本實用新型屬于熱交換技術領域，具體涉及一種高效無管箱板式空冷器及其組合。

背景技術：

空冷器為空氣冷卻器的簡稱，空冷器是利用空氣冷卻、冷凝工藝介質的熱交換設備。與水冷方式比較，具有空氣冷源充足、節(jié)省冷卻用水、減少環(huán)境污染和維護費用低等特點。在石油、化工、冶金、電力、民用空調等領域的應用十分普遍，是一種非常節(jié)水的環(huán)保型設備。在國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和世界水資源日益匱乏的情況下，空冷器的使用將越來越廣泛。

按照傳熱元件的不同，空冷器可分為管式、板式兩大類，目前傳統(tǒng)的空冷器多為管式空冷器。管式空冷器內部的主要傳熱元件由翅片管束組成，雖然管式空冷器可承受高溫高壓的工作條件，但由于其換熱效率低，節(jié)能效果差，占地面積大，且拆卸、維修、不方便而處于被新型板式空冷器不斷更新的狀態(tài)。板式空冷器雖然在3.0MPa下承壓能力有限，但其傳熱元件結構緊湊，傳熱效率高，正在逐漸被廣泛應用于各領域。傳統(tǒng)管式空冷器主要由管束、管箱等組成。其中管束為管式空冷器傳熱的核心部件，由傳熱管、翅片等組成。其中，管束多為單程，管子較長，單位體積內可容納的換熱面積較小，造成傳熱效果較低。再者結構不緊湊，占地面積大，建筑成本高對于設備建筑布置要求較高。目前國內已有不同結構的板式空冷器，此種板式空冷器在其板束處上下焊有管箱，工作介質由上管箱分導流入板束進行風冷冷卻后，匯集到下管箱后排出。這種帶有管箱的板式空冷器，在其單臺作業(yè)中板片間不能進行流程組合，因存在兩管箱，其與無管箱板式空冷器相比，相同體積內可容納的換熱面積較少，且較無管箱板式空冷器減小了換熱效率，且焊接量大，除需對板束進行全焊外還要在板束上下側焊接兩個管箱，薄板與厚板焊接時焊接性能不穩(wěn)定，焊接難度較大，較無管箱的板式空冷器增大了制造成本且影響焊接質量的穩(wěn)定性。因此，帶有管箱的板式空冷器較無管箱的板式空冷器結構不緊湊，相對傳熱效果差，焊接量大，且不能進行流程組合，空間區(qū)域占用率較大。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種傳熱效率高，結構緊湊、方便組合的高效無管箱板式空冷器。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是一種高效無管箱板式空冷器，包括一組或多組用于熱交換的板片束，每一組板片束中包括多個豎直疊加設置、且形狀完全相同的熱交換板片，各熱交換板片上、且位于長邊的兩端分別對應開設有第一開孔和第二開孔；各第一開孔依次相聯(lián)通，以形成第一流體通道，各第二開孔依次相聯(lián)通，以形成第二流體通道；

每一組板片束中，相鄰熱交換板片間依次且間隔形成流體流道和風冷流道，第一流體通道、流體流道和第二流體通道依次相聯(lián)通；板片束中，各熱交換板片的長邊所在的側面為風冷流道的進風口和出風口，進風口和出風口分別與外界相聯(lián)通；當包括多組板片束時，多組板片束疊放在一起，且通過第一流體通道或第二流體通道并聯(lián)或串聯(lián)連接。

進一步地，該流體流道：為由對應相鄰的兩個熱交換板片外壁之間形成的空間，且兩個熱交換板片的邊緣一周焊接密封連接；對應相鄰、且焊接密封連接的兩個熱交換板片形成一組熱交換板片組。

進一步地，該風冷流道：為相鄰兩組熱交換板片組的外壁之間形成的空間，且兩對應相鄰的熱交換板片上的對應位置的第一開孔和第二開孔的邊緣一周焊接密封連接。

進一步地，該風冷流道：為由對應相鄰的兩個熱交換板片外壁之間形成的空間，且兩個熱交換板片上的對應位置的第一開孔和第二開孔的邊緣一周焊接密封連接。

進一步地，該各熱交換板片的外壁上設置有凹凸紋，在相鄰的熱交換板片疊放時，凹凸紋突起部分緊密貼合、且相互支撐，凹凸紋的凹下部分間形成交錯的流道。

進一步地，該凹凸紋為人字形、十字型或V字形。

進一步地，該熱交換板片上，且分別環(huán)繞于第一開孔和第二開孔的一周設置有多個相間排布的用于流體導流的凹槽和凸塊，且凹槽和凸塊的走向均由對應的第一開孔和第二開孔的邊緣朝向外側。

進一步地，該板片束豎直設置于固定板和壓緊板之間，且固定板和壓緊板之間通過多個橫向拉桿固定連接。

進一步地，該板片束放置時，各熱交換板片的長邊橫向或豎向設置。

本實用新型還公開了一種高效無管箱板式空冷器組合，包含上述的多個高效無管箱板式空冷器，多個高效無管箱板式空冷器間通過管路并聯(lián)或串聯(lián)連接。

本實用新型一種高效無管箱板式空冷器具有如下優(yōu)點：1.板片束中相鄰熱交換板片間依次且間隔形成流體流道和風冷流道，流體介質在流體流道中與相鄰側的風冷流道中的空氣進行熱交換，由于單位體積內的板片數(shù)量多，增大了熱交換的面積。并且，流體在流體流道分布均勻，換熱效率高。2.可以實現(xiàn)單臺內串聯(lián)或并聯(lián)，也可以根據(jù)工況需求實現(xiàn)多臺并聯(lián)或串聯(lián)，使得熱效率更高。3.相鄰熱交換板片的四周焊接密封，保證了安全性。4.結構緊湊，減小了空間占用率?？煽焖俜奖愕鼐植扛鼡Q。

附圖說明

圖1是本實用新型一種高效無管箱板式空冷器中板片束的結構示意圖；

圖2是本實用新型一種高效無管箱板式空冷器的結構示意圖；

圖3是本實用新型一種高效無管箱板式空冷器中熱交換板片的結構示意圖；

圖4是本實用新型中單臺高效無管箱板式空冷器中多組板片束并聯(lián)時，流體的進行熱交換的流程圖；

圖5是本實用新型中單臺高效無管箱板式空冷器中多組板片束串聯(lián)時，流體的進行熱交換的流程圖；

其中：1.板片束；2.熱交換板片；3.第一開孔；4.第二開孔5.固定板；6.橫向拉桿；7.凹槽；8.凹凸紋；9.壓緊板,10.凸塊。

具體實施方式

本實用新型一種高效無管箱板式空冷器，如圖1所示，包括一組或多組用于熱交換的板片束1，每一組板片束1中包括多個豎直疊加設置、且形狀完全相同的熱交換板片2，各熱交換板片2上、且位于長邊的兩端分別對應開設有第一開孔3和第二開孔4；各第一開孔3依次相聯(lián)通，以形成第一流體通道，各第二開孔4依次相聯(lián)通，以形成第二流體通道；

每一組板片束1中，相鄰熱交換板片2間依次且間隔形成流體流道和風冷流道，第一流體通道、流體流道和第二流體通道依次相聯(lián)通；板片束1中，各熱交換板片2的長邊所在的側面為風冷流道的進風口和出風口，進風口和出風口分別與外界相聯(lián)通；當包括多組板片束1時，多組板片束1疊放在一起，且通過第一流體通道或第二流體通道并聯(lián)或串聯(lián)連接。

上述板片束1間可實現(xiàn)靈活的流程組合，根據(jù)工況的需求，可以在單臺高效無管箱板式空冷器內實現(xiàn)多組板片束的并聯(lián)或串聯(lián)，可以滿足不同工況條件下的流程組合，保證了換熱效率最大化，以及保證了出口溫度的準確值。

該流體流道：為由對應相鄰的兩個熱交換板片2外壁之間形成的空間，且兩個熱交換板片2的邊緣一周焊接密封連接；對應相鄰、且焊接密封連接的兩個熱交換板片形成一組熱交換板片組。該風冷流道：為相鄰兩組熱交換板片組的外壁之間形成的空間，且兩對應相鄰的熱交換板片2上的對應位置的第一開孔3和第二開孔4的邊緣一周焊接密封連接。流體導入流體流道分布均勻，換熱效率高。

該流體介質由第一開孔3流入第一流體通道，行進過程中被導入相鄰熱交換板片2間對應的流體流道，通過風冷卻，流體介質在流體流道中匯集，從第二開孔4流出，進入下一道工序。流體在流體流道的分布均勻，換熱效率高。且串聯(lián)時，流體的流動方向不斷改變，產(chǎn)生激化傳熱，提高了傳熱效率。

一種高效無管箱板式空冷器，如圖3所示，各所述熱交換板片2的外壁上間隔設置有凹凸紋8，在所述相鄰的熱交換板片2疊放時，所述凹凸紋8突起部分緊密貼合、且相互支撐，所述凹凸紋8的凹下部分間形成交錯的流道。凹凸紋8為人字形、十字型或V字形。該熱交換板片2是由薄金屬板通過壓型磨具壓制而成。兩張板片進行疊合后，前面熱交換板片2的凹下部分與后面熱交換板片2的凸起部分彼此搭接后分別形成介質側流道和風側流道。工藝介質在流體流道側呈網(wǎng)狀流動，速度大小和方向不斷改變，因而激起工藝介質強烈湍動，使傳熱效率得到提高。熱交換板片2間換熱區(qū)內的條形支承點數(shù)，等于板片上的凹凸條形元件數(shù)，由于形成這些大量的支承點，使板片剛性大幅度提高，能承受很高的內壓力。兩熱交換板片2疊合后進行縫焊形成密閉結構從而合為一組，即形成流體流道。前一熱交換板片2的凹下部分與后一熱交換板片2的凸起部分彼此搭接貼合，前一熱交換板片2的凸起部分與后一熱交換板片2的凹下部分形成流體流道，流體流道間隔、交錯設置，流體進入后便可強制湍流，迅速提高換熱效率，且熱交換板片2很薄，使其傳熱速率快，這樣大幅提高了熱交換效率同時可承受高溫高壓。同時，凹凸紋8使熱交換板片2間形成多個支承點，熱交換板片2的剛性提高，能夠承受流體流動時對兩側產(chǎn)生的內壓力。

本實用新型一種高效無管箱板式空冷器，該熱交換板片2上，且分別環(huán)繞于第一開孔3和第二開孔4的一周設置有多個相間排布的用于流體導流的凹槽7和凸塊10，且所述凹槽7和凸塊10的走向均由對應的第一開孔3和第二開孔4的邊緣朝向外側。流體在進入流體流道時，進入凹槽7，通過凹槽7導流，使流體覆蓋整個流體流道。同時，凸塊10間形成相互支撐。

本實用新型一種高效無管箱板式空冷器中，如圖2所示，板片束1豎直設置于固定板5和壓緊板9之間，且固定板5和壓緊板9之間通過多個橫向拉桿6固定連接。固定板5和壓緊板9均通過法蘭與外部流體相聯(lián)通。該高效無管箱板式空冷器可快速與工藝介質管道相連接，并投入使用。并且結構緊湊，減小了空間占用率。

本實用新型一種高效無管箱板式空冷器，板片束1放置時，各熱交換板片2的長邊橫向或豎向設置。當熱交換板片2的長邊橫向設置時，第一開孔3和第二開孔4左右設置。當熱交換板片2的長邊豎向設置時，第一開孔3和第二開孔4上下設置。

如圖4所示，為本實用新型中，單臺高效無管箱板式空冷器內的板片束的并聯(lián)連接，流體和空氣進行熱交換的具體流程如下：流體A導入由多個第一開孔3形成的第一流體通道，同時，冷空氣C從進風口導入，與流體A進行熱交換，得熱空氣D，由出風口排出。流體A在行進過程中，均勻流入多個流體流道中，與空氣進行熱交換，冷卻后的流體在第二開孔處4匯集，得冷卻后的流體D，由第二流體通道流出。

如圖5所示，為本實用新型中，單臺高效無管箱板式空冷器內的板片束的串聯(lián)連接，流體和空氣進行熱交換的具體流程如下：流體E導入由多個第一開孔3形成的第一流體通道，同時，冷空氣G從進風口導入，與流體E進行熱交換，得熱空氣H，由出風口排出。流體E在行進過程中，均勻流入多個流體流道中，與冷空氣進行第一次熱交換，第一次冷卻后的流體在第一組板片束的第二開孔處4匯集，由第一組板片束的第二流體通道導入第二組板片束的第二流體通道，導入的第一次冷卻后的流體在行進過程中，分配至第二組板片束中的流體流道，同時，冷空氣G從進風口導入，得熱空氣H，由出風口排出。冷空氣G與第一次冷卻后的流體進行熱交換，第二次冷卻后的流體在第二組板片束中的第一開孔3處匯集，得冷卻后的流體F，由第二組板片束中的第一流體通道流出。

本實用新型公開了一種高效無管箱板式空冷器組合，包含上述的多個高效無管箱板式空冷器，多個高效無管箱板式空冷器間通過管路并聯(lián)或串聯(lián)連接。在實際使用時，如果需要更換其中一臺時，只需將進出口總閥門關閉，快速拆下有問題的高效無管箱板式空冷器的連接螺栓，可快速方便地局部更換。

本實用新型高效無管箱板式空冷器，在實際使用時，可進行靈活的流程組合，根據(jù)工況的要求，可實現(xiàn)單臺內板片束1的串聯(lián)與并聯(lián)的流程組合；根據(jù)設備總阻力降的要求，可實現(xiàn)將高效無管箱板式空冷器多臺并聯(lián)與串聯(lián)的流程組合。這樣既可以滿足各種工況條件下的流程組合，也可以使其換熱效率最大化。