[发明专利]波纹管板式换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种换热器，具体是涉及一种波纹管板式换热器。

背景技术

换热器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。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。换热器有管式换热器、板式换热器、管板式换热器等。传统的光管换热器和平板换热器的传热系数较低，生产效率不高。此外，传统的换热器因一般用碳钢制作，有两个问题没有得到根本解决。一是高温氧化，因为换热器使用温度有的超过600℃，碳钢管容易氧化、起皮、烧穿。二是不耐酸，如用于硫酸气体换热，在低温条件下容易被酸雾腐蚀。因此，碳钢换热器平均使用寿命为3-4年。如采用耐腐蚀材料如不锈钢制作，其基本可解决寿命问题，但是，制造又比较复杂，其制造成本相较碳钢换热器增加十几倍。

因此，提供一种传热效率高，制造成本低，使用寿命长的换热器成为了业界需要解决的技术问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题在于提供一种传热效率高，制造成本低，使用寿命长的波纹管板式换热器。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：波纹管板式换热器，包括外壳和设置在外壳中的若干根换热管，所述外壳的内壁、换热管的外壁之间形成第一流体通道，所述换热管内形成第二流体通道，外壳上设有连通第一流体通道的第一流体入口和第一流体出口，外壳上设有连通第二流体通道的第二流体入口和第二流体出口，所述换热管的管壁在轴向上呈波纹状。

所述换热管组成若干排平行排列的排管，每排排管由两块不锈钢板碰焊或滚焊连接而成。

所述相邻的排管之间设有竖向放置的旋流片。

所述排管上相邻的换热管之间设有间隔分布的竖向凹槽。

所述不锈钢板的厚度为1～1.5mm。

由于采用了上述的结构，本发明的换热管的管壁在轴向上呈波纹状，使流体的流动方向与传热方向的夹角<90°，故当流体在管内和管间流动时，因波纹结构的作用，可有效地减薄传热滞底层从而使传热得到强化。该波纹管板式换热器比传统光管换热器和平板换热器使系数提高30-40%即达到30-35w/㎞??，在相同传热系数时，其阻力比旋流片网板急扩加速流空心环管壳式换热器阻力可降低20%左右，这种波纹板式换热器因为是不锈钢制作，耐腐蚀性较强，可对不大于800℃的气体换热，对含浓硫酸和磷酸酸雾气体换热尤为适用。该换热器具有制造成低，使用寿命长的特点。

附图说明

图１是波纹管板式换热器的结构示意图。

图2为图1中沿A-A线的剖视图。

图3为图2中B部分的放大图。

图4为一段换热管的纵向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

如图1至图4所示，本发明所述波纹管板式换热器，包括外壳1和设置在外壳1中的若干根换热管2，外壳1和换热管2均由不锈钢材料制成。所述外壳1的内壁、换热管2的外壁之间形成第一流体通道，所述换热管2内形成第二流体通道，外壳1上设有连通第一流体通道的第一流体入口3和第一流体出口4，外壳1上设有连通第二流体通道的第二流体入口5和第二流体出口6，所述换热管2的管壁在轴向上呈波纹状。

所述换热管2组成若干排平行排列的排管7，每排排管7由两块不锈钢板10、11构成，所述不锈钢板的厚度为1～1.5mm。不锈钢板10和不锈钢板11的结构对称，至上而下设计成横向的波纹状凹筋结构，通过碰焊或滚焊连接形成排管7，其制作较为简单，制造成本低。

所述相邻的排管7之间设有竖向放置的旋流片8，所述排管7上相邻的换热管2之间设有间隔分布的竖向凹槽9。在换热时，流体沿着旋流片流过，可以较大幅度地提高边壁流体对传热壁间的传热差，从而提高流体的传热速率。

本发明为了改善传热效果，使流体的流动方向与传热方向的夹角<90°，故将排管的侧壁钢板自上而下设计成横向波纹状凸筋结构，当流体在管内和管间流动时，因波纹结构的作用，可有效地减薄传热滞底层从而使传热得到强化。另外，在管间隔一段距离装有一个竖向旋流片，流体沿着旋流片流过，可以较大幅度地提高边壁流体对传热壁间的传热差，从而提高流体的传热速率。该波纹管板式换热器比传统光管换热器和平板换热器使系数提高30-40%即达到30-35w/㎞??，在相同传热系数时，其阻力比旋流片网板急扩加速流空心环管壳式换热器阻力可降低20%左右。本发明因为是不锈钢制作，可对不大于800℃的气体换热；对含浓硫酸和磷酸酸雾气体换热尤为适用。该换热器具有制造成低，使用寿命长的特点。

总之，本发明虽然例举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本发明的范围，否则都应该包括在本发明的保护范围内。