管式热交换器

　　技术领域

　　本发明涉及管式热交换器。

　　背景技术

　　目前已经有一些公知的管式热交换器，用于在两种流体即第**

　　体和第二流体之间进行热交换，热交换器包括壳体，其中一个或更多

　　个管在壳体内伸展，管的端部固定到分隔部上，分隔部将壳体分成三

　　个腔，具体而言是用于第**体的输入腔和输出腔，以及位于输入腔

　　和输出腔之间的中心腔，中心腔具有用于第二流体的入口和出口。

　　在传统的热交换器中，相对于管的方向横向布置有一个或更多个

　　挡板，管穿过这些挡板中的通道以引导第二流体按照某种方式流动。

　　传统地，这样来布置挡板以使得用于第二流体的通道交替地布置

　　在壳体的一侧和相反侧上，从而可引导第二流体按照某种模式流动。

　　在公知的管式热交换器中，通过放置在挡板之间的紧固装置使挡

　　板相互之间保持间距，其中紧固装置为隔套或分隔板的形式。

　　在采用隔套的情况下，通过每一系列对齐的隔套设置有至少一个

　　螺杆，这些螺杆也延伸穿过挡板中的相应通道。

　　这种常规实施例的缺点是：经过中心腔的第二流体的流动会使得

　　挡板移动，由于必须限制挡板移动，因而螺杆和隔套必须由十分厚的

　　材料制成。

　　使用大量材料很显然会使材料成本高昂。

　　另一个缺点是：由于挡板的安装费力，因而组装这种管式热交换

　　器即费力又成本高昂。

　　另外，螺杆必须被紧固。

　　另一个缺点就是：用于螺杆和隔套的材料与制造挡板的材料不同，

　　因而物流成本会更高。

　　发明内容

　　本发明的目的提供了一种管式热交换器来克服一个或更多个上述

　　和/或其他缺点，该热交换器用于在两种流体即第**体和第二流体之

　　间进行热交换，该热交换器包括壳体，在壳体内一个或更多个管在用

　　于第**体的输入部和输出部之间伸展，这些管延伸穿过挡板中的通

　　道，这些挡板通过一个或更多个紧固装置而保持间距，紧固装置由型

　　材构成，这些型材在各挡板的凹槽中卡扣就位，上述紧固装置被构造

　　成V形轮廓形状，凹槽具有相适配的V形形状，挡板中的凹槽外缘设

　　置有突起。

　　本发明的这种管式热交换器的优点是：采用这种型材可容易地将

　　挡板组装在壳体中。

　　虽然必须在例如装配夹具(用于保持挡板相互之间隔开合适距离)

　　上使挡板相互之间保持合适间距，但是之后紧固装置可容易地被紧固

　　卡扣在合适位置上，从而固定住挡板并使挡板相互之间保持间距。

　　另一个优点是：型材会带来弹性，如型材的薄壁结构可带来弹性，

　　这样可节省材料，从而*终降低成本。

　　另一个优点是：紧固装置和挡板可用相同材料制成，这样组装本

　　发明的管式热交换器所需的物流成本就会降低。

　　优选地，凹槽沿挡板的外缘布置，从而可在径向上将型材卡扣在

　　合适位置。

　　上述凸起起到锁定元件的作用，V形型材可合适地卡扣在突起后

　　面。

　　使用V形型材的其他优点是：由于型材具有V形结构，紧固装置

　　的侧面硬度比公知的螺杆硬度要大，从而V形型材可承受得住更高应

　　力而不会弯曲。

　　优选地，在型材上布置有狭槽，上述突起在组装期间保持在狭槽

　　中，从而使得挡板固定在这些狭槽中并相互之间保持间距。

　　本发明还涉及一种用于管式热交换器的挡板，该挡板具有以下特

　　点：挡板包括至少一个使型材卡扣就位的凹槽，型材形成为紧固装置

　　的部件，紧固装置用于使挡板在管式热交换器中相互之间保持间距。

　　附图说明

　　为了更好地理解本发明的特征，下面参照附图来描述根据本发明

　　的管式热交换器的优选实施例，该实施例作为例子，并未限制本发明

　　的本质，其中：

　　图1示意性示出了根据本发明的管式热交换器的截面图；

　　图2示意性示出了图1中的以F2标记的紧固装置的优选实施例

　　的透视图；

　　图3示出了图1中的以附图标记F3指示的部件的放大图；和

　　图4和5分别示出了根据图3中的线IV-IV和线V-V所作的放大

　　截面图。

　　具体实施方式

　　图1示意性示出了根据本发明的管式热交换器1，该管式热交换

　　器主要包括封闭壳体2，该封闭壳体通过端板被分隔成三个腔室4至6，

　　即中心腔4及中心腔两侧的两个腔5和6，所述端板是两个平行隔板3

　　的结构形式。

　　中心腔4位于所述隔板3之间，在所述隔板3中设置通道7，平

　　行管8延伸穿过通道7。

　　中心腔4两侧的其他两腔5和6之间通过上述管8连接，更具体

　　而言，腔5形成了用于第**体的输入部，腔6形成了用于第**体

　　的输出部。

　　中心腔4具有用于第二流体的入口9和出口10、以及挡板11，该

　　挡板相对于管8的纵向方向横向定位。

　　选择挡板11的结构形式及相对位置以使第二流体呈现某种流动

　　型态如Z字形，这样第二流体就会从多个通道以前后运动的方式经过

　　中心腔，从而提高了流体流动的协调性，因而也就增强了热传递效果。

　　*后，挡板11从中心腔4的一侧延伸至与中心腔4的另一侧保持

　　一定间距，以形成用于改变第二流体方向的通道12，这样连续的通道

　　12交替地布置在所述一侧或另一侧。

　　挡板11优选由不锈钢制成，但本发明并不仅局限于这种材料。

　　上述挡板11显示出了通道13，热交换器1的管8经过该通道13。

　　上述通道13的直径基本上与管8的直径相适配以使得在挡板11

　　和管8之间存在有限的间隙。

　　根据本发明，通过一个或更多个紧固装置将挡板11固定并使所述

　　挡板之间保持间距，每一紧固装置由型材14构成，优选由弹性材料制

　　成。

　　紧固装置被构造成为V形型材14的形式，如图2所示，其具有

　　两个壁15和16，它们朝对方成锥形。

　　优选地，一个或更多个狭槽18相对地布置在壁15和16的自由边

　　缘17上，在图2所示的实施例中，狭槽具有一定的宽度并横切地延伸

　　入上述自由边缘17。

　　优选地，在组装本发明的管式热交换器期间，在使V形型材14

　　于沿挡板11的外缘布置的V形凹槽19中卡扣就位时，可将挡板11

　　保持在合适位置处。

　　挡板11中的凹槽19大体上是V形的，从而V形凹槽19的顶端

　　以及紧固型材的封闭端均远离挡板11的外围边缘20。

　　根据本发明的优选特性，凹槽19的底部具有另一孔口21，这样

　　V形凹槽19就不会形成为尖锐的箭头形。

　　凹槽19的锥形边缘22具有突起23，优选地，所述突起的尺寸与

　　型材14上的狭槽尺寸相适配或比其稍小。

　　显然地：为了实现本发明的管式热交换器，例如必须使挡板11

　　在装配夹具(用于使挡板之间保持间距)上相互之间保持合适距离，

　　且必须确保挡板11中的凹槽19相互成线性布置。

　　随后，V形型材就可在挡板11的凹槽19中卡扣就位。

　　明显地：特别可利用弹性材料来构造紧固装置，这样可确保这些

　　紧固装置能通过卡扣配合的方式容易地被卡入挡板11中。

　　将挡板11固定到型材14上时，V形凹槽19的外缘22和型材14

　　相互接触。

　　当凹槽19的外缘22上的突起23被保持在型材的狭槽18中时，

　　型材14就被卡扣就位。

　　优选地，V形型材14的自由边缘17在此组装状态下伸展至外围

　　边缘20，如图4和5的横截面所示，或大体上伸展至挡板11的外围

　　边缘20。

　　*后，如果需要，例如通过合适技术如焊接或类似方式，可简单

　　地将固定型材14以及卡扣式挡板11固定到隔板3上。

　　本发明的管式热交换器1的使用类似于公知的管式热交换器。

　　第**体通过管8从输入部5流入输出部6中。

　　第二流体通过入口9被引入中心腔4中，然后通过挡板11引导而

　　在管8表面上以Z字形流动。

　　由于第**体在管8内流动，且第二流体和所述管之间接触，因

　　而会发生热量传递，从而第二流体在出口10和入口9处的温度就不同。

　　在本发明的可供选择的实施例中，第二流体的入口9和出口10

　　成对角地相对布置，而不是如图1所示实施例那样布置在同侧。

　　并不排除腔5和6位于中心腔4的同侧，在这种公知的情况中将

　　会在中心腔4的另一侧形成返回空间。

　　对于本领域的普通技术人员来说，很显然管8可具有散热片以增

　　强第**体和第二流体之间的热交换。

　　当然也不排除本发明的热交换器1是由多个部分构成的结构。

　　尽管本发明在此所述的实施例中显示了开口的V形薄壁型材14，

　　但是很显然也可以采用其他可替换的实施例，例如，固定型材是封闭

　　型材，如薄壁圆柱形型材、三角形或正方形型材。

　　另外，也不排除这样的结构：挡板11中的凹槽19不是形成在挡

　　板11的外缘部分上，而是与外围边缘20保持一定间距。

　　本发明绝不局限于作为例子阐述及附图所示的实施例，但是，在

　　不脱离本发明的保护范围的前提下，根据本发明的管式热交换器和挡

　　板可以具有各种形状和尺寸。

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