專利名稱：一種熱交換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種熱交換裝置，特別涉及一種可廣泛用于氣氣、液液或氣 液熱量交換的熱交換裝置。
背景技術(shù)：
在石油化工、鍋爐、熱水器、空調(diào)冷水機(jī)組、熱泵熱水器及熱水空調(diào)等技術(shù)領(lǐng)域，都 會使用到用于氣氣、液液和氣液熱量交換的熱交換裝置，熱交換裝置根據(jù)用途不同，結(jié)構(gòu)也 會有所不同。其中，較為普遍采用的熱交換裝置的結(jié)構(gòu)一般包括一個(gè)封閉的容器，容器內(nèi)設(shè)置 換熱模塊，換熱模塊的兩端分別與工質(zhì)的進(jìn)出管相連接，容器上設(shè)有換熱氣體或液體的進(jìn) 液(氣)管和出液(氣)管，換熱氣體或液體從進(jìn)液(氣)管進(jìn)入容器內(nèi)，與換熱模塊內(nèi)的 工質(zhì)進(jìn)行熱交換，從而對換熱氣體或液體進(jìn)行升溫或降溫，最后從出液(氣)管排出?，F(xiàn)有的該類熱交換裝置，其工質(zhì)的進(jìn)出管口分別開在容器的底部和頂部，或者開 在容器兩側(cè)的上下兩端，換熱氣體或液體的進(jìn)出管口也同樣分別開在容器的底部和頂部， 或者開在容器兩側(cè)的上下兩端，而且工質(zhì)的進(jìn)出管口和換熱氣體或液體的進(jìn)出管口分別開 在容器的不同壁面上，使得熱交換裝置的結(jié)構(gòu)和加工工藝復(fù)雜，成本升高，可靠性降低，應(yīng) 用范圍也受到較大的限制，只適用于工業(yè)環(huán)境或者大型制冷行業(yè)，很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的推廣 應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型主要目的在于解決上述問題和不足，提供一種結(jié)構(gòu)和加工工藝簡單， 成本低，可靠性高的熱交換裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是—種熱交換裝置，包括一個(gè)封閉的容器，在所述容器內(nèi)設(shè)置換熱模塊，所述換熱模 塊的兩端分別與用于工質(zhì)進(jìn)出的工質(zhì)一管和工質(zhì)二管相連接，所述容器上固定連接有用于 換熱液體或氣體進(jìn)出的第一換熱管和第二換熱管，所述工質(zhì)一管、工質(zhì)二管、第一換熱管及 第二換熱管均固定連接于所述容器的底壁上，所述第二換熱管的頂部開口直接開在所述 容器底壁上并與所述容器內(nèi)腔連通，所述第一換熱管穿過所述容器的底壁伸入至容器的內(nèi) 部。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述換熱模塊包括直管和螺旋盤管兩部分，所述 直管的一端連接于所述工質(zhì)一管，所述直管的另一端連接于所述螺旋盤管的頂部，所述螺 旋盤管的底部連接于所述工質(zhì)二管。所述第一換熱管的頂部開口位于所述容器內(nèi)腔的上部，所述第一換熱管為一直管。在所述容器的底壁上連通一排污管，所述排污管上設(shè)置一排污閥，在位于所述容 器外部的所述第一換熱管上連通一泄壓管，所述泄壓管上設(shè)置一泄壓閥。[0011]所述第一換熱管為高溫?fù)Q熱液體或氣體的流入或流出管，相應(yīng)的所述第二換熱管 為低溫?fù)Q熱液體或氣體的流出或流入管。所述工質(zhì)一管為高溫工質(zhì)的流入或流出管，相應(yīng) 的所述工質(zhì)二管為低溫工質(zhì)的流出或流入管。綜上內(nèi)容，本實(shí)用新型所述的一種熱交換裝置，將所有管路均固定連接于容器的 底部，使得熱交換裝置的整體結(jié)構(gòu)更加簡單，同時(shí)也簡化了加工工藝，無論容器的底部采用 焊接工藝或是采用法蘭盤工藝，均可以大幅度降低材料及制造成本，并可大幅度提高其可靠性。本實(shí)用新型可以通過調(diào)節(jié)第一換熱管的高度，實(shí)現(xiàn)容器內(nèi)換熱液體或氣體的有效 分層，從而在最短的時(shí)間內(nèi)得到不同溫度要求的液體或氣體，提高了整個(gè)裝置的換熱效率 和換熱速度。另外，本實(shí)用新型在容器的底部連通一排污管，可以實(shí)現(xiàn)在換熱液體污濁時(shí)的有 效排放，保證了液體的潔凈，不但可以進(jìn)一步提高換熱效率，同時(shí)也使得換熱后的液體達(dá)到 衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。在第一換熱管上設(shè)置泄壓管和泄壓閥，可以實(shí)現(xiàn)壓力容器在過高的壓力時(shí)自動(dòng)泄 壓，同時(shí)不會被沉在容器底部的污濁物堵塞，保證了整個(gè)裝置的安全可靠性。該裝置既可以用于對換熱液體或氣體進(jìn)行加熱，也可以用于對換熱液體或氣體進(jìn) 行降溫，實(shí)現(xiàn)高效換熱的目的，可廣泛用于石油化工、鍋爐、熱水器、空調(diào)冷水機(jī)組、熱泵熱 水器、熱水空調(diào)器等眾多技術(shù)領(lǐng)域。

圖1本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，容器1，換熱模塊2，工質(zhì)一管3，工質(zhì)二管4，第一換熱管5，第二換熱 管6，底壁7，排污管8，第一換熱管的頂部開口 9，泄壓管10。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述如圖1所示，一種熱交換裝置，包括一封閉的容器1，在容器1內(nèi)設(shè)置換熱模塊2， 換熱模塊2內(nèi)流動(dòng)的是高溫或低溫的工質(zhì)，用于與容器1內(nèi)的換熱液體或氣體進(jìn)行熱交換， 換熱模塊2的兩端分別與工質(zhì)一管3和工質(zhì)二管4相連接，容器1上固定連接有第一換熱 管5和第二換熱管6，第一換熱管5和第二換熱管6用于換熱液體或氣體的流入或流出。該裝置中，工質(zhì)一管3、工質(zhì)二管4、第一換熱管5及第二換熱管6均固定連接于容 器1的底壁7上，這樣，為保證底壁7的強(qiáng)度，可以只加厚底壁7的材料厚度，相應(yīng)的容器1 其它壁面的材料就可以相對地薄一些，從而可以降低材料成本，同時(shí)，無論容器1的底壁7 采用焊接工藝或是采用法蘭盤工藝進(jìn)行安裝，均可以簡化整個(gè)裝置的加工工藝，并可保證 其安裝強(qiáng)度，降低制造成本，大幅度提高其可靠性。第二換熱管6的頂部開口直接開在容器1的底壁7上，并與容器1的內(nèi)腔連通。第一換熱管5穿過容器1的底壁7伸入至容器1的內(nèi)部，第一換熱管5的高度可 以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，其頂部開口 9位于容器1內(nèi)的不同高度，就可以獲得不同溫度的 液體或氣體，實(shí)現(xiàn)容器1內(nèi)換熱液體或氣體的有效分層。如要保證容器1內(nèi)的換熱液體或氣體與工質(zhì)進(jìn)行充分的熱交換，以獲得最高溫度或最低溫度的液體或氣體，則需要將第一 換熱管5的頂部開口 9置于容器1內(nèi)腔靠近上部的位置。為保證液體或氣體在短時(shí)間內(nèi)流 入或流出第一換熱管5，第一換熱管5采用直管形式。換熱模塊2包括直管2a和螺旋盤管2b兩部分，直管2a的一端連接于工質(zhì)一管3， 直管2a的另一端連接于螺旋盤管2b的頂部，螺旋盤管2b的底部連接于工質(zhì)二管4。當(dāng)工 質(zhì)一管3內(nèi)有高溫工質(zhì)流入時(shí)，直管2a部分可以保證高溫工質(zhì)在短時(shí)間內(nèi)到達(dá)容器1的上 部，工質(zhì)再通過螺旋盤管2b部分與容器1內(nèi)的換熱液體或氣體進(jìn)行充分的熱交換，以實(shí)現(xiàn) 容器1內(nèi)換熱液體或氣體的有效分層。因?yàn)榈蜏氐囊后w或氣體的比重高于高溫液體或氣體的比重，為提高換熱效率，并 有助于換熱液體或氣體在容器1內(nèi)從下至上實(shí)現(xiàn)不同溫度區(qū)域的有效分層，第一換熱管5 設(shè)計(jì)為高溫?fù)Q熱液體或氣體的流入或流出管，也就是保證高溫液體或氣體從容器1的上部 流入或流出容器1，相應(yīng)的第二換熱管6設(shè)計(jì)為低溫?fù)Q熱液體或氣體的流出或流入管，也就 是保證低溫的液體或氣體從容器1的底部流入或流出，同理，工質(zhì)一管3為高溫工質(zhì)的流入 或流出管，相應(yīng)的工質(zhì)二管4為低溫工質(zhì)的流出或流入管。在容器1的底壁7上再連通一排污管8，在排污管8上設(shè)置一排污閥(圖中未顯 示)，排污管8應(yīng)盡可能地開在底壁7的最低點(diǎn)位置，更有利于液體的排出。當(dāng)容器1內(nèi)的 換熱液體污濁時(shí)，可以打開排污閥，將污濁的液體從排污管8內(nèi)排出，這樣不但可以進(jìn)一步 提高整個(gè)熱交換裝置的換熱效率，同時(shí)可以保證液體的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。在位于容器1外部的第一換熱管5上連通一泄壓管10，泄壓管10上設(shè)置一泄壓 閥(圖中未顯示)，當(dāng)容器1內(nèi)的壓力過高，超過泄壓閥的設(shè)定值時(shí)，泄壓閥就會自動(dòng)開啟， 保證整個(gè)熱交換裝置的可靠性，同時(shí)，泄壓管10位于容器1的外部，還可以避免沉在容器1 底部的污濁物堵塞泄壓管10。綜上所述，所述工質(zhì)一管3、換熱模塊2、工質(zhì)二管4組成該熱交換裝置的升溫或降 溫系統(tǒng)；所述容器1、第一換熱管5、第二換熱管6組成該熱交換裝置的能量存儲、轉(zhuǎn)移系統(tǒng)； 所述容器1、排污管8、泄壓管10組成該熱交換裝置的安全系統(tǒng)。下面以給液體升溫為例，對該熱交換裝置的工作過程進(jìn)行詳細(xì)說明當(dāng)需要給液體進(jìn)行升溫時(shí)，高溫的工質(zhì)從工質(zhì)一管3內(nèi)流入，經(jīng)過直管2a部分到 達(dá)容器1的上部，此時(shí)，工質(zhì)與容器1內(nèi)的液體之間熱交換較少，工質(zhì)再沿螺旋盤管2b部分 從上至下流動(dòng)，與容器1內(nèi)的液體進(jìn)行充分的熱交換，最后，經(jīng)熱交換后的低溫工質(zhì)從工質(zhì) 二管4流出。同時(shí)，低溫的液體從第二換熱管6內(nèi)流入至容器1的內(nèi)腔中，由于換熱模塊2內(nèi)的 高溫工質(zhì)基本上是從上向下流動(dòng)，所以容器1內(nèi)的液體從下至上溫度逐步升高，容器1內(nèi)的 上部靠近第一換熱管5頂部開口 9的位置處，液體溫度最高，此時(shí)，高溫液體從頂部開口 9 進(jìn)入至第一換熱管5內(nèi)，再從第一換熱管5的底部流出。下面以給液體降溫為例，對該熱交換裝置的工作過程進(jìn)行詳細(xì)說明當(dāng)需要給液體進(jìn)行降溫時(shí)，低溫的工質(zhì)從工質(zhì)二管4內(nèi)流入，經(jīng)過螺旋盤管2b部 分部分從下至上流動(dòng)，與容器1內(nèi)的液體進(jìn)行充分的熱交換，最后到達(dá)容器1的上部，工質(zhì) 再沿直管2a部分從上至下流動(dòng)，此時(shí)，直管2a部分中的工質(zhì)與容器1內(nèi)的液體熱交換較 少，最后，經(jīng)熱交換后的高溫工質(zhì)從工質(zhì)一管3流出。[0034]同時(shí)，高溫的液體從第一換熱管5內(nèi)流入，沿第一換熱管5至容器1的上部，從第 一換熱管5的頂部開口 9流出至容器1的內(nèi)腔中，由于換熱模塊2內(nèi)的低溫工質(zhì)基本上是 從下向上流動(dòng)，所以容器1內(nèi)的液體從上至下溫度逐步降低，容器1內(nèi)的上部靠近第一換熱 管5頂部開口 9的位置處，液體溫度最高，容器1底部位置的液體，溫度最低，最后，經(jīng)熱交 換后的低溫液體從第二換熱管6內(nèi)流出。如上所述，結(jié)合附圖和實(shí)施例所給出的方案內(nèi)容，可以衍生出類似的技術(shù)方案。但 凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的 任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種熱交換裝置，包括一個(gè)封閉的容器(1)，在所述容器(1)內(nèi)設(shè)置換熱模塊(2)，所 述換熱模塊(2)的兩端分別與用于工質(zhì)進(jìn)出的工質(zhì)一管(3)和工質(zhì)二管(4)相連接，所述 容器(1)上固定連接有用于換熱液體或氣體進(jìn)出的第一換熱管(5)和第二換熱管(6)，其特 征在于所述工質(zhì)一管(3)、工質(zhì)二管(4)、第一換熱管(5)及第二換熱管(6)均固定連接于 所述容器(1)的底壁(7)上，所述第二換熱管(6)的頂部開口直接開在所述容器(1)底壁 (7)上并與所述容器(1)內(nèi)腔連通，所述第一換熱管(5)穿過所述容器(1)的底壁(7)伸入 至容器(1)的內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換裝置，其特征在于所述換熱模塊(2)包括直管(2a) 和螺旋盤管(2b)兩部分，所述直管(2a)的一端連接于所述工質(zhì)一管(3)，所述直管(2a)的另一端連接于所述螺旋盤管(2b)的頂部，所述螺旋盤管(2b)的底部連接于所述工質(zhì)二管 ⑷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換裝置，其特征在于所述第一換熱管(5)的頂部開口 (9)位于所述容器(1)內(nèi)腔的上部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換裝置，其特征在于所述第一換熱管(5)為一直管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換裝置，其特征在于在所述容器(1)的底壁(7)上連 通一排污管(8)，所述排污管(8)上設(shè)置一排污閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換裝置，其特征在于在位于所述容器(1)外部的所述 第一換熱管(5)上連通一泄壓管(10)，所述泄壓管(10)上設(shè)置一泄壓閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的熱交換裝置，其特征在于所述第一換熱管(5)為 高溫?fù)Q熱液體或氣體的流入或流出管，相應(yīng)的所述第二換熱管(6)為低溫?fù)Q熱液體或氣體 的流出或流入管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的熱交換裝置，其特征在于所述工質(zhì)一管(3)為 高溫工質(zhì)的流入或流出管，相應(yīng)的所述工質(zhì)二管(4)為低溫工質(zhì)的流出或流入管。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種熱交換裝置，包括一個(gè)封閉的容器，在容器內(nèi)設(shè)置換熱模塊，換熱模塊的兩端分別與工質(zhì)一管和工質(zhì)二管相連接，容器上固定連接有第一換熱管和第二換熱管，工質(zhì)一管、工質(zhì)二管、第一換熱管及第二換熱管均固定連接于容器的底壁上，第二換熱管的頂部開口直接開在容器底壁上并與容器內(nèi)腔連通，第一換熱管穿過容器的底壁伸入至容器的內(nèi)部。該裝置將所有管路均固定連接于容器的底部，使得熱交換裝置的整體結(jié)構(gòu)更加簡單，同時(shí)也簡化了加工工藝，大幅度降低材料及制造成本，并可提高其可靠性，另外，還可以通過調(diào)節(jié)第一換熱管的高度，實(shí)現(xiàn)容器內(nèi)換熱液體或氣體的有效分層，得到不同溫度的液體或氣體，提高整個(gè)裝置的換熱效率。
文檔編號F28D1/06GK201780017SQ201020229060
公開日2011年3月30日 申請日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者秦文彤 申請人:青島海之新能源有限公司