[发明专利]一种U形流道板式换热器

说明书

技术领域

本发明属于流体间壁加热或冷却的设备技术领域，具体涉及一种U形流道板式换热器。

背景技术

目前各领域中广泛采用的流体间壁加热或冷却的设备有管壳式换热器及板式换热器。

现有的管壳式换热器是以若干管子平行排列，固定在管板上构成管束，安装在外壳内。这种换热器具有适应性强、处理能力大、温度、压力的适用范围广、运行可靠等诸多优点，但是从传热效率、结构紧凑性以及单位传热面的金属耗量等方面而论，均不如各种类型的板式换热器。

板式换热器是一种高效而紧凑的换热设备，具有传热系数高、结构紧凑等诸多优点。现有板式换热器主要有螺旋板式换热器和板片式换热器两种。

螺旋板式换热器主要不足为：其单一流道对通道截面积的限制使这类换热器只能用于流量不大的场合，如气-气换热条件下。

现有板式换热器主要不足为：由于结构限制，均为矩形块体结构，难以内置于圆形壳体内或直接与圆筒类设备连接，限制了其应用于反应器、塔器或焚烧炉等装置内；同时压降大，不适用于大处理量条件的换热需求。

专利CN201410768584、CN201420787452描述了一种弧形板式换热器，其有两侧对称的弧形板构成换热通道，整体呈圆筒形，尤其适宜内置于焚烧炉内。但缺点是其结构限制其弧形通道直径的不断变化，各通道阻力渐变，导致其内的流体分配不均，会导致传热恶化。

为解决上述问题，本发明人设计了一种新型结构的U形流道板式换热器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种U形流道板式换热器，由于其结构整体可成圆形，因而具有适用范围广优点，尤其可内置于圆筒类设备内、同时具有结构紧凑、流体分配均匀传热效率高以及结构简单制造方面等优点。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种U形流道板式换热器，包括壳体3、设置在壳体3内的若干个U形换热板8，所述U形换热板8由壳体3外侧向中心依次设置，形成相互间隔的第一流体流道6和第二流体流道9；

形成第一流体流道6的U形换热板8直边段的两端部设置密封，形成第二流体流道9的U形换热板8两侧面的U形端面设置密封；

该壳体3两侧面各设一管板2，该管板2上设置有U形通槽，所述第一流体流道6通过管板2上的U形通槽分别与第一流体进口1、第一流体出口5连通；

该壳体3顶部设置有第二流体进口11、第二流体出口10且二者之间设有隔板4，该隔板4安设在位于壳体3中心的U形换热板8直边段之间；所述第二流体流道9进口端设有与第二流体进口11连通的进口汇集腔102，其出口端设有与第二流体出口10连通的出口汇集腔101。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术措施来进一步实现。

前述的U形流道板式换热器，若干个所述U形换热板8由壳体3外侧向中心依次设置，底边半圆弧半径依次减小，直边段长度依次增加。

前述的U形流道板式换热器，形成第一流体流道6的所述U形换热板8直边段的两端部通过第一流道挡条12密封。

前述的U形流道板式换热器，形成第一流体流道6的所述U形换热板8直边段的两端部通过直边段的折边密封，即直边段向内折边实现密封。

前述的U形流道板式换热器，形成第二流体流道9的所述U形换热板8侧面的U形端面通过管板2密封，即管板2上未开设U形通槽的区域密封U形端面。

前述的U形流道板式换热器，形成第二流体流道9的所述U形换热板8侧面的U形端面通过U形端面的折边密封，即U形端面向内折边实现密封。

前述的U形流道板式换热器，所述第一流体流道6、第二流体流道9内分散设置有支撑件7，支撑件7用于保持第一流体流道6和第二流体流道9的间距，可以提高整个设备的承压能力，并且强化传热，提高传热效率。具体的，该支撑件7为金属柱或金属条或U形换热板8内表面通过压制形成的凸起。

较佳的，所述第二流体进口11靠近第一流体出口5设置，第二流体出口10靠近第一流体进口1设置；第二流体进口11左侧、第二流体出口10右侧分别设置一弧形隔板13；

形成第二流体流道9的U形换热板8直边段的一端部通过第二流道挡条14密封且第二流道挡条14仅设置于弧形隔板13、与第一流体进口1连通的管板2之间，所述隔板4、弧形隔板13、第二流体进口11、与第一流体出口5连通的管板2构成进口汇集腔102；