具有自動除污功能的熱交換器板束的制作方法
【專利摘要】一種具有自動除污功能的熱交換器板束，包括波紋板片，兩兩波紋板片對扣形成板管，兩兩板管疊加形成熱交換器板束，兩兩板管間具有通道；所述兩兩板管間的通道內(nèi)設(shè)有自動除污系統(tǒng)，該自動除污系統(tǒng)包括滑塊、刮板、鋼絲繩、主、從動滑輪、支座、滑輪軸；刮板置于滑塊之間并與滑塊轉(zhuǎn)動連接；滑塊安裝在板管間的通道內(nèi)，滑塊上設(shè)有擋板，所述熱交換器板束的上下端固接支座，該支座與滑輪軸轉(zhuǎn)動連接，滑輪軸上固接主、從動滑輪，主、從動滑輪間通過鋼絲繩傳動，且該鋼絲繩的兩端分別固定在滑塊上。本發(fā)明解決了粘性流體的滯流問題。
【專利說明】具有自動除污功能的熱交換器板束

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于熱交換器設(shè)計(jì)與制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種熱交換器波紋板束，特別是涉及一種具有自動除污功能的熱交換器板束。

【背景技術(shù)】
[0002]流體是由大量分子所組成的。相鄰兩層流體作相對滑動或剪切變形時，由于流體分子間的相互作用，會在相反方向上產(chǎn)生阻止流體相對滑動或剪切變形的剪應(yīng)力，即粘性應(yīng)力。實(shí)驗(yàn)證明，粘性應(yīng)力同粘度和相對滑動速度有關(guān)。由于流體中存在著粘性，流體的一部分機(jī)械能將不可逆地轉(zhuǎn)化為熱能，并使流體的流動出現(xiàn)許多復(fù)雜現(xiàn)象，例如非牛頓流動效應(yīng)、邊界層效應(yīng)、摩阻效應(yīng)等。在石油化工領(lǐng)域，有些流體的粘度很大，例如甘油、油漆、浙青等。當(dāng)這些流體的相對滑動速度較大時，由于存在較大的粘性應(yīng)力，因而摩阻效應(yīng)極為明顯，給其工藝流動帶來困難。
[0003]目前，應(yīng)用于上述工藝的裝置主要為管殼式熱交換器，管殼式換熱器由一個殼體和包含許多管子的管束所構(gòu)成，冷、熱流體通過管壁進(jìn)行熱量交換。由于粘性流體本身的流動性差，加之由于溫度的下降粘性流體出現(xiàn)固化、焦化等現(xiàn)象，從而流體的流動受到阻止、同時流體的壓力持續(xù)增大，嚴(yán)重者，進(jìn)而會造成容器的爆破事故，帶來人員的傷亡以及財(cái)產(chǎn)的損失。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決實(shí)際生產(chǎn)中的問題，消除安全隱患，提供一種換熱效率高、流體流動流暢、具有自動除污功能的熱交換器板束，對該板束進(jìn)行簡單的加工即可形成完整的熱交換器。
[0005]所采用的技術(shù)方案為:
一種具有自動除污功能的熱交換器板束，包括波紋板片，兩兩波紋板片對扣形成板管，兩兩板管疊加形成熱交換器板束，兩兩板管間具有通道；所述兩兩板管間的通道內(nèi)設(shè)有自動除污系統(tǒng)，該自動除污系統(tǒng)包括滑塊、刮板、鋼絲繩、主、從動滑輪、支座、滑輪軸；刮板置于滑塊之間并與滑塊轉(zhuǎn)動連接；滑塊安裝在板管間的通道內(nèi)，滑塊上設(shè)有擋板，所述熱交換器板束的上下端固接支座，該支座與滑輪軸轉(zhuǎn)動連接，滑輪軸上固接主、從動滑輪，主、從動滑輪間通過鋼絲繩傳動，且該鋼絲繩的兩端分別固定在滑塊上。
[0006]將所述兩張波紋板片對扣在一起，將一張板片上的凸點(diǎn)與另一張板片相同位置上的凸點(diǎn)相焊接，在周邊鑲接鑲條，焊接形成全焊接板管。
[0007]所述波紋板片上的波紋形狀為泡狀、膠囊狀、人字形，或者為泡狀、膠囊狀、人字形中任兩者或三者的組合。
[0008]所述波紋板片的區(qū)域分為導(dǎo)流區(qū)及傳熱區(qū)，區(qū)域的設(shè)置以波紋的走向?yàn)闃?biāo)志，區(qū)域的分界根據(jù)流體出入口位置而定；位于同一傳熱面、不同象限上的波紋，其形狀、結(jié)構(gòu)、區(qū)域，均關(guān)于板片原點(diǎn)對稱。
[0009]本發(fā)明解決了實(shí)際生產(chǎn)中的粘性流體的滯流問題。由于本發(fā)明的滑輪軸可以正、反向轉(zhuǎn)動，從而保證了板束發(fā)揮換熱功能的同時，完成固化、結(jié)焦過程中的除污功能。板管內(nèi)適合流動粘度系數(shù)小的流體，板管間適合流動粘度系數(shù)大、易固化、易結(jié)焦的流體。
[0010]本發(fā)明的換熱效率高、流體流動流暢、實(shí)時自動除污無需停車的熱交換器板束。該板束結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，便于加工制造。
[0011]本發(fā)明可應(yīng)用于煤化工、石油石化、核電熱電等行業(yè)的板式熱交換器上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為構(gòu)成本發(fā)明板管的波紋板片結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明波紋板片對稱中心設(shè)計(jì)示意圖；
圖3為構(gòu)成本發(fā)明板束的全焊接板管示意圖；
圖4為處于除料狀態(tài)下的除料系統(tǒng)示意圖；
圖5為處于復(fù)位狀態(tài)下的除料系統(tǒng)示意圖；
圖6a為本發(fā)明板束結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6b為圖6a中的I局部放大示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明及其效果進(jìn)一步說明。
[0014]熱交換系統(tǒng)由波紋板片1、鑲條2等構(gòu)成。其中構(gòu)成板束的元件，波紋板片I為傳熱單元。波紋板片I由薄金屬板經(jīng)沖壓加工而成。
[0015]波紋的形狀為泡狀、膠囊狀、人字形、或者為上述任兩者或三者的組合。無論何種形狀的波紋，其結(jié)構(gòu)均可分為凸、凹兩種波紋。本發(fā)明波紋板片1，同一傳熱面上的波紋，其形狀可以為不同種類，其結(jié)構(gòu)必須為同種類型。為了便于描述，將波紋板片I的兩個面命名為A傳熱面及B傳熱面。根據(jù)波紋板片I不同區(qū)域發(fā)揮主要功能的不同，將波紋板片I的區(qū)域分為導(dǎo)流區(qū)及傳熱區(qū)。區(qū)域的設(shè)置以波紋的走向?yàn)闃?biāo)志，區(qū)域的分界根據(jù)流體出入口位置而定。
[0016]圖1為波紋板片設(shè)計(jì)圖，圖中所示波紋的形狀為膠囊狀、波紋結(jié)構(gòu)全部為凹波紋102，凹波紋周邊的空白處形成板片周邊101，圖中所示傳熱面為B傳熱面，導(dǎo)流區(qū)及傳熱區(qū)的波紋走向相同。為了利于流體的流動，還可以在出入口附近，設(shè)置一些波紋走向和流體流體方向一致的波紋，即這部分的波紋走向和傳熱區(qū)的波紋走向存在一定的夾角。
[0017]如圖2所示，位于同一傳熱面、不同象限上的波紋，其形狀、結(jié)構(gòu)、區(qū)域，均關(guān)于板片的原點(diǎn)O成中心對稱，目的是兩張波紋板片I對扣形成板管時，彼此的凸點(diǎn)能夠接觸在一起。
[0018]沖壓成型的兩張波紋板片I對扣在一起，即將兩張波紋板片I的A傳熱面對扣在一起，即將一張板片的凸點(diǎn)與另一張板片相同位置上的凸點(diǎn)相接觸，通過焊接的方式將凸點(diǎn)粘合在一起，在周邊鑲上鑲條2，焊接形成如圖3所示的全焊接板管5，該板管5為甲流體流通的通道1001，也稱板管通道。由于板片的凸點(diǎn)彼此焊接在起來，因此板管具備了承受高壓的能力。
[0019]兩兩板管5疊置在一起，即使兩個板管5的B傳熱面彼此相對。在周邊加上鑲條2，焊接在一起形成如圖6所示的熱交換器板束，板管5之間所形成的通道為乙流體流通的通道1002，也稱板管間通道。
[0020]參照圖4、圖5、圖6，除污系統(tǒng)設(shè)置在板管間通道內(nèi)，其包括滑塊3、刮板4、鋼絲繩
7、滑輪、支座9、滑輪軸8等組成。刮板4上的軸與滑塊3的滑塊軸孔302轉(zhuǎn)動相連，刮板4安裝在兩個滑塊3之間，刮板4可以繞其軸作有限角度的轉(zhuǎn)動；滑塊3安裝在板管間通道內(nèi)，滑塊3能在板管間通道內(nèi)自由運(yùn)動；滑塊3上設(shè)有擋板301，除污時擋板阻止刮板4繞其軸的繼續(xù)轉(zhuǎn)動，從而推動含污流體向流體出口方向運(yùn)動；復(fù)位時，滑塊3在板管間通道內(nèi)反向運(yùn)動，刮板4繞其軸反向轉(zhuǎn)動，使甲流體流通的通道被打開，從而保證了甲流體的持續(xù)暢通流動；主、從動滑輪6、10通過滑輪軸8固定在支座9上，支座9固定在板束上，主動滑輪6與滑輪軸8固定在一起；滑輪軸8轉(zhuǎn)動時，主動滑輪6 —起隨轉(zhuǎn)；鋼絲繩7套在主、從動滑輪6、10的溝槽內(nèi)，鋼絲繩7的兩端分別固定在滑塊3上。所述滑輪軸8密封穿過換熱器殼體，經(jīng)換向機(jī)構(gòu)后和電動機(jī)相連，滑輪軸8的正反轉(zhuǎn)由換向機(jī)構(gòu)完成，電動機(jī)輸出動力帶動滑輪軸8轉(zhuǎn)動。
【權(quán)利要求】
1.一種具有自動除污功能的熱交換器板束，包括波紋板片，兩兩波紋板片對扣形成板管，兩兩板管疊加形成熱交換器板束，兩兩板管間具有通道；其特征在于:所述兩兩板管間的通道內(nèi)設(shè)有自動除污系統(tǒng)，該自動除污系統(tǒng)包括滑塊(3)、刮板(4)、鋼絲繩(7)、主、從動滑輪(6、10)、支座(9)、滑輪軸(8);刮板(4)置于滑塊(3)之間并與滑塊(3)轉(zhuǎn)動連接；滑塊(3)安裝在板管間的通道內(nèi)，滑塊(3)上設(shè)有擋板(301)，所述熱交換器板束的上下端固接支座(9)，該支座(9)與滑輪軸(8)轉(zhuǎn)動連接，滑輪軸(8)上固接主、從動滑輪(6、10)，主、從動滑輪(6、10)間通過鋼絲繩(7)傳動，且該鋼絲繩(7)的兩端分別固定在滑塊(3)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自動除污功能的熱交換器板束，其特征在于:將所述兩張波紋板片對扣在一起，將一張板片上的凸點(diǎn)與另一張板片相同位置上的凸點(diǎn)相焊接，在周邊鑲接鑲條，焊接形成全焊接板管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自動除污功能的熱交換器板束，其特征在于:所述波紋板片上的波紋形狀為泡狀、膠囊狀、人字形，或者為泡狀、膠囊狀、人字形中任兩者或三者的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有自動除污功能的熱交換器板束，其特征在于:所述波紋板片的區(qū)域分為導(dǎo)流區(qū)及傳熱區(qū)，區(qū)域的設(shè)置以波紋的走向?yàn)闃?biāo)志，區(qū)域的分界根據(jù)流體出入口位置而定；位于同一傳熱面、不同象限上的波紋，其形狀、結(jié)構(gòu)、區(qū)域，均關(guān)于板片原點(diǎn)對稱。
【文檔編號】F28F3/12GK104197768SQ201410451000
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】常春梅, 胡國棟, 唐海, 姚煒瑩 申請人:甘肅藍(lán)科石化高新裝備股份有限公司, 上海藍(lán)濱石化設(shè)備有限責(zé)任公司, 機(jī)械工業(yè)蘭州石油化工設(shè)備檢測所有限公司