催化劑反應(yīng)器及催化劑反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明所公開的技術(shù)涉及一種具有催化劑載體插入到由波紋狀翅片隔開的各通道內(nèi)的構(gòu)造的催化劑反應(yīng)器以及催化劑反應(yīng)器的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]專利文獻(xiàn)I中記載了利用板翅式熱交換器的構(gòu)造的催化劑反應(yīng)器。該催化劑反應(yīng)器構(gòu)成為如下:將波紋狀翅片布置在由管板隔開的通路內(nèi)，并利用釬焊進(jìn)行固定來(lái)構(gòu)成芯體，并且將催化劑載體插入在由波紋狀翅片隔開的多條通道中的每條通道內(nèi)，當(dāng)流體在通道內(nèi)流動(dòng)時(shí)進(jìn)行催化劑反應(yīng)。需要說(shuō)明的是，在以下的說(shuō)明中，有時(shí)術(shù)語(yǔ)“催化劑反應(yīng)器”和術(shù)語(yǔ)“芯體”表示相同的意義。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本公開專利公報(bào)特開2011 - 62618號(hào)公報(bào)
[0004]專利文獻(xiàn)2:日本公開專利公報(bào)特開2002 - 71288號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]一發(fā)明所要解決的技術(shù)問題一
[0006]在板翅式熱交換器中，由相對(duì)的管板隔開的通路的側(cè)部是由裝設(shè)在管板之間的側(cè)板構(gòu)成的。另一方面，與該側(cè)板相鄰的波紋狀翅片的一端有時(shí)是在構(gòu)成波紋狀翅片的峰部或谷部的上壁或者下壁的中途進(jìn)行切斷而形成的。然而，如果在該位置進(jìn)行切斷，則存在當(dāng)將管板、波紋狀翅片以及側(cè)板層疊后進(jìn)行釬焊之際，波紋狀翅片的端部進(jìn)入管板與側(cè)板之間的情況。
[0007]為了消除這樣的情況，提出了如下的方案，S卩:不是在波紋狀翅片的上壁或下壁的中途進(jìn)行切斷來(lái)形成波紋狀翅片的一端，而是像例如專利文獻(xiàn)2的圖2所示那樣，在將波紋狀翅片的峰部與谷部連接的側(cè)壁的中途進(jìn)行切斷來(lái)形成波紋狀翅片的一端。這樣一來(lái)，波紋狀翅片的端部至少與側(cè)板的側(cè)壁面相抵接，因此避免波紋狀翅片的端部進(jìn)入管板與側(cè)板之間。
[0008]然而，本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了當(dāng)在催化劑反應(yīng)器中應(yīng)用了如專利文獻(xiàn)2中記載的技術(shù)的情況下，可能會(huì)產(chǎn)生如下所述的問題。即，如圖4中的示例性圖示，由于側(cè)板24與波紋狀翅片211、221的端部(S卩，側(cè)壁2113、2213)在與芯體2的層疊方向正交的水平方向上抵接，因此，在對(duì)波紋狀翅片211、221等進(jìn)行釬焊之際，因釬焊時(shí)的熱變形等影響而可能會(huì)存在波紋狀翅片221的側(cè)壁2213向通路的內(nèi)側(cè)彎曲，或者下壁2112以波紋狀翅片211的側(cè)壁2113在上下方向上偏移的方式朝向上方彎曲的情況。此外還存在當(dāng)切斷波紋狀翅片211,221的端部時(shí)積存的應(yīng)力在進(jìn)行釬焊時(shí)被釋放，從而導(dǎo)致波紋狀翅片211、221的端部變形的情況。雖然這樣的變形對(duì)板翅式熱交換器不會(huì)帶來(lái)很大的不良影響，然而會(huì)使在側(cè)板24與波紋狀翅片211、221的側(cè)壁2113、2213之間形成的通道的橫截面呈壓扁形狀，因此，在催化劑反應(yīng)器中存在難以在該通道內(nèi)適當(dāng)?shù)夭迦牒筒贾美缧纬蔀闂U狀的催化劑載體215、225這樣的問題。即，另行準(zhǔn)備具有能夠向橫截面呈壓扁形狀的通道內(nèi)插入的尺寸的催化劑載體，就能夠?qū)⒋呋瘎┹d體插入在通道內(nèi)，然而，這樣的情況下，在該通道的橫截面中存在未被催化劑載體占用的部分。這樣一來(lái)，該通道的阻力相對(duì)減小，從而不僅產(chǎn)生該通道的流量相對(duì)增加的偏流，而且在該通道中，流體在未被催化劑載體占用的空間中流動(dòng)，從而還引起流體不進(jìn)行催化劑反應(yīng)就通過(guò)芯體2這樣的性能降低情況。
[0009]本發(fā)明是鑒于所述問題而完成的。其目的在于:將催化劑載體插入在由波紋狀翅片隔開的多條通道中的每條通道內(nèi)來(lái)構(gòu)成的催化劑反應(yīng)器中，形成在波紋狀翅片的端部與側(cè)板之間的通道中，可靠地確?？刹迦氪呋瘎┹d體的截面，來(lái)避免催化劑反應(yīng)器的性能降低的情況。
[0010]一用以解決技術(shù)問題的技術(shù)方案一
[0011]在此公開的技術(shù)涉及催化劑反應(yīng)器，該催化劑反應(yīng)器包括:管板，所述管板相隔規(guī)定間隔而在第一方向上相對(duì)并且隔開供流體在所述管板之間流動(dòng)的通路；波紋狀翅片，其通過(guò)釬焊固定在由所述管板隔開的所述通路內(nèi)，并且在與所述第一方向正交的第二方向上將所述通路的內(nèi)部隔開成多條通道；側(cè)板，其通過(guò)釬焊固定在相對(duì)的所述管板之間，并且與所述波紋狀翅片的所述第二方向上的端部相鄰而構(gòu)成所述通路的側(cè)壁；以及催化劑載體，其分別插入在由所述波紋狀翅片隔開的多條所述通道中的每條通道內(nèi)并沿所述通道延伸。
[0012]并且，所述波紋狀翅片包括:橫壁，其通過(guò)釬焊固定于在所述第一方向上相對(duì)的所述管板中的每個(gè)管板上；以及縱壁，其在所述第二方向上以與所述催化劑載體的尺寸相對(duì)應(yīng)的規(guī)定等間距布置；所述波紋狀翅片的所述第二方向上的一端設(shè)置在所述橫壁的中途，所述波紋狀翅片的與所述側(cè)板相鄰的縱壁被布置成:在所述側(cè)板與波紋狀翅片的縱壁之間確保能夠供催化劑載體插入的間隔，在所述側(cè)板與所述波紋狀翅片的縱壁之間，所述波紋狀翅片的所述第二方向上的端部通過(guò)釬焊固定在所述管板上。
[0013]若具有這種構(gòu)造，則在包括橫壁和縱壁的波紋狀翅片中，第二方向(即，與管板所相對(duì)的第一方向正交的方向)的一端設(shè)置在橫壁的中途。
[0014]并且，與波紋狀翅片的側(cè)板相鄰的縱壁被布置成:在所述側(cè)板與波紋狀翅片的縱壁之間確?？晒┐呋瘎┹d體插入的間隔。
[0015]此外，波紋狀翅片的第二方向上的端部在側(cè)板與波紋狀翅片的縱壁之間通過(guò)釬焊固定在管板上。由此，避免該端部以與管板相分離的方式變形而使在側(cè)板與波紋狀翅片的縱壁之間形成的通道的橫截面形狀呈壓扁形狀的情況。
[0016]通過(guò)這種方式，充分確保側(cè)板與波紋狀翅片的縱壁之間的間隔，同時(shí)避免通道的橫截面呈壓扁形狀，從而能夠在不改變?cè)O(shè)計(jì)的情況下將催化劑載體插入和布置在與側(cè)板相鄰的通道內(nèi)。從而，通過(guò)該催化劑反應(yīng)器的流體必然進(jìn)行催化劑反應(yīng)，由此確保該催化劑反應(yīng)器的規(guī)定性能。
[0017]在此，側(cè)板與波紋狀翅片的縱壁之間的間隔可以不等于波紋狀翅片的相鄰的縱壁之間的規(guī)定間距。即，側(cè)板與波紋狀翅片的縱壁之間的間隔可以大于規(guī)定間距，也可以小于規(guī)定間距。在該情況下，具有與該間隔對(duì)應(yīng)的尺寸的催化劑載體插入于在側(cè)板與波紋狀翅片的縱壁之間形成的通道內(nèi)。該催化劑載體的尺寸與插入在其他通道內(nèi)的催化劑載體的尺寸不相等。
[0018]相對(duì)于此，還可以構(gòu)成為:所述側(cè)板與所述波紋狀翅片的縱壁之間的間隔與所述波紋狀翅片的規(guī)定間距相等，插入在所述側(cè)板與所述波紋狀翅片的縱壁之間的催化劑載體的尺寸與插入在所述波紋狀翅片的縱壁之間的催化劑載體的尺寸相等。
[0019]這樣一來(lái)，準(zhǔn)備尺寸相等的催化劑載體，就能夠?qū)⒊叽缦嗟鹊拇呋瘎┹d體插入和布置在所有通道內(nèi)。這有利于降低制造成本。
[0020]在此公開的另一技術(shù)涉及催化劑反應(yīng)器的制造方法。該制造方法包括:針對(duì)包括橫壁和縱壁的波紋狀翅片，在橫壁的中途位置進(jìn)行切斷，由此切割出規(guī)定大小的波紋狀翅片的工序；在切割出的所述波紋狀翅片的橫壁與管板抵接的方向上利用所述管板夾持切割出的所述波紋狀翅片，并且在管板之間將側(cè)板布置成所述側(cè)板與所述波紋狀翅片的端部的縱壁相鄰，并對(duì)所述波紋狀翅片、所述管板、所述側(cè)板進(jìn)行釬焊的工序；在進(jìn)行所述釬焊之際，在所述側(cè)板和所述波紋狀翅片的與所述側(cè)板相鄰的縱壁之間設(shè)置隔離物，以便在所述側(cè)板和所述波紋狀翅片的與所述側(cè)板相鄰的縱壁之間確保規(guī)定間隔的工序；以及在所述釬焊結(jié)束后，將催化劑載體插入至形成在所述波紋狀翅片的縱壁之間的通道內(nèi)，并且將催化劑載體插入至形成在除去所述隔離物的所述側(cè)板與所述波紋狀翅片的縱壁之間的通道內(nèi)的工序。
[0021]在將管板、