一种换热装置及制造方法 |
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| 申请号 | CN201710341254.3 | 申请日 | 2017-05-16 | 公开(公告)号 | CN107101522A | 公开(公告)日 | 2017-08-29 |
| 申请人 | 罗众锋; 年介斌; | 发明人 | 罗众锋; 年介斌; | ||||
| 摘要 | 一种换热装置及制造方法，包括具有换热腔的换热器主体，所述换热器主体上设置有进液口与出液口，其特征在于：所述的换热器主体上设置有多个紊流阻隔点将所述换热腔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。本 发明 取消 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的紊流方案以提升换热效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种换热装置，包括具有换热腔的换热器主体（1），所述换热器主体（1）上设置有进液口（2）与出液口（3），其特征在于：所述的换热器主体（1）上设置有多个紊流阻隔点（4）将所述换热腔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）。 |
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| 说明书全文 | 一种换热装置及制造方法技术领域[0001] 本发明涉及换热设备的技术领域，具体涉及一种换热装置及制造方法。 背景技术[0002] 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。 [0003] 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。 [0004] 又如公开号位 CN105627634A的中国发明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。但是该发明的第一分支管、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，所以该发明任然存在二次传热的问题，所以该发明的实际换热效率依然不高。 发明内容[0005] 本发明的目的是提供一种换热装置及制造方法，本发明取消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的紊流方案以提升换热效率。 [0006] 本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种换热装置，包括具有换热腔的换热器主体，所述换热器主体上设置有进液口与出液口，其特征在于：所述的换热器主体上设置有多个紊流阻隔点将所述换热腔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。 [0007] 由此，所述任意两个包体之间均通过至少一个所述流道连接，该流道成为了液体引流的主要通道，相对于现有技术采用的热管作为引流通道的方式，本发明使得液体流动更加自由，液体在流动时被紊流阻隔点阻挡，在包体内形成紊流状态提升换热效率，同时由于取消了热管，所以本发明的不存在二次传热的进口，进一步提升了本发明的换热效率。 [0008] 作为本发明的优选，所述换热器主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。 [0009] 作为本发明的优选，所述紊流阻隔点以错位阵列的方式分布在所述换热器主体上。 [0011] 作为本发明的优选，所述包体的截面积大于所述流道的截面积。 [0012] 作为本发明的优选，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。 [0013] 作为本发明的优选，所述的换热器主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。 [0014] 一种换热装置的制造方法，其特征在于，至少包括以下步骤：腔体成型，将两块结构板相对放置，并将两块所述结构板的边沿处进行焊接，将两块所述结构板合并为换热器主体，并形成换热腔； 紊流阻隔点成型，对所述换热腔进行点焊，点焊处将两块所述结构板焊接连接以形成紊流阻隔点； 充压起包，对所述换热腔进行冲压并使所述换热腔体上除所述紊流阻隔点以外部分膨胀形变以形成包体以及流道。 [0015] 作为本发明的优选，所述紊流阻隔点成型步骤中，对所述换热腔进行以错位阵列的方式进行点焊。 [0016] 作为本发明的优选，还包括阻隔壁成型，对所述换热腔进行以错位阵列的方式进行线性焊接以形成阻隔壁。 [0018] 图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的侧视剖面结构示意图； 图3是本发明的液体流动方向示意图； 图4是本发明的阻隔壁结构示意图； 图5是现有技术的结构及液体流动方向示意图； 图中： 1、换热器主体，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。 具体实施方式[0019] 以下结合附图对本发明作进一步详细说明。 [0020] 如图1所示，本发明实施例包括具有用于容纳需换热物质的换热腔的换热器主体1，换热器主体1上设置有与换热腔连通的进液口2与出液口3，其特征在于：换热器主体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将换热腔分隔为多个相连通的用于增加换热器主体1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。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，正对方向既是换热器主体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5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。 [0021] 本发明实施例的换热器主体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。进一步优化则是紊流阻隔点4以错位阵列的方式分布在换热器主体1上。既如图1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在换热器主体1上形成了正交三角形交错排列，如图3所示，当液体从A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2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，这使得本发明的实际传热效果被大幅提升，且由于本发明中紊流阻隔点4是正交三角形交错排列的、阵列的，所以在换热器主体1上紊流是处处存在的，所以本发明的换热器主体1的整体换热效果得的大幅度提升。相对本发明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。 [0022] 换热器主体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，而没有紊流阻隔点4的部分互相分离鼓起形成包体5和流道6。 [0023] 如图4所示，当换热器主体1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，本发明在换热器主体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器主体1的循环效率。 [0024] 本发明的方法实施例包括以下步骤：步骤一，下料，裁取两块等大钢版作为结构板原料，并同时做基础的清洁工作； 步骤二，整形，对钩型版进行平整度整形； 步骤三，腔体成型，将两块结构板相对放置，并将两块结构板的边沿处在真空环境下进行激光焊接，将两块结构板合并为换热器主体1，并形成换热腔； 步骤四，进口管、出口管焊接，在换热腔上加装进口管与出口管，并且焊接加固； 步骤五，紊流阻隔点4成型，对换热腔在真空环境下进行激光点焊，点焊处将两块结构板焊接连接以形成紊流阻隔点4，这样紊流阻隔点4既可以用于加固两块结构板的连接强度，分散了换热腔的内压对各个连接点的压力，同时又起到了紊流的作用； 步骤六，充压起包，对换热腔进行冲压并使换热腔体上除紊流阻隔点4以外部分膨胀形变以形成包体5以及流道6； 步骤七，二次整形，对换热器主体1再次进行平整整形； 步骤八，表面处理，对换热器主体1的表面进行清洁、防氧化等常规处理。 [0025] 其中紊流阻隔点4成型步骤中，对换热腔在真空环境下进行以错位阵列的方式进行激光点焊。 [0026] 当换热器主体1的平铺面积过大的时候，步骤三或步骤五中还包括阻隔壁9成型，对换热腔在真空环境下进行以错位阵列的方式进行激光线性焊接以形成用于阻挡液体沿当前方向继续流动的阻隔壁9，阻隔壁9的具体长度以及形状根据实际产品规格需求制定。 |
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