一種用于換熱器的鑄件殼體及設(shè)有該鑄件殼體的換熱器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于換熱器的鑄件殼體及設(shè)有該鑄件殼體的換熱器。所述鑄件殼體包括：殼體本體，所述殼體本體呈梭形，所述殼體本體內(nèi)部是中空結(jié)構(gòu)，所述殼體本體兩端設(shè)有法蘭連接口，所述殼體本體的上方與下方分別設(shè)有介質(zhì)入口與介質(zhì)出口，所述殼體本體是采用碳素鋼材一體鑄件成型。通過上述方式，本實用新型能夠從根本上解決傳統(tǒng)換熱殼體制作難題，整體采用鑄件一次成型，經(jīng)過機加工法蘭和螺紋接頭達到設(shè)計意圖；采用鑄件殼體替代焊接結(jié)構(gòu)件殼體有以下優(yōu)點：1.降低成本；2.節(jié)省空間；3.制作簡單；4.質(zhì)量可靠。
【專利說明】一種用于換熱器的鑄件殼體及設(shè)有該鑄件殼體的換熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及換熱器領(lǐng)域，具體涉及一種換熱器鑄件殼體。
【背景技術(shù)】
[0002]換熱器行業(yè)是國家裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)行業(yè)，在工業(yè)生產(chǎn)中有著舉足輕重的地位。按結(jié)構(gòu)可分為板翅式芯子換熱器、集成組合式換熱器總成、換熱器系統(tǒng)、鋁層疊式換熱器；按用途可分為水換熱器、油換熱器、中冷卻、油/水換熱器、油/氣換熱器。換熱器的應(yīng)用領(lǐng)域基本涵蓋整個裝備制造業(yè)，包括航空航天器、船舶、工程機械、農(nóng)業(yè)機械、電力設(shè)備、冶金礦山設(shè)備、石油化工設(shè)備、重型機械、電子通訊、碼頭設(shè)備等。傳統(tǒng)換熱器殼體一般是將換熱器翅片組裝成換熱器芯體后，裝配在換熱器殼體內(nèi)，而換熱器殼體是使用原材料板材、鍛件和接管、螺紋接頭制作的，換熱器殼體的各部件組裝完成后，采用焊接連接，對設(shè)計、工藝、采購、生產(chǎn)制造等工序要求嚴格，并且現(xiàn)有技術(shù)中的換熱器殼體焊接時，各部件連接處要保證焊接的承受壓力及焊接強度，以避免焊接處在后期使用時出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象；現(xiàn)有技術(shù)中的換熱器殼體制造過程中花費巨大人力、物力在制造和過程控制上。
[0003]換熱器鑄件殼體的研發(fā)，從根本上解決了傳統(tǒng)換熱殼體制作難題，整體采用鑄件一次成型，經(jīng)過機加工法蘭和螺紋接頭達到設(shè)計意圖。采用鑄件殼體替代焊接結(jié)構(gòu)件殼體有以下優(yōu)點:1.降低成本；2.節(jié)省空間；3.制作簡單4.質(zhì)量可靠。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型主要目的是提供一種用于換熱器的鑄件殼體，該鑄件殼體能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中的換熱器殼體的制作難題，降低制作成本，鑄件殼體的體積較小，質(zhì)量可靠。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型公開的技術(shù)方案是:一種用于換熱器的鑄件殼體，包括:殼體本體，所述殼體本體呈梭形，所述殼體本體內(nèi)部是中空結(jié)構(gòu)，所述殼體本體兩端設(shè)有法蘭連接口，所述殼體本體的上方與下方分別設(shè)有介質(zhì)入口與介質(zhì)出口，所述殼體本體是采用碳素鋼材一體鑄件成型。本實用新型中所述的鑄件殼體是由SA395 Gr60-40-18碳素鋼板一體鑄件成型。
[0006]優(yōu)選的，所述殼體本體的一側(cè)側(cè)壁上設(shè)有凸起，所述凸起呈圓柱形。
[0007]優(yōu)選的，所述殼體本體的另一側(cè)側(cè)壁上設(shè)有固定座,所述固定座由突出于所述側(cè)壁的多根肋條組成。所述固定座的作用是方便換熱器在裝配到其他設(shè)備上時便于安放。
[0008]優(yōu)選的，所述圓柱形的凸起共設(shè)有6個，所述6個凸起均勻設(shè)于所述殼體本體的一側(cè)側(cè)壁上。本實用新型中所述的圓柱形凸起的作用是設(shè)備安裝定位用。
[0009]優(yōu)選的，所述6個圓柱形的凸起的頂部中心處均設(shè)有一個螺紋孔。
[0010]優(yōu)選的，所述殼體本體兩端的法蘭連接口上設(shè)有螺紋孔。
[0011 ] 優(yōu)選的，所述殼體本體的介質(zhì)入口與介質(zhì)出口均是法蘭連接口，所述介質(zhì)入口與介質(zhì)出口上均設(shè)有螺紋孔。[0012]優(yōu)選的，所述殼體本體的壁厚是通過整體結(jié)構(gòu)有限元分析得出。
[0013]優(yōu)選的,所述殼體本體兩端的法蘭連接口的厚度是35mm-45mm。優(yōu)選的,所述殼體本體兩端的法蘭連接口的厚度是40mm。
[0014]本實用新型還公開了一種設(shè)有上述鑄件殼體的換熱器，所述換熱器包括殼體及設(shè)于所述殼體內(nèi)的換熱芯體，所述殼體是鑄件殼體，所述換熱芯體設(shè)于所述換熱器殼體內(nèi)。本實用新型中適于使用鑄件殼體的換熱芯體是緊湊型翅片式芯體。本實用新型中所述的換熱芯體一端是固定管板，另一端是浮動管板；芯體直接從浮動端裝配于所述鑄件殼體內(nèi)，借用鑄件管箱定位尺寸固定換熱芯體，然后使用螺栓螺母將管箱與筒體鑄件法蘭鎖緊。換熱芯體與鑄件殼體形成換熱器，用于空氣冷卻器設(shè)備的換熱工作。
[0015]本實用新型所述的利用鑄件殼體作為外殼的換熱器體型小巧，整體緊湊，適于較小的安裝空間，方便安裝空間較小的設(shè)備的換熱；用途廣泛，安裝及使用的靈活性強。
[0016]本實用新型在現(xiàn)有技術(shù)的緊湊型翅片式換熱芯體的基礎(chǔ)上實現(xiàn)殼體的變革，過去傳統(tǒng)換熱器殼體設(shè)計采用板材、鍛件法蘭、接管、接頭等常規(guī)材料制作，本發(fā)明中換熱器采用鑄件殼體代替?zhèn)鹘y(tǒng)換熱器模式，在緊湊型翅片式芯體基礎(chǔ)上添加鑄件殼體，解決了傳統(tǒng)換熱器殼體制備復(fù)雜的難題。
[0017]本實用新型鑄件殼體換熱器的研發(fā)，從根本上解決了傳統(tǒng)換熱殼體制作的難題，整體采用鑄件一次成型，經(jīng)過機加工法蘭和螺紋接頭成型。換熱器采用本實用新型的鑄件殼體替代焊接結(jié)構(gòu)件殼體有以下優(yōu)點:1.降低成本；2.節(jié)省空間，并節(jié)省安裝空間；3.制
作簡單；4.質(zhì)量可靠。
[0018]本實用新型的有益效果是:本實用新型換熱器鑄件殼體能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中的換熱器殼體的制作難題，降低制作成本，換熱器鑄件殼體的體積較小，質(zhì)量可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型換熱器鑄件殼體一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本實用新型換熱器鑄件殼體另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是本實用新型換熱器鑄件殼體另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0023]請參考附圖1至附圖3，本實用新型實施例包括:
[0024]實施例1:一種用于換熱器的鑄件殼體，包括:殼體本體1，殼體本體I呈梭形，殼體本體I內(nèi)部是中空結(jié)構(gòu)，殼體本體I兩端設(shè)有法蘭連接口 2與法蘭連接口 3，殼體本體I的上方設(shè)有介質(zhì)入口 4，殼體本體I的下方設(shè)有介質(zhì)出口 5，殼體本體I是SA395 Gr60_40_18材質(zhì)一體鑄件成型。本實施例所述的鑄件殼體整體緊湊，內(nèi)部空間可容納直徑Φ192.8mm,長度L=799mm型號的換熱芯體，適于空氣冷卻器的設(shè)備的換熱使用。
[0025]本實施例中，殼體本體I的一側(cè)側(cè)壁上設(shè)有6個圓柱形的凸起7，所述6個凸起均勻設(shè)于殼體本體I的一側(cè)側(cè)壁上。6個圓柱形的凸起7的頂部中心處均設(shè)有一個螺紋孔。[0026]本實施例中，殼體本體I的另一側(cè)側(cè)壁上設(shè)有固定座6，固定座6由突出于所述側(cè)壁的多根肋條組成。固定座6的作用是方便換熱器在裝配到其他設(shè)備上時便于安放。
[0027]本實施例中，殼體本體I兩端的法蘭連接口 3與法蘭連接口 2上設(shè)有螺紋孔，利用螺紋孔與管箱相連。法蘭連接口 3與法蘭連接口 2的作用是連接左右管箱及固定換熱芯體，從而區(qū)分殼程和管程兩個單獨空腔。
[0028]本實施例中，殼體本體I的介質(zhì)入口 4與介質(zhì)出口 5均是法蘭連接口，介質(zhì)入口 4與介質(zhì)出口 5上均設(shè)有螺紋孔。介質(zhì)入口 4與介質(zhì)出口 5的作用是與換熱空氣管口連接，一個是空氣入口，另一個是空氣出口。
[0029]本實施例中，殼體本體I的壁厚是通過整體結(jié)構(gòu)有限元分析得出。本實施例中，根據(jù)換熱器所需達到的性能要求通過專業(yè)換熱模擬軟件選用相應(yīng)換熱翅片，設(shè)計換熱器散熱芯體圖紙；根據(jù)所需流量，計算液路溢流通道所需截面；并根據(jù)有限元軟件進行強度計算，設(shè)計通道壁厚，從而確定殼體的外形尺寸圖紙，并作出總裝圖。本實施例中所用的是大型有限元軟件ANSYS對換熱器殼體進行整體結(jié)構(gòu)有限元分析。
[0030]本實施例中，殼體本體I兩端的法蘭連接口 2與法蘭連接口 3的厚度均是40mm。
[0031]實施例2:本實施例與實施例1的不同之處在于，本實施例中，殼體本體I兩端的法蘭連接口 2與法蘭連接口 3的厚度均是45_。
[0032]實施例3:本實施例與實施例1的不同之處在于，本實施例中，殼體本體I兩端的法蘭連接口 2與法蘭連接口 3的厚度均是35_。
[0033]實施例4:一種設(shè)有鑄件殼體的換熱器,所述換熱器包括殼體及設(shè)于所述殼體內(nèi)的換熱芯體，所述殼體是鑄件殼體，所述換熱芯體設(shè)于所述鑄件殼體內(nèi)。該設(shè)有鑄件殼體的換熱器整體結(jié)構(gòu)小巧，換熱芯體是帶翅片緊湊型芯體，適用于空氣冷卻器設(shè)備的換熱使用；本實施例中，鑄件殼體材料采用的是SA395 Gr60-40-18鑄件。將該換熱器組裝后進行壓力測試，根據(jù)試驗壓力殼程2.2MPa對產(chǎn)品進行水壓測試，并保壓30Min，無可見的變形；試驗過程中無異常的響聲，試驗合格。
[0034]本實施例中所述的設(shè)有鑄件殼體的換熱器的強度及水壓測試結(jié)果如下:
[0035]1.設(shè)計強度評定:鑄件殼體材料(SA395 GR 60_40_18)在計算工況下的應(yīng)力強度Sm 82.7MPa;根據(jù)ASME本應(yīng)力分析報告各部位強度應(yīng)力值平均14.97MPa〈lX82.7 MPa ；
[0036]2.水壓試驗強度評定:鑄件殼體材料(SA395 GR 60_40_18)在計算工況下的屈服強度275 MPa;根據(jù)ASME G=-=，本應(yīng)力分析報告各部位強度應(yīng)力值平均43.80 MPa〈0.67X275 MPa ；
[0037]根據(jù)評定結(jié)果，在設(shè)計條件下，該設(shè)備各部位的應(yīng)力評定結(jié)果合格。
[0038]本實用新型所述的設(shè)有鑄件殼體的換熱器能夠適用于空氣冷卻器設(shè)備、油冷卻器設(shè)備，使用時，應(yīng)按所需工況殼程是所需冷卻的介質(zhì)例如:空氣、氮氣、水、油等；管程介質(zhì)冷卻液體例如:冷卻液，水等。安裝時管口 3/管口 4連接客戶需冷卻介質(zhì)；左右管箱管口與冷卻介質(zhì)相連，從而使殼體介質(zhì)降溫，達到所需的冷卻要求。
[0039]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于換熱器的鑄件殼體，其特征在于，包括:殼體本體，所述殼體本體呈梭形，所述殼體本體內(nèi)部是中空結(jié)構(gòu)，所述殼體本體兩端設(shè)有法蘭連接口，所述殼體本體的上方與下方分別設(shè)有介質(zhì)入口與介質(zhì)出口，所述殼體本體是采用碳素鋼材一體鑄件成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于換熱器的鑄件殼體，其特征在于，所述殼體本體的一側(cè)側(cè)壁上設(shè)有凸起，所述凸起呈圓柱形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于換熱器的鑄件殼體，其特征在于，所述殼體本體的另一側(cè)側(cè)壁上設(shè)有固定座，所述固定座由突出于所述側(cè)壁的多根肋條組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于換熱器的鑄件殼體，其特征在于，所述圓柱形的凸起共設(shè)有6個,所述6個凸起均勻設(shè)于所述殼體本體的一側(cè)側(cè)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于換熱器的鑄件殼體，其特征在于，所述6個圓柱形的凸起的頂部中心處均設(shè)有一個螺紋孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于換熱器的鑄件殼體，其特征在于，所述殼體本體兩端的法蘭連接口上設(shè)有螺紋孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于換熱器的鑄件殼體,其特征在于,所述殼體本體的介質(zhì)入口與介質(zhì)出口均是法蘭連接口，所述介質(zhì)入口與介質(zhì)出口上均設(shè)有螺紋孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于換熱器的鑄件殼體，其特征在于，所述殼體本體的壁厚是通過整體結(jié)構(gòu)有限元分析得出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于換熱器的鑄件殼體，其特征在于，所述殼體本體兩端的法蘭連接口的厚度是35mm-45mm。
10.一種設(shè)有上述鑄件殼體的換熱器，其特征在于，所述換熱器包括殼體及設(shè)于所述殼體內(nèi)的換熱芯體，所述殼體是鑄件殼體，所述換熱芯體設(shè)于所述換熱器殼體內(nèi)。
【文檔編號】F28F9/00GK203657588SQ201320881472
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】郭巍 申請人:艾普爾換熱器(蘇州)有限公司