可置換板式蒸發器的製作方法

2023-11-04 02:57:57 1

專利名稱：可置換板式蒸發器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種換熱器，特別是板式換熱器，例如板式降膜蒸發器。本實用新型的蒸發器包括殼體、殼體封頭、設置於殼體內的固定梁、設置於固定梁間的換熱板片束、位於換熱板片束頂端的液體分配器、約束換熱板片束的支撐梁，以及熱交換介質的匯流管和進汽管、出液管。
背景技術：
板式蒸發器是一種先進的蒸發濃縮設備之一，是目前世界上比較先進的蒸發濃縮設備，被廣泛應用於各種工業領域，以滿足各工業領域工藝流程的需要。近些年來，由於造紙工業鹼回收和食品、飲料、啤酒等行業的迅速發展以及各國節能減排的環保要求，板式蒸發器的應用更為廣泛。 隨著各工業領域生產規模的快速擴大，對於板式降膜蒸發器等系列產品的需求量也在快速增長，而且單臺板式降膜蒸發器的蒸發麵積也越來越大，目前進行的項目中，單臺板式蒸發器的面積達15， 000平方米。現有的板式降膜蒸發器核心零件即換熱元件的製造是先將兩張相同尺寸規格的薄板材料四周縫焊，形成一個四邊焊合而中空的元件，再在其上焊接一個進水管，然後送入專用成型模具，模具上有等間距布置的圓柱形壓頭，緊緊將兩薄板壓在一起，再通過進水管向兩板料中間注水加壓，使兩板料間除圓柱形壓頭壓緊部位以外的其它部分被鼓脹隆起，形成板片內的流線型空腔；然後控幹板片腔內的水分，將圓柱形壓頭壓緊的部分用點焊機焊接，使之在工作過程中能承受一定的壓力；接著按設計要求的開口位置和幾何尺寸割開四周某焊合處，並擴出一個開口 ，再按設計要求將已開口的一定數量的各加熱元件焊合，組成換熱器。這種換熱器通常換熱元件數目龐大，各換熱元件等間距地焊接在開槽的型鋼上。開口處通過連接底板和側板、蓋板等焊接形成用以進汽和排水的集箱。但是，隨著實踐應用的增多，這種以數目眾多的換熱元件焊接組成換熱器方式的不足和弱點逐漸凸顯出來，集中表現在由於設備震動、汽錘衝擊等作用，經常在連接底板等處出現開裂、變形、承壓不高等形式的破損或失效，有時也會造成點焊處撕裂破壞。由於各換熱元件相互緊密連接在一起，失效後的處理方式只能是將已破壞換熱元件的進汽和出水口焊接封堵，棄之不用，當換熱元件破損嚴重時將造成整體報廢，只能重新加工製作新的換熱器以更換。在更換換熱器的過程中需切割掉上封頭，拆除其上的分配器等附件，更換後又需逐一組焊，進行必要的無損檢測，因此其實際成本極其昂貴，甚至更換的費用會超過購賣一臺相同的新蒸發器。 中國發明發明專利200510022776. 4分開一種高效節能模塊腔式換熱器。該換熱器包括多個熱交換裝置，其熱交換裝置內的由若干個管芯構成為模塊式結構，管芯通過法蘭與筒體連接，在熱交換裝置之間設置熱媒開關和冷媒開關，使其相互連通。由於該專利採用了模塊式結構，在運行中可將發生問題的模塊拆卸進行更換維修。但實際上換熱器發生的問題是單個的換熱元件，而不可能是整個的換熱模塊單元，因此這一專利的經濟性並不高。
發明內容本實用新型提供一種可克服現有技術不足，能在運行中較為方便地對損壞的換熱元件進行更換維修的板式蒸發器。 本實用新型的板式蒸發器中包括現有技術的一些組成部分，如殼體、殼體封頭、由多個換熱元件構成的換熱器、位於換熱器頂端的液體分配器、約束各換熱元件的支撐梁。但本實用新型的蒸發器中各換熱元件，即各個換熱板片與固定梁間的配合為可拆卸配合。[0007] 本實用新型由於蒸發器中各換熱板片與固定梁間的配合為可拆卸配合，因此在運行中可以很方便地對損壞的換熱元件進行拆卸與更換。 本實用新型的一個實施例是在蒸發器的殼體內設置有限位支架和固定梁，其中限位支架的一面通過焊接固定於設備殼體內，而固定梁則完全通過焊接固定於殼體內，在限位支架的另一面上設置等間距的固定V形槽，在固定梁上設置等間距的T形槽；各換熱元件上分別設置與T形槽和V形槽相配合的T形連接板和V形固定卡板，各換熱元件分別獨立設置連通板腔內部的蒸汽入口管、冷凝水出口管和不凝氣出口管；液體分配器、除沫器等分別固定於一個可拆卸的封頭內。在組裝狀態下，各換熱元件上的T型連接板分別置於T形槽內，換熱元件上的V形固定卡板分別置於V形槽內，限位支架的另一端與V形槽間利用螺栓、螺母固定連接在一起，形成換熱元件與殼體間的可拆卸配合；各蒸汽管、不凝氣管和冷凝水管分別與蒸汽入口管、不凝氣匯集管以及冷凝水匯集管固定連通，蒸發器的殼體上封頭與殼體間用法蘭聯接。 由於本實用新型的每片換熱元件上均獨立設置蒸汽入口管、冷凝水出口管和不凝氣出口管，這種結構較現有的結構能承受更大的工作壓力，使設備安全性能得到有效提高。同時，由於各換熱板片與固定梁、支撐梁和限位梁間的配合為可拆卸配合，使本實用新型的實施例既可解決蒸發器運行中對發生損壞的換熱元件進行更換的問題，同時可以解決各換熱元件受熱後產生的膨脹問題，並且可以使設備由于震動、汽錘衝擊等因素產生的應力與形變得以松馳，提高使整個設備的使用壽命和可靠性。 作為本實用新型的一種實施方式，在蒸發器殼體內可設置有至少兩個固定梁，在固定梁上分別固定有T形槽，兩個固定梁間形成一個檢修通道；或者在蒸發器殼體內設置三個固定梁，在三個固定梁上分別固定T形槽，三個固定梁間形成一個正三角形的檢修通道；或者在蒸發器殼體內設置四個固定梁，在四個固定梁上分別固定T形槽，四個固定梁間形成一個正方角形的檢修通道；或者是在蒸發器殼體內設置有一個圓形的固定梁，在其上固定有向外輻射的T形槽，沿殼體內圓設置有呈圓形布置的限位支架，其上固定有向內幅射的T形槽，在圓形的固定梁內形成一個圓截面的檢修通道。 本實用新型中如採用多個固定梁結構或圓形固定梁結構，可以使設備容納更大的換熱面積，同時可以使設備內容有較大的維修通道，這無論是對設備的製造還是對設備使用中的維修都是非常積極的。

附圖1為本實用新型的一個實施例的整體主視圖。[0013] 附圖2為圖1的整體左視圖。[0014] 附圖3為圖1中A-A位置的剖視圖。[0015] 附圖4為圖1中B-B位置的剖視圖。[0016] 附圖5為圖1中C-C位置的剖視圖。 附圖6為本實用新型的加熱元件及與T形連接板的示意圖。[0018] 附圖7為本實用新型的固定梁與各換熱元件組裝方式的示意圖。[0019] 附圖8為本實用新型的支撐梁與換熱元件連接示意圖。[0020] 附圖9為設置有四個固定梁的蒸發器橫截面剖視示意圖。[0021] 附圖10為高有圓形固定梁的蒸發器橫截面剖視示意圖。 圖中1為循環液出口，2為下封頭，3為冷凝水出液管，4為冷凝水匯集管，5為換熱元件(即換熱板片)，6為設備殼體，7為帶有其上設有V形槽的限位支架，8為連接法蘭，9為液體分配器，10為起重可拆卸上封頭的吊耳，11為除沫器，12為二次蒸汽出口， 13為可拆卸的上封頭，14為循環液入口 ， 15為人孔，16為不凝氣匯集管，17為其上設有T形槽的固定梁，18為蒸汽入口管，19為支撐梁，20為連接限位支架的螺栓螺母，21為固定在換熱元件上的T形連接板，22為固定在換熱元件上的V形卡板。
具體實施方式本實用新型
以下結合附圖和實施例詳細解說 本實用新型實施例中放棄了傳統的用開槽型鋼等間距直線焊接固定各換熱元件，再向開口處輔以連接底板和側板、蓋板等焊接形成用以進汽和排水的集箱，製作成一個外型尺寸龐大的焊接結構，而是將各單片換熱元件在開口處焊接開槽的無縫鋼管，以設置成獨立的蒸汽入口、冷凝水出口和不凝氣出口，以便實現與殼體6內獨立設置蒸汽入口管18、冷凝水匯集管4和不凝氣匯集管16的聯接，再從換熱元件側面焊接用以組裝連接的T形連接板21和用於實現固定保護作用的V形卡板22。 在蒸發器殼體內設置有固定換熱元件的固定梁17、支撐梁19、限位支架7等連接構件，並在固定梁17和限位支架7上分別等間距固定設置T形槽和V形槽。[0026] 將除沫器11和液體分配器9固定設置於可拆卸的上封頭13內。上封頭13與殼體6間通過法蘭8聯接。 在組裝時，將各換熱元件5上固定的T形連接板21與固定於殼體內的固定梁上的T形槽連接配合，這種配合即限定了換熱元件的安裝位置，又能使換熱元件T字連接板在固定梁上T字槽內上下活動，以解決由於換熱元件受熱膨脹後的線性變化。支撐梁19和限位支架上均設置有與固定梁T字槽等間距的V形槽，其中支撐梁19用於承載各換熱元件的重量；限位支架7焊接固定在設備殼體內，其上與各換熱元件通過相連接V形槽和V形固定卡板相連接，限位支架的這兩部分利用螺栓、螺母20固定連接在一起，用於克服各換熱元件在工作過程中帶來的振動並增加其剛性。換熱元件上的蒸汽入口管、冷凝水出口管和不凝氣出口管等無縫鋼管分別與相應的蒸汽入口管18、冷凝水匯集管3、不凝氣匯集管16相固定，如採用剛性連接或柔性連接，如此形成了各換熱元件獨立安裝的形式。[0028] 完成以上工序後，利用設置於上封頭的起重吊耳10，將帶有分配器9、除沫器11等一些內部構件的上封頭13吊裝於殼體6上，用螺栓將連接法蘭8固定在一起。[0029] 本實用新型的蒸發器在運行中，如果某件換熱元件出現以意外損壞，可以鬆開設備上部連接法蘭8上的螺栓，連同上封頭13在內的分配器、除沫器等一些內部構件全部吊離，鬆開限位支架連接螺栓，取下限位支架與各換熱元件相連接的一端，以解除各換熱元件一側的約束，同時分離相應的換熱元件上的蒸汽入口管、冷凝水出口管和不凝氣出口管與蒸汽入口管18、冷凝水匯集管3、不凝氣匯集管16的固定，取出損壞的換熱元件，更換新的換熱元件後即可恢復各零件原有位置，使本實用新型正常作業。 本實用新型可以如附圖l所示的並排設置兩組固定梁，也布置成單列或圓形、正方形、長槽形等任意方式，如附圖11或12所示的結構，使設備的適用性得到進一步提高。按照每臺蒸發器要求的圖紙尺寸，將支撐梁、固定梁、蒸汽入口管、冷凝水匯集管、不凝氣匯集管等焊接在設備殼體6之外的上封頭13內，逐一將各換熱元件的T字連接板插入到固定梁上T字槽，換熱元件下部固定保護V形卡板插入到支撐梁V形槽內，然後焊接各自的蒸汽入口管、冷凝水管、不凝氣管，最後將限位支架V形槽卡入到換熱元件側面的固定保護V形卡板，用螺栓固定限位支架。
權利要求可置換板式蒸發器，包括殼體、殼體封頭、設置於殼體內的固定梁、設置於固定梁間的由多個換熱元件構成的換熱器、位於換熱器頂端的液體分配器、約束各換熱元件的支撐梁、設於各換熱元件上的蒸汽入管、不凝氣管和冷凝水管，以及與各換熱元件上所設的蒸汽管、不凝氣管和冷凝水管相連通的熱交換介質匯流管、進氣管和出液管，其特徵是各換熱板片與固定梁間的配合為可拆卸配合。
2. 根據權利要求1所述的可置換板式蒸發器，其特徵是在蒸發器的殼體內設置有用螺栓、螺母固定，可拆卸式的限位支架，固定梁和限位支架上分別等間距固定設置T形槽和V 形槽，各換熱元件上分別固定有與固定梁和限位支架上的T形槽相配合的T形的連接板和V 形固定卡板和連通板腔內部的蒸汽入口管、不凝氣出口管和冷凝水出口管，在組裝狀態下， 各換熱元件上的T型連接板分別置於T形槽內，各蒸汽管、不凝氣管和冷凝水管分別與蒸汽 入口總管、不凝氣匯集管以及冷凝水匯集管固定連通，蒸發器的殼體上封頭與殼體間用法 蘭聯接，液體分配器、除沫器均固定於可拆卸的封頭內。
3. 根據權利要求2所述的可置換板式蒸發器，其特徵是在蒸發器殼體內設置有至少兩 個固定梁，在固定梁上分別固定有T形槽，兩個固定梁間形成一個檢修通道。
4. 根據權利要求2所述的可置換板式蒸發器，其特徵是在蒸發器殼體內設置有一個圓 形的固定梁，在其上固定有向外輻射的T形槽，沿殼體內圓設置有呈圓形布置的限位支架， 其上固定有向內幅射的T形槽。
專利摘要本實用新型公開一種可更換其換熱元件的板式換熱器，特別是可更換其換熱元件的板式降膜蒸發器。本實用新型的蒸發器包括殼體、殼體封頭、設置於殼體內的固定梁、設置於固定梁間的由多個換熱元件構成的換熱器、位於換熱器頂端的液體分配器、約束各換熱元件的支撐梁、設於各換熱元件上的蒸汽入管、不凝氣管和冷凝水管，以及與各換熱元件上所設的蒸汽管、不凝氣管和冷凝水管相連通的熱交換介質匯流管、進氣管和出液管，其特徵是各換熱板片與固定梁間的配合為可拆卸配合。
文檔編號B01D1/00GK201437049SQ20092015694
公開日2010年4月14日 申請日期2009年6月3日 優先權日2009年6月3日
發明者張兵, 張培洲, 張舒, 蓋美萍, 邵琿 申請人:張培洲