專利名稱：半焊式板式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種換熱裝置，具體的地說(shuō)是一種具有可拆性的半焊接式板式換熱器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的可拆式板式換熱器其結(jié)構(gòu)形式是板片與板片之間用密封膠墊密封后構(gòu)成半片對(duì)，多個(gè)半片對(duì)之間再通過(guò)密封膠墊密封后構(gòu)成板束，由于其本身結(jié)構(gòu)的局限性，使用壓力不超過(guò)2. 5MPa，使用溫度不超過(guò)180°C，另外由于板片之間完全采用密封膠墊密封，還存在流體與密封膠墊的相容性問(wèn)題，在對(duì)橡膠密封墊有腐蝕的介質(zhì)中不能使用，使得可拆式板式換熱器的使用范圍受到限制；而傳統(tǒng)管殼式換熱器又存在傳熱效率低、不便拆卸和 清洗等缺點(diǎn)；全焊板式換熱器其結(jié)構(gòu)形式是將板片全部焊接，所以不具有可拆性，存在對(duì)使用介質(zhì)的清潔度要求非常嚴(yán)格等不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，使用方便，換熱效果好，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)高溫高壓介質(zhì)及化學(xué)腐蝕性流體介質(zhì)的換熱，可應(yīng)用于化工、石油、動(dòng)力、冶金等領(lǐng)域的加熱、冷卻、冷凝、蒸發(fā)和熱回收等工藝過(guò)程的半焊板式換熱器。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，該換熱器包括固定夾緊板、活動(dòng)壓緊板、上導(dǎo)桿、下導(dǎo)桿、支柱、半焊板片對(duì)、密封墊片和夾緊螺栓副，所述的固定夾緊板、活動(dòng)壓緊板、上導(dǎo)桿、下導(dǎo)桿、支柱構(gòu)成換熱器的框架，多個(gè)半焊板片對(duì)通過(guò)密封墊片組裝在一起構(gòu)成板束，板束設(shè)置在固定夾緊板和活動(dòng)壓緊板之間、并通過(guò)夾緊螺栓副固定；所述板束上的多個(gè)半焊板片對(duì)之間的密封采用密封墊片密封，同時(shí)半焊板片對(duì)的兩張板片A和B之間密封之處采用雙面激光焊接的結(jié)構(gòu)形式，有效的克服了板片對(duì)焊接時(shí)的變形，消除了焊接時(shí)的變形應(yīng)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于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采用帶有斜度的漸變過(guò)渡區(qū)的結(jié)構(gòu)形式。所述的密封墊片斷面的結(jié)構(gòu)形式采用多邊屋脊形。所述的每張板片A和B在焊接前要采用拋光處理。本發(fā)明具有以下特點(diǎn)
I、板片對(duì)
半焊式板式換熱器板片對(duì)采用新一代光纖激光焊接，熱輸入僅為普通焊接法的25%，因此焊接熱影響區(qū)和殘余應(yīng)力較小，焊縫優(yōu)于普通的焊縫。半焊式板式換熱器僅在板片平面的二個(gè)方向進(jìn)行激光焊接；這樣，當(dāng)溫度和壓力變化時(shí)，板片能夠沿長(zhǎng)度方向膨脹并接觸。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(shí)仍可以使用；而在典型的三向焊接設(shè)計(jì)中，通常將產(chǎn)生疲勞裂紋。除此之外焊接時(shí)會(huì)隨溫度升高而變形。
2、板片定位
半焊式板式換熱器采用燕尾槽形狀的懸掛定位系統(tǒng)。其具有五點(diǎn)定位功能，使板片上下左右定位準(zhǔn)確；兩張板片定位處相接觸采用點(diǎn)焊的結(jié)構(gòu)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
由于腐蝕墊片的介質(zhì)走焊接密封的流道，故進(jìn)出口角孔處密封墊片為特殊材質(zhì)的0型圈，其壓縮比與主墊片壓縮比不同，因此焊接通道進(jìn)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(shè)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采用漸變的結(jié)構(gòu)形式，這樣不但保證了板片二道密封處對(duì)墊片的支持承剛度，同時(shí)又保證了墊片的承壓能力。5、板片結(jié)構(gòu)形式
板片上下頭部采對(duì)稱結(jié)構(gòu)形式，使馬賽克導(dǎo)流區(qū)的相互平行支承，形成管狀流，減少了流動(dòng)阻力。不同角度的人字形波紋，使流體在低流速下形成湍流，增大了傳熱系數(shù)。6、激光焊接工藝
板片對(duì)采用國(guó)際上最先進(jìn)的光纖激光機(jī)焊接而成，為了防止焊接熱影響區(qū)對(duì)板片焊接的變形，在焊接工藝上采用正反兩面焊接的工藝方法，很好的消除了焊接時(shí)殘余應(yīng)力造成的焊接后板片變形，進(jìn)一步地保證了焊道的密封性能。7、密封墊片結(jié)構(gòu)形式
墊片采用多面屋脊形，這樣不但可以增大了墊片壓縮比，且增大了墊片與板片對(duì)之間接觸面積，從而提高了換熱設(shè)備的承壓能力。同時(shí)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括
(I)、可以耐最高溫度200° C，最低溫度為-38° C，最大設(shè)計(jì)壓力為3. OMPa;
(2)、機(jī)械結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，激光焊接比橡膠墊密封性能可靠，能處理腐蝕性介質(zhì)，抗泄漏安全性高；
(3)、適于對(duì)橡膠密封墊有侵蝕的液體，拆裝簡(jiǎn)單，可將密封墊封閉的板片拆開(kāi)、清
洗；
(4)、不需備品備件，運(yùn)行成本低。由于在工藝流體側(cè)(如電解液、硫酸、堿等)采用激光焊接，沒(méi)有橡膠墊密封，故嚴(yán)格上講，該側(cè)就不存在以后采購(gòu)備件的必要。這樣，該設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用與普通板式換熱器相比大大減少；
(5)、模塊化設(shè)計(jì)。整臺(tái)板式換熱器是由很多2片/組的模塊組成，保證了設(shè)備的靈活性。即通過(guò)增加或減少模塊的數(shù)量可方便地改變?cè)撛O(shè)備的換熱量；
(6)、高抗結(jié)垢性。一般情況下，模塊化設(shè)計(jì)的半焊式板式換熱器的板片在制造時(shí)均采用拋光處理。這一點(diǎn)最初是為了便于焊接，提高焊接或功率考慮。但也大大提高了激光半焊式板式換熱器的抗污垢性；
(7)、具備其它普通板式換熱器所擁有的一切優(yōu)點(diǎn)。如占地面積小，換熱系數(shù)及換熱效率高，維護(hù)方便及運(yùn)行經(jīng)濟(jì)等；
(8)、半焊式板式換熱器是一種將常規(guī)可拆板式換熱器與全焊板式換熱器優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起的新型換熱設(shè)備，該種換熱器主要用于常規(guī)可拆板式換熱器無(wú)法使用的高溫及高壓或流道有相變場(chǎng)合；用于處理要求苛刻的流體或氣體，例如氨氣、腐蝕性化學(xué)品等不允許互相泄漏介質(zhì)換熱需要而開(kāi)發(fā)的一種新型換熱設(shè)備。


圖I是半焊式板式換熱器整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明組成板片對(duì)的板片結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明雙面激光焊接的兩張板片A和B構(gòu)成的板片對(duì)斷面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明多個(gè)板片對(duì)通過(guò)密封墊片組裝在一起構(gòu)成的板束斷面結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明板片二道密封槽深度漸變過(guò)渡區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明圖5中二道密封槽深度漸變過(guò)渡區(qū)A-A面旋轉(zhuǎn)剖面圖。 圖7是本發(fā)明密封墊片斷面放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式由附圖1、2、3所示該換熱器包括固定夾緊板I、活動(dòng)壓緊板2、上導(dǎo)桿3、下導(dǎo)桿
4、支柱5、半焊板片對(duì)6、密封墊片7和夾緊螺栓副8，所述的固定夾緊板I、活動(dòng)壓緊板2、上導(dǎo)桿3、下導(dǎo)桿4、支柱5構(gòu)成換熱器的框架，多個(gè)半焊板片對(duì)6通過(guò)密封墊片7組裝在一起構(gòu)成板束，板束設(shè)置在固定夾緊板I和活動(dòng)壓緊板2之間、并通過(guò)夾緊螺栓副8固定；所述板束上的多個(gè)半焊板片對(duì)6之間的密封采用密封墊片7密封，同時(shí)半焊板片對(duì)6的兩張板片A和B之間密封處12采用雙面激光焊接的結(jié)構(gòu)形式，有效的克服了板片對(duì)焊接時(shí)的變形，消除了焊接時(shí)的變形應(yīng)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的深度小于焊接周邊密封槽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的深度采用帶有斜度的漸變過(guò)渡區(qū)13的結(jié)構(gòu)形式。由附圖7所示所述的密封墊片7斷面的結(jié)構(gòu)形式采用多邊屋脊形。所述的每張板片A和B在焊接前要采用拋光處理。本發(fā)明是將兩張板片A、B密封處用激光焊接代替密封墊片組成半焊板片對(duì)6，激光焊接半焊板片對(duì)6內(nèi)沒(méi)有任何橡膠墊，原來(lái)有橡膠墊的地方均由激光焊接來(lái)代替，因此高溫高壓或腐蝕性介質(zhì)不與任何橡膠墊接觸，可安全運(yùn)行，絕對(duì)不會(huì)產(chǎn)生外泄或內(nèi)漏。而每一對(duì)半焊板片對(duì)6之間采用傳統(tǒng)的墊片密封組成板束。在板束中，由激光焊接組成的焊接通道與密封墊片7組成常規(guī)通道相間而成，腐蝕介質(zhì)走焊接密封的流道，無(wú)腐蝕介質(zhì)走密封墊片7常規(guī)密封的流道，每個(gè)半焊板片對(duì)6角孔之間采用耐久的人造橡膠或其它高彈性材料制造的0形圈密封，故該換熱器即具備可拆卸板式換熱器的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也解決了腐蝕性介質(zhì)對(duì)橡膠墊片破壞的問(wèn)題。主要用于處理介質(zhì)對(duì)墊片有腐蝕的熱交換場(chǎng)合,如氨作為制冷劑冷的制冷行業(yè)，溶劑的加熱或冷卻等。
權(quán)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(I)、活動(dòng)壓緊板(2)、上導(dǎo)桿(3)、下導(dǎo)桿(4)、支柱(5)、半焊板片對(duì)(6)、密封墊片(7)和夾緊螺栓副(8);所述的固定夾緊板(I)、活動(dòng)壓緊板(2)、上導(dǎo)桿(3)、下導(dǎo)桿(4)、支柱(5)構(gòu)成換熱器的框架，多個(gè)半焊板片對(duì)(6)通過(guò)密封墊片(7)組裝在一起構(gòu)成板束，板束設(shè)置在固定夾緊板(I)、和活動(dòng)壓緊板(2)之間，并通過(guò)夾緊螺栓副(8)固定，其特征在于所述板束上的多個(gè)半焊板片對(duì)(6)之間的密封采用密封墊片(7)密封，同時(shí)半焊板片對(duì)(6)的兩張板片A和B之間密封處(12)采用雙面激光焊接的結(jié)構(gòu)形式。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種半焊式板式換熱器，其特征在于所述的每張板片A和B上的焊接通道角孔頭道密封槽(9)的深度小于焊接周邊密封槽(10)的深度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種半焊式板式換熱器，其特征在于所述的每張板片A和B上的焊接通道的二道密封槽(11)的深度采用帶有斜度的漸變過(guò)渡區(qū)(13)的結(jié)構(gòu)形式。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種半焊式板式換熱器，其特征在于所述的密封墊片(7)斷面的結(jié)構(gòu)形式采用多邊屋脊形。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種半焊式板式換熱器，其特征在于所述的每張板片A和B在焊接前要采用拋光處理。
全文摘要
本發(fā)明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(dòng)壓緊板、上導(dǎo)桿、下導(dǎo)桿、支柱、半焊板片對(duì)、密封墊片和夾緊螺栓副，所述的固定夾緊板、活動(dòng)壓緊板、上導(dǎo)桿、下導(dǎo)桿、支柱構(gòu)成換熱器的框架，多個(gè)半焊板片對(duì)通過(guò)密封墊片組裝在一起構(gòu)成板束，板束設(shè)置在固定夾緊板和活動(dòng)壓緊板之間、并通過(guò)夾緊螺栓副固定；所述板束上的多個(gè)半焊板片對(duì)之間的密封采用密封墊片密封，同時(shí)半焊板片對(duì)的兩張板片A和B之間密封之處采用雙面激光焊接的結(jié)構(gòu)形式，有效的克服了板片對(duì)焊接時(shí)的變形，消除了焊接時(shí)的變形應(yīng)力。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，使用方便，換熱效果好。
文檔編號(hào)F28D9/00GK102798305SQ20111013506
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月24日
發(fā)明者先川平, 張力, 詹福才, 姜穎, 張淑敏, 李景才, 樊秀賢 申請(qǐng)人:四平市巨元瀚洋板式換熱器有限公司