专利名称：管板式热交换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及热交换器，特别是一种管板式交换器，适合工业和民用领域使用。
背景技术：
目前国内在工业和民用领域内用得较为广泛的是管充式热交换器和板工热交换器二种型式。
管壳式热交换器由管束和筒体(壳体)构成，热媒在管内流动，工质在壳内流动，以对流换的方式通过管壁进行热量传递(交换)。其缺点是由于工质在壳体内流动速度很慢慢，对流放热系数很低，金属热交换面积很大，需消耗大量的金属材料，因此使得整个交换器体积宠大，重量很重，制造、运输、安装成本很高，由于壳外内流体流动缓慢，管子表面易干结垢，严重影响传热，所用设备的维护成本也很高。
板式热交换器由压制专门形状的波纹板片拼装而成，板片间嵌装非金属密封垫，使得波纹片间形成许多通道，二种不同温度的介质在间隔的通道中流动，以对流换热的方式通过板片进行热量传递(交换)。它的缺点是流体流动阻力较大，非金属密封垫因老化或其他原因会使流体泄漏，压制波纹板需大型压力设备和精密压模，制造成本较高，价格也较昂贵。
发明内容
本实用新型的目有在于提供一种体积小、重量轻、传热系数高、能承受较高的工作压力以及制造和维护成本较低的管板式热交换器。
本实用新型的任务是以这样的方式实现的该管板式热交换器包括有一个壳体、换热器以及设置于壳体上的热媒进口管、出口管和工质进口管、出口管，其特征在于换热器由套管和设置于套管内的若干块多球面夹套板组成，构成多球面夹套板的两块对称的多球面连接板由若干个球面交接而成，每个球面与相领球面都有一个相贯部分，其相贯线的交点为两块多球面连接板的连接点，在每块多球面夹套板的两端设有与工质进口管和出口管连通的连接管，其余部分封闭，各多球面夹套板以球面凹凸相间的方式并排安装于套管内，换热器以其套管两端与壳体连接的流道挡板支承设置于壳体中心，热媒的进口管和工质的出口管以及热媒的出口管和工质的进口管分别设置于换热器两端的壳体上。
本实用新型的任务还可采取如下措施来实现为方便多球面连接板的加工与制造，在多球面连接板中以每个球面与四个相邻球面相贯为合适，其相贯线的正投影为正方形，每个球面的相贯线的交接点为四个。
本实用新型是这样工作的热媒从进口管进入壳体内，然后沿换热器内多球面夹套板之间球面凹凸相间的曲折而狭窄缝隙中流动，最后从热媒出口管排出。与此同时，工质从工质进口管逆向进入换热器的每块多球面夹套板内，经球面间相贯部分的通道分散而曲折向前流动，从另一端的连接管经工质出口管排出。从本实用新型换热器中多球面夹套板的结构以及其球面凹凸相间的排布方式可知，热媒和工质两种不同的流体在多球面夹套板外面与内部都呈三维方向脉冲快速逆向流动。与此同时，流体在自身的流道内亦会发生扰动和相互撞击，使多球面夹套板内外的流体对流换热十分强烈，大大提高了传热系数，加速了热交换。因此，本实用新型与相同功率的报式换热器相比具有如下优点1、流体流动阻力小由于多球面夹套板的波形表面为曲率较小的光滑球形表而，所以流体的流动阻力较小，它可采用较高的设计流速。
2、能承受很高的工作压力管板式热交换器采用全焊接结构，壳体采用无缝钢管，多球面夹套板采用均布拉撑球形薄壳结构，所以能承受很高的工作压力。
3、体积小重量轻，安装使用十分方便。
由于管板式热交换器具有十分优良的传热和流体力学性能以及其独特的设计结构，因此其体积小重量轻，它既不占用宝贵的建筑空间也不需要任何设备基础就可以直接安装在工艺系统的管路上，它是旧的工艺系统改造理想的更新换代产品。
4、投资少、成本低、效益高制造管板式热交换器不需要大型的压力设备，可用简便实用的成形技术制造出规定形状的多球面夹套板，同时出于管板式热交换器体积小、重量轻、金属耗材小，也不需要大型的厂房和起重设备，所以制造管板式热交换器投资少、成本低、效益高。
图1为本实用新型一种具体结构的剖视图。
图2为图1中沿A-A线的剖视放大图。
图3为图1中多球面夹套板(9)的局部剖视立体图。
具体实施方式
如图1和图2所示，壳体1为一个两端封闭的圆柱形壳体，在其两端的封板和外侧分别设置工质进口管2和热媒出口管3以及工质出口管4和热媒进口管5。由一个方管形的套管6和置于其内的多球面夹套板7构成的换热器8以套管6两端与壳体1连接的流道挡板9支承置于壳体1的中心。多球面夹套板7由两块多球面连接板10对称对合而成。多球面连接板10为一块由多个球面11连接而成凹凸板(见图3)其每个球面11与相邻的四个球面11相贯，其相贯线的正投影为一个正方形。多球面连接板10用不锈钢板冲压而成，两块多球面连接板10对合后在其相贯线的交接点进行点焊连接成一块多球面夹套板7。两块多球面连接板10球面相贯处便形成一两头尖中间宽的榄核形工质流动通道。在多球面夹套板7的两端设有两根与内腔连通的连接管12，其余部分封闭。在热媒进口管5和出口管3外的壳体1内还各设有一块管板13，让该管板13与壳体1端面之间形成一个集流室14。多球面夹套板7的连接管12穿过管板13与集流室14连通。本实用新型的各个组件均用不锈金刚制成，以提高抗腐蚀能力。
本实用新型适合于工业和民用领域内使用，若将本实用新型设计成加热器、蒸发器和冷凝器，在供热、空调、化工、医药和食品等领域可得到广泛应用。
权利要求1.一种管板式热交换器，该管板式热交换器包括有一个壳体(1)、换热器(8)以及设置于壳体(1)上的热媒进口管(5)、出口管(3)和工质进口管(2)、出口管(4)，其特征在于换热器(8)由套管(6)和设置于套管(6)内的若干块多球面夹套板(7)组成，构成多球面夹套板(7)的两块对称的多球面连接板(10)由若干个球面(11)交接而成，每个球面(11)与相领球面(11)都有一个相贯部分，其相贯线的交点为两块多球面连接板(10)的连接点，在每块多球面夹套板(7)的两端设有与工质进口管(2)和出口管(4)连通的连接管(12)，其余部分封闭，各多球面夹套板(7)以球面凹凸相间的方式并排安装于套管(6)内，换热器(8)以其套管(6)两端与壳体(1)连接的流道挡板(13)支承设置于壳体(1)中心，热媒的进口管(5)和工质的出口管(4)以及热媒的出口管(3)和工质的进口管(2)分别设置于换热器(8)两端的壳体(1)上。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于在多球面连接板(10)每个球面(11)与相领四个球面(11)相贯，其相贯线的正投影为正方形，每个球面(11)的相贯线的交点为四个。
专利摘要本实用新型提供一种管板式热交换器，其特征是置于壳体内的换热器由套管和置于套管内的若干块多球面夹套板组成，构成多球面夹套板的两块对称的多球面连接板由若干个球面交接而成，每个球面与相领球面都有一个相贯部分，其相贯线的交点为两块多球面板的连接点，在每块多球面夹套板的两端设有与工质进口管和出口管连通的连接管，其余部分封闭，各多球面夹套板以球面凹凸相间的方式并排安装于套管内，换热器以其套管两端与壳体连接的流道挡板支承设置于壳体中心，热媒的进口管和工质的出口管以及热媒的出口管和工质的进口管分别设置于换热器两端的壳体上。该热交换器具有体积小、重量轻、传热效率高、能承受较高的工作压力以及制造方便等优点。
文档编号F28F3/00GK2535754SQ0222705
公开日2003年2月12日 申请日期2002年4月24日 优先权日2002年4月24日
发明者吴忠福 申请人:吴忠福