CN206847439U - 一种换热设备 - Google Patents

Abstract

一种换热设备，包括外壳体，外壳体内部设置有换热腔，换热腔内设置有换热器，换热器由互相阵列排放的换热板体级联组成，相邻换热板体之间的换热腔空间形成内工作区，换热腔在换热器所占区域以外区域形成外工作区；换热板体上设置有多个紊流阻隔点将换热板体分隔为多个相连通的包体，相邻两个紊流阻隔点之间形成用于连接包体的流道；相邻换热板体的上的紊流阻隔点将内工作区分隔为多个互相联通的紊流部，相邻换热板体的上的相近的紊流阻隔点的间隙将相邻的紊流部、内工作区与外工作区进行联通。本实用新型具有换热效率高的优点。

Description

一种换热设备

技术领域

本实用新型涉及换热设备的技术领域，具体涉及一种换热设备。

背景技术

换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。

间壁式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动，通过壁面的导热和流体在壁表面对流，两种流体之间进行换热。间壁式换热器有管壳式、套管式和其他型式的换热器。间壁式换热器是目前应用最为广泛的换热器，现有的间壁式换热器均是采用热管引导液体的方式使得需要换热液体进行层流换热的，现有技术存在两个问题，第一，液体质点作有条不紊的运动，处于层流通过分子间相互作用，传热效率差，流体分液不均，而且水路有死区。这种形式承压比较低；第二，流体通过热管运输，到达紊流状态传热。但是这种方式是2次传热，流体热量先传给管子，然后有管子再传热给基板，这种热值效率大大降低折扣。

又如公开号位 CN105627634A的中国实用新型专利所公开的一种换热器，具有第一腔体和第二腔体，其中，所述换热器包括一个连通部件，所述连通部件至少包括相互连通的第一分支管和第二分支管，所述第一分支管和所述第二分支管分别插入所述第一腔体和所述第二腔体中，并且在所述第一分支管和所述第二分支管的插入部分上分别形成有多个微孔，用于使所述第一腔体和所述第二腔体相互流体连通。但是该实用新型的第一分支管、第二分支管、第一腔体、第二腔体均是采用热管或热管等同结构实施的，所以该实用新型任然存在二次传热的问题，所以该实用新型的实际换热效率依然不高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种换热设备，本实用新型取消了传统换热设备的热管的层流方式而采用紊流阻隔点将换热腔分隔为多个相连通的包体，进行换热板体的内部换热对象以及外部换热介质均紊流方案以提升换热效率。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种换热设备，包括外壳体，所述外壳体内部设置有换热腔，所述换热腔内设置有换热器，所述换热器由互相阵列排放的换热板体级联组成，相邻所述换热板体之间的换热腔空间形成内工作区，所述换热腔在所述换热器所占区域以外区域形成外工作区；

所述的换热板体上设置有多个紊流阻隔点将所述换热板体分隔为多个相连通的包体，相邻两个所述紊流阻隔点之间形成用于连接所述包体的流道；

相邻所述换热板体的上的所述紊流阻隔点将所述内工作区分隔为多个互相联通的紊流部，相邻所述换热板体的上的相近的所述紊流阻隔点的间隙将相邻的所述紊流部、所述内工作区与所述外工作区进行联通。

作为本实用新型的优选，所述的相邻所述换热板体的上的所述紊流阻隔点错位设置。

作为本实用新型的优选，换热器的上方设置有介质供给装置。

作为本实用新型的优选，所述换热板体上至少具有一个由至少三个互相等间距排布的相邻所述紊流阻隔点所围形成的紊流结构，所述紊流结构内设置有一所述包体。

作为本实用新型的优选，所述紊流阻隔点以错位阵列的方式分布在所述换热板体上。

作为本实用新型的优选，所述的换热板体包括两块结构板，两块所述结构板在所述换热腔对应位置至少通过所述紊流阻隔点进行固接。

作为本实用新型的优选，所述包体的截面积大于所述流道的截面积。

作为本实用新型的优选，所述包体的每个正对方向上均设置有至少一个所述紊流阻隔点。

作为本实用新型的优选，所述的换热板体上设置有用于阻挡液体沿当前方向继续流动的阻隔壁，所述阻隔壁将所述换热腔至少分割成两个单向联通的回流部。

综上所述，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型具有换热效率高的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的侧视剖面结构示意图；

图3是本实用新型的换热板体结构示意图；

图4是本实用新型的换热板体侧视剖面结构示意图；

图5是本实用新型的液体在换热板体内以及内工作区内流动方向示意图；

图6是本实用新型的阻隔壁结构示意图；

图7是现有技术的换热板体的结构及液体流动方向示意图；

图中：

1、换热板体，2、进液口，3、出液口，4、紊流阻隔点，5、包体，6、流道，7、热管，8、换热壳体，9、阻隔壁,10、外壳体,11、内工作区,12、外工作区,13、紊流部,14、介质供给装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1、图2所示，本实用新型实施例包括外壳体10，壳体外壁上设置有目标物进口、目标物出口、冷却介质进口、冷却介质出口，外壳体10内部设置有换热腔，换热腔内设置有换热器，换热器由互相阵列排放的具有用于容纳需换热物质的内腔的换热板体1级联组成，相邻换热板体1之间的换热腔空间形成内工作区11，换热腔在换热器所占区域以外区域形成外工作区12； 换热板体1上设置有与内腔连通的进液口2与出液口3，进液口2与目标物进口连接，出液口3与目标物出口连接，换热板体1上设置有多个用于干扰液体进行线性流动的紊流阻隔点4将换热板体1分隔为多个相连通的用于增加换热板体11表面积，同时为紊流提供主要场所的包体5，相邻两个紊流阻隔点4之间形成用于连接包体5的流道6；相邻换热板体1的上的紊流阻隔点4将内工作区11分隔为多个互相联通的紊流部13，相邻换热板体1的上的相近的紊流阻隔点4的间隙将相邻的紊流部13、内工作区11与外工作区12进行联通。任意两个包体5之间均通过至少一个流道6连接，该流道6成为了液体引流的主要通道。包体5的截面积大于流道6的截面积。包体5的每个正对方向上均设置有至少一个紊流阻隔点4，正对方向既是换热板体1处于工作状态时包体5在垂直方向上的两个相对方向以及在平行方向上的两个相对方向，这四个方向是液体流动的主要方向，在这四个方向上设置紊流阻隔点4可以有效的阻碍液体的流动，到达紊流的目的。如图7所示，现有技术的换热器方案为层流方案，既是液体流通的时候是沿着一个线性方向进行的，该种方式传热效率差，流体分液不均，而且水路有死区。这种形式承压比较低，同时这种方式需要借助热管7进行，而热管7与外部的换热壳体8之间又存在一次传热过程，这会严重影响实际换热的效率，同时如果只是简单的利用换热板体1内的处理对象的紊流状态，而不考虑换热介质所在区域内可能存在的层流状态，同样没办法发挥换热板体1的实际工作最大的换热效率。

本实用新型实施例的相邻换热板体1的上的紊流阻隔点4的另一种实施方式为错位设置，错位设置的紊流阻隔点4之间的内工作区11会同样形成与包体5结构相似甚至相同的紊流部13，第一可以缩小换热板体1之间的空间，使得内工作内的换热介质的平铺面积更大，换热效果更好；第二可以形成紊流效果更好的紊流部13以彻底消除换热器内可能存在层流的区域，进一步提升换热效率。换热器的上方设置有用于向换热器进行换热介质输入的介质供给装置14，介质供给装置14主要为输送管道，介质供给装置14与冷却介质进口连接，外工作区12与冷却介质出口连接，在输送管道上设置有冷却介质的出料口，介质供给装置14将介质从上方以喷淋、自然流动等方式输送至各个内工作区11，液态换热介质在完成换热后会转换为气态，气态的介质在从内工作区11到外工作区12的路径上仍然要经过多个紊流部13，这个过程中气态的换热介质会进一步充分换热，换热介质的实际工作效率，而设置在其他方向时需要用到其他动力设备将换热介质供给到内工作区11，这个过程或多或少会对换热介质提供一个额外的能量输入，这个额外的能量输入是会对换热效率产生影响的。

换热板体1上至少具有一个由至少三个互相等间距排布的相邻紊流阻隔点4所围形成的紊流结构，紊流结构内设置有一包体5。既是至少存在一组由三个互相等间距的紊流阻隔点4围成的正交三角形的紊流结构，同时紊流结构的形成可以扩展到由四个紊流阻隔点4合围而成的正方形或长方形结构、由五个紊流阻隔点4合围而成的五角星形结构等，但每个紊流结构内对应只设置有一个包体5。进一步优化，紊流阻隔点4以错位阵列的方式分布在换热板体1上。既如图3所示，同一列以及同一行上紊流阻隔点4是均是间隔排布的。该设置使得紊流阻隔点4在换热板体1上形成了正交三角形交错排列，如图5所示，当液体从方向进入包体5后继续往线性方向流动的时候，液体会被紊流阻隔点4阻挡，导致液体如图4中标识的一样围着紊流阻隔点4为中心进行紊流状态传热，此时液体在包体5内作出不规则运动、互相混掺、轨迹曲折混乱的形态及形式传热，由于紊流传递热量的速率远大与层流方式，这使得本实用新型的实际传热效果被大幅提升，且由于本实用新型中紊流阻隔点4是正交三角形交错排列的、阵列的，所以在换热板体1上紊流是处处存在的，所以本实用新型的换热板体1的整体换热效果得的大幅度提升。相对本实用新型的无引导紊流式的换热，现有技术采用的线性流动的引导方式的换热效率远远不足的。换热板体1包括两块结构板，两块结构板在换热腔对应位置至少通过紊流阻隔点4进行固接。包体5的每个正对方向上均设置有至少一个紊流阻隔点4。

如图6所示，当换热器板体的平铺面积过大的时候，液体进入到换热腔后流向过于混杂导致换热装置整体的循环效率过低的时候，本实用新型在换热板体1上设置有用于阻挡液体沿当前方向继续流动的阻隔壁9，阻隔壁9将换热腔至少分割成两个单向联通的回流部。这样就使得液体具有更加好的流动趋势，从而提升平铺面积过大的换热板体1的循环效率。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种换热设备，包括外壳体（10），所述外壳体（10）内部设置有换热腔，所述换热腔内设置有换热器，所述换热器由互相阵列排放的换热板体（1）级联组成，其特征在于：相邻所述换热板体（1）之间的换热腔空间形成内工作区（11），所述换热腔在所述换热器所占区域以外区域形成外工作区（12）；

所述的换热板体（1）上设置有多个紊流阻隔点（4）将所述换热板体（1）分隔为多个相连通的包体（5），相邻两个所述紊流阻隔点（4）之间形成用于连接所述包体（5）的流道（6）；

相邻所述换热板体（1）的上的所述紊流阻隔点（4）将所述内工作区（11）分隔为多个互相联通的紊流部（13），相邻所述换热板体（1）的上的相近的所述紊流阻隔点（4）的间隙将相邻的所述紊流部（13）、所述内工作区（11）与所述外工作区（12）进行联通。

2.根据权利要求1所述的一种换热设备，其特征在于：所述的相邻所述换热板体（1）的上的所述紊流阻隔点（4）错位设置。

3.根据权利要求1所述的一种换热设备，其特征在于：换热器的上方设置有介质供给装置（14）。

4.根据权利要求1所述的一种换热设备，其特征在于：所述换热板体（1）上至少具有一个由至少三个互相等间距排布的相邻所述紊流阻隔点（4）所围形成的紊流结构，所述紊流结构内设置有一所述包体（5）。

5.根据权利要求1所述的一种换热设备，其特征在于：所述紊流阻隔点（4）以错位阵列的方式分布在所述换热板体（1）上。

6.根据权利要求1或5所述的一种换热设备，其特征在于：所述的换热板体（1）包括两块结构板，两块所述结构板在所述换热腔对应位置至少通过所述紊流阻隔点（4）进行固接。

7.根据权利要求1所述的一种换热设备，其特征在于：所述包体（5）的截面积大于所述流道（6）的截面积。

8.根据权利要求1所述的一种换热设备，其特征在于：所述包体（5）的每个正对方向上均设置有至少一个所述紊流阻隔点（4）。

9.根据权利要求1所述的一种换热设备，其特征在于：所述的换热板体（1）上设置有用于阻挡液体沿当前方向继续流动的阻隔壁（9），所述阻隔壁（9）将所述换热腔至少分割成两个单向联通的回流部。