半焊式板式換熱器的製作方法
2023-08-03 11:50:11
專利名稱：半焊式板式換熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種換熱裝置，具體的地說是一種具有可拆性的半焊式板式換熱器。
背景技術：
現有的可拆式板式換熱器其結構形式是板片與板片之間用密封膠墊密封后構成半片對，多個半片對之間再通過密封膠墊密封后構成板束，由於其本身結構的局限性，使用壓力不超過2. 5MPa，使用溫度不超過180°C，另外由於板片之間完全採用密封膠墊密封，還存在流體與密封膠墊的相容性問題，在對橡膠密封墊有腐蝕的介質中不能使用，使得可拆式板式換熱器的使用範圍受到限制；而傳統管殼式換熱器又存在傳熱效率低、不便拆卸和清洗等缺點；全焊板式換熱器其結構形式是將板片全部焊接，所以不具有可拆性，存在對使用介質的清潔度要求非常嚴格等不足。
發明內容本實用新型的目的是要提供一種結構簡單合理，使用方便，換熱效果好，能夠實現對高溫高壓介質及化學腐蝕性流體介質的換熱，可應用於化工、石油、動力、冶金等領域的加熱、冷卻、冷凝、蒸發和熱回收等工藝過程的半焊板式換熱器。本實用新型的目的是這樣實現的，該換熱器包括固定夾緊板、活動壓緊板、上導杆、下導杆、支柱、半焊板片對、密封墊片和夾緊螺栓副，所述的固定夾緊板、活動壓緊板、上導杆、下導杆、支柱構成換熱器的框架，多個半焊板片對通過密封墊片組裝在一起構成板束，板束設置在固定夾緊板和活動壓緊板之間、並通過夾緊螺栓副固定；所述板束上的多個半焊板片對之間的密封採用密封墊片密封，同時半焊板片對的兩張板片A和B之間密封之處採用雙面雷射焊接的結構形式，有效的克服了板片對焊接時的變形，消除了焊接時的變形應力。所述的每張板片A和B上的焊接通道角孔頭道密封槽的深度小於焊接周邊密封槽的深度。所述的每張板片A和B上的焊接通道的二道密封槽的深度採用帶有斜度的漸變過渡區的結構形式。所述的密封墊片斷面的結構形式採用多邊屋脊形。所述的每張板片A和B在焊接前要採用拋光處理。本實用新型具有以下特點1、板片對半焊式板式換熱器板片對採用新一代光纖雷射焊接，熱輸入僅為普通焊接法的 25%，因此焊接熱影響區和殘餘應力較小，焊縫優於普通的焊縫。半焊式板式換熱器僅在板片平面的二個方向進行雷射焊接；這樣，當溫度和壓力變化時，板片能夠沿長度方向膨脹並接觸。板束的這種柔性使半焊板式換熱器在溫度和壓力迅速變化時仍可以使用；而在典型的三向焊接設計中，通常將產生疲勞裂紋。除此之外焊接時會隨溫度升高而變形。2、板片定位半焊式板式換熱器採用燕尾槽形狀的懸掛定位系統。其具有五點定位功能，使板片上下左右定位準確；兩張板片定位處相接觸採用點焊的結構形式，可以提高板片定位處的支承剛度，方便拆裝。3、板片焊接通道角孔頭道密封槽由於腐蝕墊片的介質走焊接密封的流道，故進出口角孔處密封墊片為特殊材質的 0型圈，其壓縮比與主墊片壓縮比不同，因此焊接通道進出口角孔頭道密封槽與焊接周邊密封槽相比較，其深度不同，這樣即保證了換熱設備承壓能力又減小了角孔處的阻力損失。4、板片焊接通道角孔二道密封槽在板片焊接通道的二道密封處採用漸變的結構形式，這樣不但保證了板片二道密封處對墊片的支持承剛度，同時又保證了墊片的承壓能力。5、板片結構形式板片上下頭部採對稱結構形式，使馬賽克導流區的相互平行支承，形成管狀流，減少了流動阻力。不同角度的人字形波紋，使流體在低流速下形成湍流，增大了傳熱係數。6、雷射焊接工藝板片對採用國際上最先進的光纖雷射機焊接而成，為了防止焊接熱影響區對
板片焊接的變形，在焊接工藝上採用正反兩面焊接的工藝方法，很好的消除了焊接時殘餘應力造成的焊接後板片變形，進一步地保證了焊道的密封性能。7、密封墊片結構形式墊片採用多面屋脊形，這樣不但可以增大了墊片壓縮比，且增大了墊片與板片對之間接觸面積，從而提高了換熱設備的承壓能力。同時本實用新型的優點包括(1)、可以耐最高溫度200° C，最低溫度為-38° C，最大設計壓力為3. OMPa ；(2),機械結構堅固，雷射焊接比橡膠墊密封性能可靠，能處理腐蝕性介質，抗洩漏安全性高；(3)、適於對橡膠密封墊有侵蝕的液體，拆裝簡單，可將密封墊封閉的板片拆開、 清洗；(4)、不需備品備件，運行成本低。由於在工藝流體側(如電解液、硫酸、鹼等)採用雷射焊接，沒有橡膠墊密封，故嚴格上講，該側就不存在以後採購備件的必要。這樣， 該設備的運行費用與普通板式換熱器相比大大減少；(5)、模塊化設計。整臺板式換熱器是由很多2片/組的模塊組成，保證了設備的靈活性。即通過增加或減少模塊的數量可方便地改變該設備的換熱量；(6)、高抗結垢性。一般情況下，模塊化設計的半焊式板式換熱器的板片在製造時均採用拋光處理。這一點最初是為了便於焊接，提高焊接或功率考慮。但也大大提高了雷射半焊式板式換熱器的抗汙垢性；(7)、具備其它普通板式換熱器所擁有的一切優點。如佔地面積小，換熱係數及換熱效率高，維護方便及運行經濟等；(8)、半焊式板式換熱器是一種將常規可拆板式換熱器與全焊板式換熱器優點結合在一起的新型換熱設備，該種換熱器主要用於常規可拆板式換熱器無法使用的高溫及高壓或流道有相變場合；用於處理要求苛刻的流體或氣體，例如氨氣、腐蝕性化學品等不允許互相洩漏介質換熱需要而開發的一種新型換熱設備。
圖1是半焊式板式換熱器整體結構示意圖。圖2是本實用新型組成板片對的板片結構示意圖。圖3是本實用新型雙面雷射焊接的兩張板片A和B構成的板片對斷面結構示意圖。圖4是本實用新型多個板片對通過密封墊片組裝在一起構成的板束斷面結構示意圖。圖5是本實用新型板片二道密封槽深度漸變過渡區結構示意圖。圖6是本實用新型圖5中二道密封槽深度漸變過渡區A-A面旋轉剖面圖。圖7是本實用新型密封墊片斷面放大結構示意圖。
具體實施方式
由附圖1、2、3所示該換熱器包括固定夾緊板1、活動壓緊板2、上導杆3、下導杆 4、支柱5、半焊板片對6、密封墊片7和夾緊螺栓副8，所述的固定夾緊板1、活動壓緊板2、 上導杆3、下導杆4、支柱5構成換熱器的框架，多個半焊板片對6通過密封墊片7組裝在一起構成板束，板束設置在固定夾緊板1和活動壓緊板2之間、並通過夾緊螺栓副8固定；所述板束上的多個半焊板片對6之間的密封採用密封墊片7密封，同時半焊板片對6的兩張板片A和B之間密封處12採用雙面雷射焊接的結構形式，有效的克服了板片對焊接時的變形，消除了焊接時的變形應力。由附圖4所示所述的每張板片A和B上的焊接通道角孔頭道密封槽9的深度小於焊接周邊密封槽10的深度。由附圖5、6所示所述的每張板片A和B上的焊接通道的二道密封槽11的深度採用帶有斜度的漸變過渡區13的結構形式。由附圖7所示所述的密封墊片7斷面的結構形式採用多邊屋脊形。所述的每張板片A和B在焊接前要採用拋光處理。本實用新型是將兩張板片A、B密封處用雷射焊接代替密封墊片組成半焊板片對 6，雷射焊接半焊板片對6內沒有任何橡膠墊，原來有橡膠墊的地方均由雷射焊接來代替， 因此高溫高壓或腐蝕性介質不與任何橡膠墊接觸，可安全運行，絕對不會產生外洩或內漏。而每一對半焊板片對6之間採用傳統的墊片密封組成板束。在板束中，由雷射焊接組成的焊接通道與密封墊片7組成常規通道相間而成，腐蝕介質走焊接密封的流道，無腐蝕介質走密封墊片7常規密封的流道，每個半焊板片對6角孔之間採用耐久的人造橡膠或其它高彈性材料製造的0形圈密封，故該換熱器即具備可拆卸板式換熱器的優點，同時也解決了腐蝕性介質對橡膠墊片破壞的問題。主要用於處理介質對墊片有腐蝕的熱交換場合， 如氨作為製冷劑冷的製冷行業，溶劑的加熱或冷卻等。
權利要求1.一種半焊式板式換熱器，該換熱器包括固定夾緊板(1)、活動壓緊板(2)、上導杆 (3)、下導杆(4)、支柱(5)、半焊板片對(6)、密封墊片(7)和夾緊螺栓副(8)；所述的固定夾緊板(1)、活動壓緊板(2)、上導杆(3)、下導杆(4)、支柱(5)構成換熱器的框架，多個半焊板片對(6)通過密封墊片(7)組裝在一起構成板束，板束設置在固定夾緊板(1)、和活動壓緊板(2)之間，並通過夾緊螺栓副(8)固定，其特徵在於所述板束上的多個半焊板片對(6)之間的密封採用密封墊片(7)密封，同時半焊板片對(6)的兩張板片A和B之間密封處(12) 採用雙面雷射焊接的結構形式。
2.根據權利要求1所述的一種半焊式板式換熱器，其特徵在於所述的每張板片A和B 上的焊接通道角孔頭道密封槽(9)的深度小於焊接周邊密封槽(10)的深度。
3.根據權利要求1所述的一種半焊式板式換熱器，其特徵在於所述的每張板片A和B 上的焊接通道的二道密封槽(11)的深度採用帶有斜度的漸變過渡區(13)的結構形式。
4.根據權利要求1所述的一種半焊式板式換熱器，其特徵在於所述的密封墊片(7)斷面的結構形式採用多邊屋脊形。
專利摘要本實用新型涉及一種半焊式板式換熱器，該換熱器包括固定夾緊板、活動壓緊板、上導杆、下導杆、支柱、半焊板片對、密封墊片和夾緊螺栓副，所述的固定夾緊板、活動壓緊板、上導杆、下導杆、支柱構成換熱器的框架，多個半焊板片對通過密封墊片組裝在一起構成板束，板束設置在固定夾緊板和活動壓緊板之間、並通過夾緊螺栓副固定；所述板束上的多個半焊板片對之間的密封採用密封墊片密封，同時半焊板片對的兩張板片A和B之間密封之處採用雙面雷射焊接的結構形式，有效的克服了板片對焊接時的變形，消除了焊接時的變形應力。本實用新型的結構簡單合理，使用方便，換熱效果好。
文檔編號F28D9/00GK202092496SQ20112016753
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月24日 優先權日2011年5月24日
發明者先川平, 姜穎, 張力, 張淑敏, 李景才, 樊秀賢, 詹福才 申請人:四平市巨元瀚洋板式換熱器有限公司