一種板式反應器換熱板片製造工藝及其成形模具的製作方法

2023-12-02 06:25:26

一種板式反應器換熱板片製造工藝及其成形模具的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種板式反應器換熱板片製造工藝，還提供一種成形模具，其特徵在於：採用兩張板片周邊焊接；通過對焊接好的板片緩慢充液，並逐步升高充液壓力，使得板片的非夾持點區域被逐步撐開，最後對換熱板片的夾持點處進行壓力焊焊接，進而製成表面均勻鼓起的換熱板片。本發明的優點在於：適用於各種規格的板片，無需龐大的壓力機，節省製造所需設備、模具成本。本發明製得的換熱板片在250℃下承受5MPa的外壓，在外壓為零的工況下也能承受不大於1MPa的內壓，從而可適用於蒸汽、水、導熱油等多種載熱液相媒體。
【專利說明】一種板式反應器換熱板片製造工藝及其成形模具
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種板式反應器換熱板片製造工藝，還涉及實現該板式反應器換熱板片製造工藝的成形模具。
【背景技術】
[0002]換熱器是一種在不同溫度的兩種或兩種以上流體間實現物料之間熱量傳遞的節能設備，是使熱量由較高的流體傳遞給溫度較低的流體，使流體溫度達到流程規定的指標，以滿足過程工藝條件的需要，同時也提高能源利用率的主要設備之一。
[0003]在用於製造羰化耦聯合成酯工業板式反應器、草酸酯加氫制乙二醇板式反應器、酯加氫制醇板式反應器中，其換熱板片為鼓泡式。在製作過程中，通常採用壓力機整體成形，即直接通過凹凸模壓製成形，該方法的缺點:換熱板片的體積較大，需要採用相應的壓力機進行壓制，設備以及相應的模具成本很高。

【發明內容】

[0004]本發明要解決的技術問題是提供一種耐壓效果好、適用多種工況的板式反應器換熱板片製造工藝，還涉及實現該板式反應器換熱板片製造工藝的成形模具。
[0005]為解決上述技術問題，本發明的技術方案為:一種板式反應器換熱板片製造工藝，其特徵在於所述工藝步驟為:S1:根據板式反應器的結構和幾何尺寸選擇相應長度和寬度的板片兩張；板片的厚度S =1.5^3mm ；S2:將兩片板片上、下重疊在一起，對兩張板片的四周進行焊接使之形成一個封閉的空腔，並在板片的端部預留或開設流道孔，在流道孔處焊接管接頭，構成一個未成形的換熱板片；S3:將焊接好的板片置於由上、下模組成的成形模具上，上、下模上分布若干可調節的的夾持柱，各相鄰的夾持柱連線構成一個三角形或正方形，夾持柱的直徑Φ=8 12mm，相鄰夾持柱的中心距A=30 80mm ;調節夾持柱端部緊貼上、下板片外表面；將上、下模通過螺栓固定，並利用定位銷對板片的邊緣以及上、下模的相對位置進行定位；S4:通過管接頭對板片形成的空腔緩慢充液，並逐步升高充液壓力，使得板片的非夾持點區域被逐步撐開，當板片撐開至要求的厚度T後停止升壓，卸壓後，打開成形模具，取出板片；該厚度T=l(Tl4mm;S5:對換熱板片的夾持點處進行壓力焊焊接，進而製成表面均勻鼓起的換熱板片。
[0006]優選的，所述板片為不鏽鋼、低碳鋼或低合金鋼材質。
[0007]—種實現上述板式反應器換熱板片製造工藝的成形模具，其創新點在於:包括上模、下模、連接件、夾持柱和定位銷，上模和下模在非邊緣區域均勻分布若干伸出上模、下模內側表面的夾持柱，所述夾持柱與上、下模螺紋連接；上模和下模的邊緣區域通過連接件連接固定；上模和下模的邊緣區域設置貫穿上、下模並對板片邊緣限位的定位銷。
[0008]優選的，所述夾持柱上螺紋連接或焊接有抵住上、下模內側表面的限位螺母。
[0009]優選的，所述夾持柱的端部設置成半圓形。
[0010] 本發明的優點在於:採用液壓鼓脹的方式對換熱板片成形，適用於各種規格的板片，無需龐大的壓力機，節省製造所需設備成本，模具成本也大大低於傳統的整體模壓方式。
[0011]本發明製得的換熱板片在250°C下承受5MPa的外壓，夾持點處通過壓力焊焊牢，各鼓泡部分的內部空間相互連通成換熱板的內腔，內腔在焊點的拉撐作用下，即使在外壓為零的工況下也能承受不大於IMPa的內壓，從而可適用於蒸汽、水、導熱油等多種載熱液相媒體，並且可以經受多種工況不至於損壞換熱板，因此採用該換熱板片的板式反應器在投入運行時不需要特別規定加載卸載程序，使設備運行更加方便、安全、可靠。
[0012]另外，夾持柱與上、下模採用螺紋裝配式結構，具有較高的通用性和互換性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發明中成形模具結構示意圖。
[0014]圖2為圖1中沿A-A線剖面圖。
[0015]圖3為圖2中所示I的局部放大圖。
[0016]圖4為圖1中所示II的局部放大圖。
[0017]圖5為本發明中板片端部焊接管接頭示意圖。
[0018]圖6為本發明中成形後的換熱板片主視圖。
[0019]圖7為本發明中成 形後的換熱板片俯視圖。
【具體實施方式】實施例
[0020]請參閱圖1，本發明揭示了一種板式反應器換熱板片製造工藝，其工藝步驟為:
S1:根據板式反應器的結構和幾何尺寸選擇相應長度和寬度的板片兩張；板片採用不鏽鋼、低碳鋼或低合金鋼材質，板片的厚度δ =1.5~3mm。
[0021]以下為不同板片厚度對應的能夠抵抗的內、外壓參數，以及相應的傳熱係數:
【權利要求】
1.一種板式反應器換熱板片製造工藝，其特徵在於所述工藝步驟為: S1:根據板式反應器的結構和幾何尺寸選擇相應長度和寬度的板片兩張；板片的厚度δ =1.5 ~3mm ； S2:將兩片板片上、下重疊在一起，對兩張板片的四周進行焊接使之形成一個封閉的空腔，並在板片的端部預留或開設流道孔，在流道孔處焊接管接頭，構成一個未成形的換熱板片; S3:將焊接好的板片置於由上、下模組成的成形模具上，上、下模上分布若干可調節的的夾持柱，各相鄰的夾持柱連線構成一個三角形或正方形，夾持柱的直徑Φ=8"!2πιπι,相鄰夾持柱的中心距A=3(T80mm ;調節夾持柱端部緊貼上、下板片外表面；將上、下模通過螺栓固定，並利用定位銷對板片的邊緣以及上、下模的相對位置進行定位； S4:通過管接頭對板片形成的空腔緩慢充液，並逐步升高充液壓力，使得板片的非夾持點區域被 逐步撐開，當板片撐開至要求的厚度T後停止升壓，卸壓後，打開成形模具，取出板片；該厚度Τ=10-14_ ； S5:對換熱板片的夾持點處進行壓力焊焊接，進而製成表面均勻鼓起的換熱板片。
2.根據權利要求1所述的板式反應器換熱板片製造工藝，其特徵在於:所述板片為不鏽鋼、低碳鋼或低合金鋼材質。
3.一種實現上述板式反應器換熱板片製造工藝的成形模具，其特徵在於:包括上模、下模、連接件、夾持柱和定位銷， 上模和下模在非邊緣區域均勻分布若干伸出上模、下模內側表面的夾持柱，所述夾持柱與上、下模螺紋連接； 上模和下模的邊緣區域通過連接件連接固定； 上模和下模的邊緣區域設置貫穿上、下模並對板片邊緣限位的定位銷。
4.根據權利要求3所述的成形模具，其特徵在於:所述夾持柱上螺紋連接或焊接有抵住上、下模內側表面的限位螺母。
5.根據權利要求3所述的成形模具，其特徵在於:所述夾持柱的端部設置成半圓形。
【文檔編號】B23P15/26GK104002113SQ201410185907
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月5日 優先權日:2014年5月5日
【發明者】李進, 竇崇舟 申請人:江蘇永大化工機械有限公司