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CN108398039B - 一种板式换热器 - Google Patents

一种板式换热器 Download PDF

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CN108398039B CN201810340970.4A CN201810340970A CN108398039B CN 108398039 B CN108398039 B CN 108398039B CN 201810340970 A CN201810340970 A CN 201810340970A CN 108398039 B CN108398039 B CN 108398039B
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陈枫
靳磊
刘琼
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张士喜
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Abstract

本发明公开了一种板式换热器，包括夹紧板、换热板垫片、导杆、夹紧螺栓和导流筒，换热板垫片通过导杆和夹紧螺栓压紧设置于夹紧板之间，压紧后的换热板垫片对称形成四个流道，一侧的两个流道分别为热介质进液流道和热介质出液流道，另一侧的两个流道分别为冷介质进液流道和冷介质出液流道，热介质进液流道和冷介质进液流道对角设置，所述导流筒插设于位于下部且介质体积流量小的流道内，导流筒包括与夹紧板外壁固定连接的法兰盘和与法兰盘连接的锥形圆筒，锥形圆筒与法兰盘连接的一端为大端，锥形圆筒的小端与后夹紧板存在导流间隙。该板式换热器通过在位于下部且介质体积流量小的流道内插设导流筒，减少了相应流道内沉积物堆积。

Description

一种板式换热器
技术领域
本发明涉及换热器技术领域，特别提供了一种板式换热器。
背景技术
板式换热器在使用过程中，经常会遇到冷热两侧介质流量相差很大的情况，然而，通常情况下，板式换热器的四个流道的直径却是相同的，这将导致流量小的介质在对应流道内的流速变慢，如果流量小的介质是粘度大或者是有沉淀物的介质，介质在换热的过程中会在其对应的下部流道内沉积沉淀物，随着沉淀物的增多，将会产生介质流动死角，最终影响换热器的换热效率，另外，沉积的沉淀物还会对介质造成污染。
因此，如何对现有的板式换热器进行结构上的改进，以避免沉淀物的堆积，成为人们亟待解决的问题。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种板式换热器，以解决现有板式换热器在使用过程中容易在流速慢的介质的下部流道堆积沉淀物的问题。
本发明提供的技术方案是：一种板式换热器，包括：包括夹紧板、换热板垫片、导杆、夹紧螺栓和导流筒，所述夹紧板包括前夹紧板和后夹紧板，换热板垫片通过导杆和夹紧螺栓压紧设置于前夹紧板与后夹紧板之间，压紧后的换热板垫片对称形成四个流道，一侧的两个流道分别为热介质进液流道和热介质出液流道，另一侧的两个流道分别为冷介质进液流道和冷介质出液流道，热介质进液流道和冷介质进液流道对角设置，所述导流筒插设于位于下部且介质体积流量小的流道内，导流筒包括与夹紧板外壁固定连接的法兰盘和与法兰盘连接的锥形圆筒，锥形圆筒与法兰盘连接的一端为大端，锥形圆筒的小端与后夹紧板存在导流间隙。
优选，锥形圆筒的小端圆直径d与锥形圆筒所在流道的直径D、锥形圆筒小端圆端口的体积流量W及需保证的锥形圆筒小端圆端口的流速V0的关系满足公式(1)：
其中，锥形圆筒的小端圆直径的单位是m，锥形圆筒所在流道的直径的单位为m，锥形圆筒小端圆端口的体积流量的单位为m3/s，需保证的锥形圆筒小端圆端口的流速的单位为m/s。
进一步优选，锥形圆筒的小端与后夹紧板的距离为d/4。
进一步优选，热介质进液流道位于热介质出液流道的上方，冷介质进液流道位于冷介质出液流道的下方。
本发明提供的板式换热器通过在位于下部且介质体积流量小的流道内插设导流筒，可以在保证介质进液或出液流速的前提下，进一步保证介质经过锥形圆筒后匀速(或近似匀速)进入换热板垫片之间的换热流道，或从换热板垫片之间的换热流道匀速(或近似匀速)进入锥形圆筒内，避免下部流道内介质流速不均匀，进而导致沉淀物堆积于介质流速慢的位置的问题发生。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为本发明提供的板式换热器的结构示意图；
图2为导流筒的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施方案对本发明进行进一步的解释，但并不局限本发明。
如图1所示，本发明提供了一种板式换热器，包括：包括夹紧板、换热板垫片2、导杆3、夹紧螺栓4和导流筒5，所述夹紧板包括前夹紧板11和后夹紧板12，换热板垫片2通过导杆3和夹紧螺栓4压紧设置于前夹紧板11与后夹紧板12之间，压紧后的换热板垫片2对称形成四个流道，一侧的两个流道分别为热介质进液流道和热介质出液流道，另一侧的两个流道分别为冷介质进液流道和冷介质出液流道，热介质进液流道和冷介质进液流道对角设置，所述导流筒5插设于位于下部且介质体积流量小的流道内，导流筒5包括与夹紧板外壁固定连接的法兰盘51和与法兰盘51连接的锥形圆筒52(如图2所示)，锥形圆筒52与法兰盘51连接的一端为大端，锥形圆筒52的小端与后夹紧板12存在导流间隙。
该板式换热器，通过在位于下部且介质体积流量小的流道内插设导流筒，可以在保证介质进液或出液流速的前提下，进一步保证介质经过锥形圆筒后匀速(或近似匀速)进入换热板垫片之间的换热流道，或从换热板垫片之间的换热流道匀速(或近似匀速)进入锥形圆筒内，避免下部流道内介质流速不均匀，进而导致沉淀物堆积于介质流速慢的位置的问题发生。
其中，锥形圆筒52的小端圆直径d与锥形圆筒52所在流道的直径D、锥形圆筒52小端圆端口的体积流量W及需保证的锥形圆筒52小端圆端口的流速V0的关系满足公式(1)：
其中，锥形圆筒52的小端圆直径的单位是m，锥形圆筒52所在流道的直径的单位为m，锥形圆筒52小端圆端口的体积流量的单位为m3/s，需保证的锥形圆筒52小端圆端口的流速的单位为m/s。
锥形圆筒52的小端与后夹紧板12的距离为d/4，锥形圆筒52的长度L＝a+b-d/4，其中，a表示前夹紧板11的厚度，b表示前夹紧板11与后夹紧板12夹紧后的最小尺寸，d为锥形圆筒52的小端圆直径。
作为技术方案的改进，热介质进液流道位于热介质出液流道的上方，冷介质进液流道位于冷介质出液流道的下方。
实施例1
板式换热器，热介质进液流道和热介质出液流道分别位于板式换热器的左上方和左下方，冷介质进液流道和冷介质出液流道对称设置于板式换热器的右下方和右上方，四个流道的直径相同，热介质为酵母乳，冷介质为水，热介质的体积流量小于冷介质的体积流量，导流筒插设于热介质出液流道，锥形圆筒的小端圆直径d与热介质出液流道的直径D、锥形圆筒小端圆端口的体积流量W及需保证的锥形圆筒小端圆端口的流速V0的关系满足公式(1)：
其中，锥形圆筒的小端圆直径的单位是m，锥形圆筒所在流道的直径的单位为m，锥形圆筒小端圆端口的体积流量的单位为m3/s，需保证的锥形圆筒小端圆端口的流速的单位为m/s。
锥形圆筒的小端与后夹紧板的距离为d/4，锥形圆筒的长度L＝a+b-d/4，其中，a表示前夹紧板的厚度，b表示前夹紧板与后夹紧板夹紧后的最小尺寸，d为锥形圆筒的小端圆直径。
热介质酵母乳中含有沉淀物，使用该板式换热器进行换热，热介质出液流道处未见沉积物堆积，而使用现有的板式换热器进行换热，热介质出液流道处会堆积大量沉积物，随着使用时间的增长，沉积物进一步堆积，产生流动死角，换热器的换热效率变差。

Claims (1)

1.一种板式换热器，其特征在于，包括夹紧板、换热板垫片(2)、导杆(3)、夹紧螺栓(4)和导流筒(5)，所述夹紧板包括前夹紧板(11)和后夹紧板(12)，换热板垫片(2)通过导杆(3)和夹紧螺栓(4)压紧设置于前夹紧板(11)与后夹紧板(12)之间，压紧后的换热板垫片(2)对称形成四个流道，一侧的两个流道分别为热介质进液流道和热介质出液流道，另一侧的两个流道分别为冷介质进液流道和冷介质出液流道，热介质进液流道和冷介质进液流道对角设置，所述导流筒(5)插设于位于下部且介质体积流量小的流道内，导流筒(5)包括与夹紧板外壁固定连接的法兰盘(51)和与法兰盘(51)连接的锥形圆筒(52)，锥形圆筒(52)与法兰盘(51)连接的一端为大端，锥形圆筒(52)的小端与后夹紧板(12)存在导流间隙，锥形圆筒(52)的小端圆直径d与锥形圆筒(52)所在流道的直径D、锥形圆筒(52)小端圆端口的体积流量W及需保证的锥形圆筒(52)小端圆端口的流速V0的关系满足公式(1)：
其中，锥形圆筒(52)的小端圆直径的单位是m，锥形圆筒(52)所在流道的直径的单位为m，锥形圆筒(52)小端圆端口的体积流量的单位为m3/s，需保证的锥形圆筒(52)小端圆端口的流速的单位为m/s，锥形圆筒(52)的小端与后夹紧板(12)的距离为d/4，锥形圆筒(52)的长度L＝a+b-d/4，其中，a表示前夹紧板(11)的厚度，b表示前夹紧板(11)与后夹紧板(12)夹紧后的最小尺寸，热介质进液流道位于热介质出液流道的上方，冷介质进液流道位于冷介质出液流道的下方。
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