緊湊型自由流焊接式板式換熱器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種緊湊型自由流焊接式板式換熱器，包括換熱芯體，所述換熱芯體外設置有殼體裝置，殼體裝置上設置有進口和出口；換熱芯體包括若干組單元換熱板對，單元換熱板對包括上、下兩塊方形傳熱板片，上、下方形傳熱板片的一對相對的側邊通過板片密封部密封連接，上、下方形傳熱板片之間界定出一介質通道X；若干組單元換熱板對上下間隔一距離依次層疊在一起，且相鄰的單元換熱板對之間的一對相對的側邊之間通過板對密封部密封連接，相鄰的單元換熱板對之間界定出一介質通道Y，且介質通道Y與介質通道X方向垂直。本實用新型是一個結構剛性強、標準化程度高、傳熱系數高、不易沉積并易于清理的高效、緊湊型焊接式板式換熱器。
【專利說明】 緊湊型自由流焊接式板式換熱器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及板式換熱器領域，具體來說涉及一種緊湊型自由流焊接板式換熱器。
【背景技術】
[0002]板式換熱設備通常具有結構緊湊、換熱效率高、阻力損失小及制造、維護方便簡單等諸多優點，其發展至今，也完成了一系列結構和性能上的改進。如傳統的板式換熱器，由于密封膠墊的使用而使其不能承受高溫高壓且不適用于對膠墊有腐蝕作用的介質。全焊式板式換熱器的出現克服了膠墊密封不適用于高溫及腐蝕工況的問題，與傳統板式換熱器相比具有一定優勢。尤其具有寬通道的全焊式板式換熱器，能夠處理高黏及含有大量固體顆粒的流體，拓寬了板式換熱器的適用范圍。
[0003]傳統的全焊式板式換熱器板片厚度通常為1.2mnT2mm之間，且矩形板片長與寬的比值較大(通常大于等于3)，因此板片剛性差，板對間起支撐作用的構件雖然一定程度上解決了剛性的問題，但也帶來了偏流問題。此外，在介質固含高的工況下，較長的流道設置也容易引發固體顆粒的沉積、堵塞，且難以清理。在經濟上，傳統的全焊式板式換熱器通常體積較大，零件標準化程度低，成本高。因此，在不犧牲換熱效率且保證適應高溫高壓工況的前提下，提高換熱器結構剛性、緩解結垢沉積、便于清理以及降低成本，成為板式換熱器發展的必然趨勢。
實用新型內容
[0004]針對上述問題，本實用新型提供一種緊湊型自由流焊接板式換熱器，在保證自由流道特征的同時改善傳熱性能，提高換熱器剛性、減少沉積、結垢并便于清洗。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0006]緊湊型自由流焊接式板式換熱器，包括換熱芯體，所述換熱芯體外設置有與換熱芯體固定連接并將換熱芯體包裹在內形成密封腔體的殼體裝置，所述殼體裝置上設置有進口和出口 ；
[0007]所述換熱芯體包括若干組單元換熱板對，所述單元換熱板對包括上、下兩塊方形傳熱板片，上、下方形傳熱板片的一對相對的側邊通過板片密封部密封連接，上、下方形傳熱板片之間界定出一介質通道X ;若干組單元換熱板對上下間隔一距離依次層疊在一起，且相鄰的單元換熱板對之間的一對相對的側邊之間通過板對密封部密封連接，相鄰的單元換熱板對之間界定出一介質通道Y，且介質通道Y與介質通道X方向垂直。
[0008]在本實用新型中，所述上、下方形傳熱板片為平面板、瓦楞板、波紋板、柱狀板中的一種或兩種的組合。進一步，當上、下方形傳熱板片為平面板、瓦楞板、波紋板、柱狀板中的兩種的組合時，上、下方形傳熱板片之間存在若干接觸點或接觸面，接觸點或接觸面處采用焊接方式進行連接。
[0009]在本實用新型中，所述板片密封部可以為方形傳熱板片側邊彎折而成的擋邊部，上、下方形傳熱板片之間焊接配合。
[0010]在本實用新型中，所述板片密封部可以為方形傳熱板片側邊加工而成的壓型平面，上、下方形傳熱板片之間焊接配合。
[0011]在本實用新型中，所述板片密封部可以為獨立的密封件。
[0012]在本實用新型中，層疊后的單元換熱板對在層疊方向再通過固定件固定。進一步，所述固定件包括四組支撐定位件和立梁，每組支撐定位件的一側與層疊的單元換熱板對的一邊連接，支撐定位件的另一側設置有立梁連接槽，所述立梁安裝在立梁連接槽內，所述殼體裝置與立梁固定連接。
[0013]在本實用新型中，所述殼體裝置包括上、下壓板、四個側管板，四個側管板分別與立梁外側面栓接配合，上、下壓板連接在立梁的上下端面，形成密閉的六面體殼體。進一步，殼體裝置設置有折流板，折流板置于換熱芯體與側管板之間的間隙內。所述換熱芯體與上、下壓板之間分別設置有承壓板。所述殼體裝置還包括一底座。
[0014]在本實用新型中，所述板對密封部可以為設置在相鄰單元換熱板對之間的密封條。
[0015]在本實用新型中，所述板對密封部可以為單元換熱板對側邊彎折而成的擋邊部，相鄰單元換熱板對之間焊接配合。
[0016]在本實用新型中，所述板對密封部可以為單元換熱板對側邊加工而成的壓型平面，相鄰單元換熱板對之間焊接配合。
[0017]本實用新型具有傳熱效率高的特點，根據平行板間內部流動的傳熱規律，在熱入口段處具有明顯高于充分發展段的努賽爾數Nu，傳熱得到充分強化。
[0018]本實用新型中，換熱板對獨特的結構，使得介質通道X與介質通道Y均可單獨承壓，在高壓流體通過時既能保證換熱板對內部流道不變形不錯位，又能同時確保換熱板對之間介質通道不變形不錯位，提高了換熱器的承壓能力，能夠有效處理兩側壓差變化劇烈的特殊工況。
[0019]本實用新型中，換熱板對采用具有任意一種或兩種傳熱表面結構的板片相互組合，均能保證介質通道Y為完全的自由流通道，因此極大保證了內部介質流動的通暢，降低介質滯留幾率，減少沉積，并便于換熱器芯體的機械清洗維護。
[0020]本實用新型與傳統焊接式板式換熱器相比流道更短，提高了結構穩定性，且換熱零件采用方形設計，零件尺寸標準化程度高，結構緊湊，有效降低制造成本。
[0021]本實用新型六面可拆，便于清洗維護，并且可以通過更改折流板的數量、位置滿足變工況的需求。
[0022]本實用新型的特點可參閱本案圖式及以下較好實施方式的詳細說明而獲得清楚地了解。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為換熱器結構示意圖；
[0024]圖2為換熱器剖面結構示意圖；
[0025]圖3為上下相鄰的兩個換熱板對層疊示意圖；
[0026]圖4為圖3的A-A剖視圖；
[0027]圖5為圖3的B-B剖視圖；
[0028]圖6為圖4中的C處局部放大示意圖；
[0029]圖7為圖5中的D處局部放大示意圖；
[0030]圖8為實施例中支撐定位件與單元換熱板對配合示意圖；
[0031 ]圖9為立梁與支撐定位件配合示意圖。
【具體實施方式】
[0032]為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例進一步闡述本實用新型。
[0033]參見圖1和2，緊湊型自由流焊接式板式換熱器，包括換熱芯體9，換熱芯體外設置有與換熱芯體固定連接并將換熱芯體包裹在內形成密封腔體的殼體裝置，殼體裝置包括上壓板10、下壓板11、四個側管板(12-15)。在側管板13上設置有進口和出口。
[0034]參見圖3、4、5，換熱芯體9包括若干組單元換熱板對I,單元換熱板I對包括上、下兩塊方形傳熱板片(3、4)，上、下兩塊方形傳熱板片(3、4)為正方形(也可以為長方形)。上、下方形傳熱板片的一對相對的側邊通過板片密封部密封連接，上、下方形傳熱板片之間界定出一介質通道X。參見圖4和6，在本實施例中，板片密封部包括上、下方形傳熱板片側邊加工而成的以便于相互連接的壓型平面3-1/4-1。上、下方形傳熱板片的壓型平面3-1/4-1互相重合并通過焊接處E焊接在一起，形成一卡邊。上、下方形傳熱板片的另一對側邊為向外擴展的擴邊3-3/4-3 (如圖7所示)。當然，板片密封部可以為方形傳熱板片側邊彎折而成的擋邊部，上、下方形傳熱板片之間焊接配合。或者，板片密封部采用獨立的密封件。
[0035]上、下方形傳熱板片為平面板、瓦楞板、波紋板、柱狀板中的一種或兩種的組合。當上、下方形傳熱板片為平面板、瓦楞板、波紋板、柱狀板中的兩種的組合時，上、下方形傳熱板片之間存在若干接觸點或接觸面，接觸點或接觸面處采用焊接方式進行連接。參見圖3-7，在本實施例中，上方形傳熱板片為平面板，下方形傳熱板片為瓦楞板，上、下方形傳熱板片之間存在若干接觸點或接觸面F，接觸點或接觸面F處采用焊接方式進行連接。上、下方形傳熱板片之間界定出一介質通道X (如圖3所示)。
[0036]再次參見圖1，單元換熱板對上下間隔一距離依次層疊在一起(圖3所示僅為其中兩個單元換熱板對層疊)，且相鄰的單元換熱板對之間的一對相對的側邊之間通過板對密封部密封連接。參見圖3、5、7，在本實施例中，板對密封部為密封條5。在帶有擴口的那一對側邊之間的間隙處加裝密封條5，密封鑲條5通過焊接將上下相鄰的單元換熱板對焊接在一起，并使得單元換熱板對在兩側密封，形成一個完全自由流的介質通道Y，且介質通道Y與介質通道X方向垂直。類似的，若干組單元換熱板對通過同樣的方式層疊配合。當然，板對密封部可以為單元換熱板對側邊彎折而成的擋邊部，相鄰單元換熱板對之間焊接配合。或者，板對密封部可以為單元換熱板對側邊加工而成的壓型平面，相鄰單元換熱板對之間焊接配合。
[0037]層疊后的單元換熱板對在層疊方向再通過固定件固定。參見圖8和9，在本實施例中，固定件包括四組支撐定位件和立梁8，支撐定位件包括立梁連接槽7和設置在立梁連接槽外側的帶有齒形槽6-1的連接板6，連接板6為立梁連接槽7—側邊的反向延伸。裝配時，卡邊定位裝配在齒形槽6-1內，立梁8安裝在立梁連接槽7內，并焊接定位。最終形成換熱芯體9。
[0038]再次參見圖2，四個側管板分別與立梁外側面栓接配合，上、下壓板連接在立梁的上下端面，形成密閉的六面體殼體。殼體裝置設置有折流板16，折流板16置于換熱芯體與側管板之間的間隙內。一長邊側與換熱芯體9焊接定位，兩短邊側與立梁連接槽7內側面平行相接。換熱芯體與上、下壓板之間分別設置有承壓板17。在下壓板的下端設置有底座18。
[0039]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型的范圍內。本實用新型要求的保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
【權利要求】
1.緊湊型自由流焊接式板式換熱器，包括換熱芯體，所述換熱芯體外設置有與換熱芯體固定連接并將換熱芯體包裹在內形成密封腔體的殼體裝置，所述殼體裝置上設置有進口和出口 ； 所述換熱芯體包括若干組單元換熱板對，所述單元換熱板對包括上、下兩塊方形傳熱板片，上、下方形傳熱板片的一對相對的側邊通過板片密封部密封連接，上、下方形傳熱板片之間界定出一介質通道X ;若干組單元換熱板對上下間隔一距離依次層疊在一起，且相鄰的單元換熱板對之間的一對相對的側邊之間通過板對密封部密封連接，相鄰的單元換熱板對之間界定出一介質通道Y，且介質通道Y與介質通道X方向垂直。
2.根據權利要求1所述的緊湊型自由流焊接式板式換熱器，其特征在于，所述上、下方形傳熱板片為平面板、瓦楞板、波紋板、柱狀板中的一種或兩種的組合。
3.根據權利要求2所述的緊湊型自由流焊接式板式換熱器，其特征在于，當上、下方形傳熱板片為平面板、瓦楞板、波紋板、柱狀板中的兩種的組合時，上、下方形傳熱板片之間存在若干接觸點或接觸面，接觸點或接觸面處采用焊接方式進行連接。
4.根據權利要求1所述的緊湊型自由流焊接式板式換熱器，其特征在于，所述板片密封部可以為方形傳熱板片側邊彎折而成的擋邊部，上、下方形傳熱板片之間焊接配合。
5.根據權利要求1所述的緊湊型自由流焊接式板式換熱器，其特征在于，所述板片密封部可以為方形傳熱板片側邊加工而成的壓型平面，上、下方形傳熱板片之間焊接配合。
6.根據權利要求1所述的緊湊型自由流焊接式板式換熱器，其特征在于，所述板片密封部可以為獨立的密封件。
7.根據權利要求1所述的緊湊型自由流焊接式板式換熱器，其特征在于，層疊后的單元換熱板對在層疊方向再通過固定件固定。
8.根據權利要求7所述的緊湊型自由流焊接式板式換熱器，其特征在于，所述固定件包括四組支撐定位件和立梁，每組支撐定位件的一側與層疊的單元換熱板對的一邊連接，支撐定位件的另一側設置有立梁連接槽，所述立梁安裝在立梁連接槽內，所述殼體裝置與立梁固定連接。
9.根據權利要求1所述的緊湊型自由流焊接式板式換熱器，其特征在于，所述殼體裝置包括上、下壓板、四個側管板，四個側管板分別與立梁外側面栓接配合，上、下壓板連接在立梁的上下端面，形成密閉的六面體殼體。
10.根據權利要求9所述的緊湊型自由流焊接式板式換熱器，其特征在于，殼體裝置設置有折流板，折流板置于換熱芯體與側管板之間的間隙內。
11.根據權利要求10所述的緊湊型自由流焊接式板式換熱器，其特征在于，所述換熱芯體與上、下壓板之間分別設置有承壓板。
12.根據權利要求1所述的緊湊型自由流焊接式板式換熱器，其特征在于，所述殼體裝置還包括一底座。
13.根據權利要求1所述的緊湊型自由流焊接式板式換熱器，其特征在于，所述板對密封部可以為設置在相鄰單元換熱板對之間的密封條。
14.根據權利要求1所述的緊湊型自由流焊接式板式換熱器，其特征在于，所述板對密封部可以為單元換熱板對側邊彎折而成的擋邊部，相鄰單元換熱板對之間焊接配合。
15.根據權利要求1所述的緊湊型自由流焊接式板式換熱器，其特征在于，所述板對密封部可以為單元換熱板對側邊加工而成的壓型平面，相鄰單元換熱板對之間焊接配合。
【文檔編號】F28D9/02GK204188050SQ201420591792
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月14日 優先權日:2014年10月14日
【發明者】何海瀾, 崔曦文, 白明爽, 耿言隆, 隋皓 申請人:上海板換機械設備有限公司