前后两侧板6、18的两端部位。所述换热芯体4由若干换热板片4-1与两侧隔板14采用平齐嵌入式焊接连接构成，隔板14设置分别与所述热交换介质进、出口5、9和换热媒介进、出口13、17连通的通孔。换热板片14相互间隔，其间隙交替构成热交换介质流通通道11和换热媒介流通通道12。换热板片14为折弯状，在热交换介质流通通道11上形成多个截面为窝状的湍流室11-1和相对狭窄的颈部11-2。热交换介质物料在颈部11-2流动时，其上下表层通过换热板片14与换热媒介流通通道12中的换热媒介传导换热，而中间部位的换热介质热交换速度较慢，故而形成截面上的温度梯度；当热交换介质物料由颈部11-2流入湍流室11-1时，表层与中间各层的热交换介质物料由于截面积的骤然增大形成湍流而自行翻腾搅拌，以此加快了截面内各部热交换介质物料的热交换；热交换介质物料在热交换介质流通通道11内的流动中经过反复的稳流-湍流过程，大大加快了热交换的效率。

实施例二

参看图3，作为进一步的改进，本实施方式中，所述热交换介质流通通道11和换热媒介流通通道12端部采用截面为U形的包条21、22焊接密封，换热板片4-1之间由内部焊缝改为外部焊缝，并可先采用激光焊接后再用氩弧焊进行二层焊接，能够有效地增加换热板片14之间的接合牢度，可靠地避免运行过程中的撕裂毁损现象。

实施例三

参看图2，作为更进一步的改进，本实施方式中，所述热交换介质进、出口5、9和换热媒介进、出口13、17部位分别设置缓冲分配箱7，该缓冲分配箱7通过螺栓分别与所述前、后侧板6、7可拆卸连接，其外侧连接有密封盖板，周侧设置带有热交换介质进、出口5、9和换热媒介进、出口13、17的进、排料短管。所述隔板14焊接连接有与所述缓冲分配箱对应配合的进、出料引流筒20，引流筒20内壁及热交换介质进、出口5、9和换热媒介进、出口13、17与其接合的部位设置高分子耐磨涂层，以延长引流筒20和换热板片4-1的使用寿命，减少维修频次，降低生产成本。所述各缓冲分配箱7内分别设置缓冲格栅16和若干天方地圆分配管19，便于进口物料均匀扩散，出口物料均匀汇集，采用流线弧形板结构，使物料在管箱内有效的均匀流动，减少了死角物料的积聚。结合热交换介质进、出口5、9和换热媒介进、出口13、17的布置，构成下进上出的流动方式，料浆进口从管道→天方地圆缓冲分配管箱→板束，这种流动方式可有效抑制物料浆液的沉积、结疤和冲蚀，

同时所有与介质接触的部位达到圆滑过渡，增加了折流部位的分流。各缓冲分配箱7均为可拆盖板结构，可随时进行检查和冲刷、清洗通道，实现双侧浆液通道的机械清洗。

实施例四

参看图4、图5，作为更进一步的改进，本实施方式中，所述热交换介质流通通道11和换热媒介流通通道12为U形或之字形回环结构，即由2个或多个热交换介质流通通道11和换热媒介流通通道12分别通过U形连接通道23、24构成。这样，结合进出口的布置，两种介质的流动实现纯逆流换热，有效延长了热交换介质与换热媒介进行热交换的路程，可以进一步优化换热效果，相对减少热交换过程的能耗。为了避免有换热媒介压力较大时换热板片4-1产生弹性变形而导致的热交换介质断流，本实施方式在热交换介质流通通道11的各个颈部成对设置弧形支撑件25，既不影响热交换介质流通通道11的膨胀，同时保证热交换介质流通通道11截面的最小尺寸，进而保证热交换介质的正常流动。为了进一步实现宽通道侧流道光滑，流体流通顺畅，有效地防止介质中固体颗粒物或悬浮物的沉积、堵塞通道、磨损传热元件等现象的发生，并实现大处理量、双向冲洗、料-料换热、高传热效率、耐压耐温耐磨性能、低阻力损失的换热。本实施方式中换热板片4-1采用2205双相不锈钢板材制做。2205双相不锈钢具有耐高温，抗点蚀和裂纹腐蚀性能以及极好的抗应力腐蚀有机酸腐蚀的能力，与奥氏体不锈钢相比具有明显的优势。