一种方便清洗的板式换热器的制作方法

1.本实用新型涉及换热器技术领域，具体涉及一种方便清洗的板式换热器。


背景技术：

2.换热器(heat exchanger)，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。
3.板式换热器是换热器的一种，板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。板式换热器是液-液、液-汽进行热交换的理想设备。在相同压力损失情况下，其传热系数比列管式换热器高3-5倍，占地面积为管式换热器的三分之一，热回收率可高达90%以上。
4.为了达到很好的间壁式传热的效果，板式换热器的板片之间构成的薄矩形的介质通道间隙相对很小，在实际的应用中，介质中含有的细小颗粒杂质容易在在板片之间积聚产生堵塞，一般只要直径大于1.5mm-3mm的颗粒杂物便容易在通道间隙内形成堵塞，而颗粒杂物主要包括冷热介质中本身带有的杂质，还包括管道内部管道自身掉落的颗粒杂物，这些颗粒杂物在通道间隙形成堵塞后会致使板式换热器的压力降急剧恶化，导致换热能力大幅降低。因此，需要研发出一种方便清洗的板式换热器，以来解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.实用新型目的：为了克服以上不足，本实用新型的目的是提供一种方便清洗的板式换热器，结构设计合理，通过对换热模组的结构改进，提高了传热效果，清洗时，通过倾斜驱动机构、限位组件使板式换热器本体进行周期性的倾斜摆动，提高清洗的效果，还能减少清洗液和清洗溶剂的浪费，应用前景广泛。
6.技术方案：一种方便清洗的板式换热器，包括板式换热器本体、基座组件；所述板式换热器本体安装在基座组件上；所述板式换热器本体包括壳体、换热模组、左侧缓冲壳体、右侧缓冲壳体，所述壳体为左右两端开口的矩形体结构，所述换热模组设置在壳体内部，所述换热模组由若干个换热板片从前至后间隔设置组成，所述左侧缓冲壳体、右侧缓冲壳体分别通过方口法兰固定设置在壳体的左侧、右侧，所述壳体顶面左侧、右侧分别设置有接口一、接口二，所述左侧缓冲壳体、右侧缓冲壳体远离壳体的一端分别设置有接口三、接口四；所述壳体、左侧缓冲壳体、右侧缓冲壳体底部均设置有排污口，排污口与其对应的排污管连接；所述壳体由可拆卸的壳体板组成；所述基座组件包括基座本体、倾斜驱动机构、限位组件，所述板式换热器本体安装在基座本体上，所述基座本体上安装有倾斜驱动机构、限位组件，所述倾斜驱动机构用于驱动基座本体，从而带动固定安装在基座本体上方的板式换热器本体在限位组件的限制范围内倾斜。
7.本实用新型所述的方便清洗的板式换热器，结构设计合理，在壳体左右两侧设置有左侧缓冲壳体、右侧缓冲壳体，左侧缓冲壳体、右侧缓冲壳体均采用外窄、内宽的结构，为
介质提供了一个很好的缓冲区间，介质进入缓冲段后，流通截面会加大，流动速度降低，介质的部分杂质在重力作用下沉积，并且对介质也起到了布液和分程的作用，所述壳体由可拆卸的壳体板，左侧缓冲壳体、右侧缓冲壳体也采用法兰与壳体连接，方便板式换热器的拆装和彻底的清洗。
8.为了达到很好的间壁式传热的效果，换热板片之间构成的介质通道间隙相对很小，在实际的应用中，介质中含有的细小颗粒杂质容易在在换热板片之间积聚产生堵塞，一般只要直径大于1.5mm-3mm的颗粒杂物便容易在通道间隙内形成堵塞，颗粒杂物在通道间隙形成堵塞后会致使板式换热器的压力降急剧恶化，导致换热能力大幅降低。
9.通常，为了不影响板式换热器的工装状态和使用效果，板式换热器一般都会定期进行除污除垢。平常的维护是不会采用拆装和逐片清洗，一般采用直接清洗的方式，即通过接口三、接口四通过清洗溶剂对板式换热器本体内部进行清洗，由于板式换热器本体是横卧水平安装的，其流动通道也是水平的，颗粒杂物会在重力作用下落到通道间隙的内底端，没有及时溶解并掉落的水垢同样会落到通道间隙的内底端，使得在实际清洗过程中会存在清洗时间长、清洗效率低、清洗不充分、浪费清洗水和浪费清洗溶剂的问题。
10.为了解决上述问题，将通过倾斜驱动机构用于驱动基座本体，从而带动固定安装在基座本体上方的板式换热器本体在限位组件的限制范围内倾斜，板式换热器本体的周期性的倾斜摆动(摆动的幅度和频率不会对板式换热器本体的结构产生多大影响)，能够更好地促进水垢等可溶物的快速溶解，更好地使得通道间隙内的颗粒杂物和水垢残渣掉落。在壳体、左侧缓冲壳体、右侧缓冲壳体底部均设置有排污口，排污口与其对应的排污管连接，也方便颗粒杂物和水垢残渣从排污管排出。
11.上述设计可以降低板式换热器本体所耗的清洗时间和提高清洗效率，提高清洗的效果，还能减少清洗液和清洗溶剂的浪费，降低清洗成本。
12.进一步的，上述的方便清洗的板式换热器，换热介质出管、换热介质进管分别通过圆口法兰一与接口一、接口二连接并且与壳体内部连通，介质进管、介质出管分别通过圆口法兰二与接口三、接口四连接并且与壳体内部连通；所述介质进管上设置有前置过滤器。
13.在介质进管上设置前置过滤器，该前置过滤器可以采用既可以除颗粒杂物又可以降低钙镁离子的过滤器，这样能够在源头上介质中的颗粒杂物，并在一定程度上可降低介质中的钙镁离子含量，进一步降低堵塞和减少水垢的形成，能够更好地保护板式换热器本体换热效果的同时也有利于后期的清洗维护。
14.进一步的，上述的方便清洗的板式换热器，每个所述换热板片由2张金属板片叠加而成，并且在金属板片表面平行排列铺设翅片，通过激光穿透焊接在一起，在所述金属板片和金属板片之间通过高压流体进行膨胀形成内部换热介质通道，所述内部换热介质通道表面呈波浪状。
15.金属板片通过激光穿透焊接在一起，其承压能力高，焊接性能稳定，单位空间可容纳的换热面积大，并且换热板片的内部换热介质通道表面呈波浪状，配合翅片，可以进一步增强了传热的作用，翅片簇立于换热板片上的形式由本领域技术人员根据需要进行选择，可以垂直于换热板片，也可与换热板片平面呈一定倾角，只要增加换热板片的传热面积、起到强化传热作用即可。
16.进一步的，上述的方便清洗的板式换热器，每个所述换热板片顶部的左右两端分
别设置有换热介质出口和换热介质进口，所述换热介质出口通过换热介质集管一与接口一、换热介质出管依次连通，所述换热介质进口通过换热介质集管二与接口二、换热介质进管依次连通。
17.工作时，换热介质从换热介质进管、接口二、换热介质进口集管依次进入换热介质进口，流经换热板片内部换热介质通道，与换热板片外的介质进行热交换，并从换热介质出口、换热介质出口集管、接口一、换热介质出管排出。
18.进一步的，上述的方便清洗的板式换热器，所述基座本体包括底座、支撑架，所述支撑架设置在底座上并且与底座铰接，所述板式换热器本体固定安装在支撑架上。
19.进一步的，上述的方便清洗的板式换热器，所述倾斜驱动机构包括电机、驱动齿轮、凸轮轴、从动齿轮，所述底座上固定设置有电机固定座，所述电机固定安装在电机固定座上，所述底座前、后侧面的中部均固定设置有滚珠轴承，所述驱动齿轮固定设置在电机的输出轴上，所述凸轮轴的两端分别与其对应的滚珠轴承的内圈固定连接，所述凸轮轴在2个所述滚珠轴承上可以转动；所述凸轮轴上设置有与驱动齿轮啮合的从动齿轮，所述凸轮轴上还均匀设置有2个与支撑架接触的凸轮；2个所述凸轮相对从动齿轮对称设置，通过所述电机带动驱动齿轮，驱动齿轮驱动与之啮合的从动齿轮，从而带动凸轮轴转动，2个凸轮随凸轮轴转动。
20.进一步的，上述的方便清洗的板式换热器，所述限位组件包括限位块、限位轴，所述限位块为2个，2个所述限位块设置在底座前、后侧面上并且位于支撑架铰接位置和2个所述滚珠轴承之间，每个所述限位块上均设置有与板式换热器本体倾斜转动路径相匹配的限位孔；所述限位轴在2个限位孔的范围内活动；在所述于支撑架的底部相对2个凸轮的正上方位置均设置有限位槽，所述凸轮与其对应的限位槽始终接触。
21.将介质进管、介质出管拆卸下来，将清洗溶液进管、清洗溶液出管代替介质进管、介质出管安装在接口三、接口四上，向板式换热器本体内通入清洗溶液，通过所述电机带动驱动齿轮，驱动齿轮驱动与之啮合的从动齿轮，从而带动凸轮轴转动，2个凸轮随凸轮轴转动，利用凸轮的特性实现板式换热器本体进行周期性的倾斜摆动，能够更好地促进水垢等可溶物在清洗溶液中的快速溶解，并且随着清洗液更快、更充分地顺着清洗溶液出管、3个排污管的通道流出。
22.本实用新型的有益效果为：本实用新型所述的方便清洗的板式换热器，结构设计合理，通过对换热模组的结构改进，提高了传热效果，清洗时，通过倾斜驱动机构、限位组件使板式换热器本体进行周期性的倾斜摆动，提高清洗的效果，还能减少清洗液和清洗溶剂的浪费，在介质进管上设置前置过滤器，在源头上减少介质中的颗粒杂物，能够更好地保护板式换热器本体换热效果的同时也有利于后期的清洗维护，应用前景广泛。
附图说明
23.图1为本实用新型所述方便清洗的板式换热器的主视图；
24.图2为本实用新型所述方便清洗的板式换热器的侧视图；
25.图3为本实用新型所述方便清洗的板式换热器的板式换热器本体结构示意图；
26.图4为本实用新型所述方便清洗的板式换热器的壳体箱内部结构示意图；
27.图5为本实用新型所述方便清洗的板式换热器的换热板片结构示意图；
28.图6为本实用新型所述方便清洗的板式换热器的换热板片局部剖视图；
29.图7为本实用新型所述方便清洗的板式换热器的基座组件俯视图；
30.图8为本实用新型所述方便清洗的板式换热器的基座组件的凸轮原理图；
31.图中：板式换热器本体1、壳体11、方口法兰111、接口一112、接口二113、换热模组12、换热板片121、金属板片1211、翅片1212、内部换热介质通道1213、换热介质出口1214、换热介质进口1215左侧缓冲壳体13、接口三131、圆口法兰二132、右侧缓冲壳体14、接口四141、基座组件2、基座本体21、底座211、电机固定座2111、滚珠轴承2112、支撑架212、限位槽2121、倾斜驱动机构22、电机221、驱动齿轮222、凸轮轴223、凸轮2231、从动齿轮224、限位组件23、限位块231、限位孔2311、限位轴232、排污管3、换热介质出管4、换热介质进管5、介质进管6、介质出管7、前置过滤器8。
具体实施方式
32.下面结合附图1-8和具体实施例，进一步阐明本实用新型。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
34.如图1、2、3、4、5、6、7、8所示的上述结构的方便清洗的板式换热器，包括板式换热器本体1、基座组件2；所述板式换热器本体1安装在基座组件2上；所述板式换热器本体1包括壳体11、换热模组12、左侧缓冲壳体13、右侧缓冲壳体14，所述壳体11为左右两端开口的矩形体结构，所述换热模组12设置在壳体11内部，所述换热模组12由若干个换热板片121从前至后间隔设置组成，所述左侧缓冲壳体13、右侧缓冲壳体14分别通过方口法兰111固定设置在壳体11的左侧、右侧，所述壳体11顶面左侧、右侧分别设置有接口一112、接口二113，所述左侧缓冲壳体13、右侧缓冲壳体14远离壳体11的一端分别设置有接口三131、接口四141；所述壳体11、左侧缓冲壳体13、右侧缓冲壳体14底部均设置有排污口，排污口与其对应的排污管3连接；所述壳体11由可拆卸的壳体板组成；所述基座组件2包括基座本体21、倾斜驱动机构22、限位组件23，所述板式换热器本体1安装在基座本体21上，所述基座本体21上安装有倾斜驱动机构22、限位组件23，所述倾斜驱动机构22用于驱动基座本体21，从而带动固定安装在基座本体21上方的板式换热器本体在限位组件23的限制范围内倾斜。
35.此外，换热介质出管4、换热介质进管5分别通过圆口法兰一114与接口一112、接口二113连接并且与壳体11内部连通，介质进管6、介质出管7分别通过圆口法兰二132与接口三131、接口四141连接并且与壳体11内部连通；所述介质进管6上设置有前置过滤器8。
36.进一步的，每个所述换热板片121由2张金属板片1211叠加而成，并且在金属板片1211表面平行排列铺设翅片1212，通过激光穿透焊接在一起，在所述金属板片1211和金属板片1211之间通过高压流体进行膨胀形成内部换热介质通道1213，所述内部换热介质通道1213表面呈波浪状。
37.进一步的，每个所述换热板片121顶部的左右两端分别设置有换热介质出口1214和换热介质进口1215，所述换热介质出口1214通过换热介质集管一与接口一112、换热介质出管4依次连通，所述换热介质进口1215通过换热介质集管二与接口二113、换热介质进管5
依次连通。
38.进一步的，所述基座本体21包括底座211、支撑架212，所述支撑架212设置在底座211上并且与底座211铰接，所述板式换热器本体1固定安装在支撑架212上。
39.进一步的，所述倾斜驱动机构22包括电机221、驱动齿轮222、凸轮轴223、从动齿轮224，所述底座211上固定设置有电机固定座2111，所述电机221固定安装在电机固定座2111上，所述底座211前、后侧面的中部均固定设置有滚珠轴承2112，所述驱动齿轮222固定设置在电机221的输出轴上，所述凸轮轴223的两端分别与其对应的滚珠轴承的内圈固定连接，所述凸轮轴223在2个所述滚珠轴承2112上可以转动；所述凸轮轴223上设置有与驱动齿轮222啮合的从动齿轮224，所述凸轮轴223上还均匀设置有2个与支撑架212接触的凸轮2231；2个所述凸轮2231相对从动齿轮224对称设置，通过所述电机221带动驱动齿轮222，驱动齿轮222驱动与之啮合的从动齿轮224，从而带动凸轮轴223转动，2个凸轮2231随凸轮轴223转动。
40.进一步的，所述限位组件23包括限位块231、限位轴232，所述限位块231为2个，2个所述限位块231设置在底座211前、后侧面上并且位于支撑架212铰接位置和2个所述滚珠轴承2112之间，每个所述限位块231上均设置有与板式换热器本体1倾斜转动路径相匹配的限位孔2311；所述限位轴232在2个限位孔2311的范围内活动；在所述于支撑架212的底部相对2个凸轮2231的正上方位置均设置有限位槽2121，所述凸轮2231与其对应的限位槽2121始终接触。
41.实施例1
42.基于以上的结构基础，如图1-4所示。
43.本实用新型所述的方便清洗的板式换热器，结构设计合理，在壳体11左右两侧设置有左侧缓冲壳体13、右侧缓冲壳体14，左侧缓冲壳体13、右侧缓冲壳体14均采用外窄、内宽的结构，为介质提供了一个很好的缓冲区间，介质进入缓冲段后，流通截面会加大，流动速度降低，介质的部分杂质在重力作用下沉积，并且对介质也起到了布液和分程的作用，所述壳体11由可拆卸的壳体板，左侧缓冲壳体13、右侧缓冲壳体14也采用法兰与壳体11连接，方便板式换热器本体1的拆装和彻底的清洗。
44.为了达到很好的间壁式传热的效果，换热板片121之间构成的介质通道间隙相对很小，在实际的应用中，介质中含有的细小颗粒杂质容易在在换热板片121之间积聚产生堵塞，一般只要直径大于1.5mm-3mm的颗粒杂物便容易在通道间隙内形成堵塞，颗粒杂物在通道间隙形成堵塞后会致使板式换热器的压力降急剧恶化，导致换热能力大幅降低。
45.通常，为了不影响板式换热器的工装状态和使用效果，板式换热器一般都会定期进行除污除垢。平常的维护是不会采用拆装和逐片清洗，一般采用直接清洗的方式，即通过接口三131、接口四141通过清洗溶剂对板式换热器本体1内部进行清洗，由于板式换热器本体1是横卧水平安装的，其流动通道也是水平的，颗粒杂物会在重力作用下落到通道间隙的内底端，没有及时溶解并掉落的水垢同样会落到通道间隙的内底端，使得在实际清洗过程中会存在清洗时间长、清洗效率低、清洗不充分、浪费清洗水和浪费清洗溶剂的问题。
46.为了解决上述问题，将通过倾斜驱动机构22用于驱动基座本体21，从而带动固定安装在基座本体21上方的板式换热器本体1在限位组件23的限制范围内倾斜，板式换热器本体1的周期性的倾斜摆动(摆动的幅度和频率不会对板式换热器本体的结构产生多大影
响)，能够更好地促进水垢等可溶物的快速溶解，更好地使得通道间隙内的颗粒杂物和水垢残渣掉落。在壳体11、左侧缓冲壳体13、右侧缓冲壳体14底部均设置有排污口，排污口与其对应的排污管3连接，也方便颗粒杂物和水垢残渣从排污管3排出。
47.上述设计可以降低板式换热器本体所耗的清洗时间和提高清洗效率，提高清洗的效果，还能减少清洗液和清洗溶剂的浪费，降低清洗成本。
48.实施例2
49.基于实施例1以上的结构基础，如图1-4所示。
50.在介质进管6上设置前置过滤器8，该前置过滤器8可以采用既可以除颗粒杂物又可以降低钙镁离子的过滤器，这样能够在源头上减少介质中的颗粒杂物，并在一定程度上可降低介质中的钙镁离子含量，进一步降低堵塞和减少水垢的形成，能够更好地保护板式换热器本体1换热效果的同时也有利于后期的清洗维护。
51.实施例3
52.基于实施例1或者实施例2以上的结构基础，如图1-6所示。
53.每个所述换热板片121由2张金属板片1211叠加而成，并且在金属板片1211表面平行排列铺设翅片1212，通过激光穿透焊接在一起，在所述金属板片1211和金属板片1211之间通过高压流体进行膨胀形成内部换热介质通道1213，所述内部换热介质通道1213表面呈波浪状。
54.金属板片1211通过激光穿透焊接在一起，其承压能力高，焊接性能稳定，单位空间可容纳的换热面积大，并且换热板片121的内部换热介质通道1213表面呈波浪状，配合翅片，可以进一步增强了传热的作用，翅片1212簇立于换热板片121上的形式由本领域技术人员根据需要进行选择，可以垂直于换热板片121，也可与换热板片121平面呈一定倾角，只要增加换热板片121的传热面积、起到强化传热作用即可。
55.工作时，换热介质从换热介质进管5、接口二113、换热介质进口集管依次进入换热介质进口1213，流经换热板片121内部换热介质通道1213，与换热板片121外的介质进行热交换，并从换热介质出口1214、换热介质出口集管、接口一112、换热介质出管4排出。
56.实施例4
57.基于实施例1或者实施例2或者实施例3以上的结构基础，如图1-8所示。
58.所述基座本体21包括底座211、支撑架212，所述倾斜驱动机构22包括电机221、驱动齿轮222、凸轮轴223、从动齿轮224，所述限位组件23包括限位块231、限位轴232。所述板式换热器的日常清洗，操作如下：将介质进管6、介质出管7拆卸下来，将清洗溶液进管、清洗溶液出管代替介质进管6、介质出管7安装在接口三131、接口四141上，向板式换热器本体1内通入清洗溶液，与此同时，启动电机221，位于电机21输出端的驱动齿轮222驱动与之啮合的从动齿轮224，实现凸轮轴223转动，凸轮轴223的2个凸轮2231随之转动，凸轮1131与支撑架212的限位槽2121的接触位置刚好处于近停角部分a向推程过渡的转折点位置，凸轮2231继续转动，凸轮231将进入推程转动过程，在凸轮2231的顶起作用下，支撑架212缓慢转动倾斜抬高，板式换热器本体1将随着支撑架212同步发生倾斜，随着凸轮2231继续转动，凸轮2231的接触位置将处于远停角部分b，此时板式换热器本体1倾斜到最大角度，随着继续转动，凸轮2231进入回程转动过程，板式换热器本体1将慢慢回落，直到凸轮2231的接触位置再次位于近停角部分a，此时板式换热器本体1将处于水平初始状态，清洗过程中，使得落在
通道间隙内底端的颗粒杂物和水垢残渣能够随着清洗液更快、更充分地顺着清洗溶液出管、3个排污管3的通道流出。
59.其中，所述实施例1、实施例2、实施例3、实施例4中，前置过滤器8、换热介质集管一、二、电机221、驱动齿轮222、凸轮轴223、从动齿轮224、滚珠轴承2112等采用现有技术中即可，其型号、具体结构、具体安装位置以及连接方式均为本领域技术人员知晓的型号、具体结构、具体安装位置以及连接方式，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，不影响本实用新型的技术方案的实现。
60.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
61.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
62.此外，本实用新型的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。