一种板式热交换器的制作方法

本实用新型涉及热交换器领域，尤其涉及一种板式热交换器。

背景技术：

板式热交换器于20世纪30年代投入商业生产，早期板式热交换器主要应用于食品加工业和造纸工业，其工作温度和工作压力都比较低。我国板式热交换器的研究、设计、制造工作始于20世纪60年代，1965年兰州石油化工机器总厂设计制造了国产第一台板式热交换器，进入20世纪90年代，板式热交换器在国内的应用越来越广泛，技术也有了突飞猛进的发展。板式热交换器凭借独特的结构，使其具有很高的传热系数，一般为3000-5000W/㎡﹒K，同时又具有结构紧凑、占地空间小、拆装维护方便等特点，它高比例的零件通用性、可选择多种的材料、容易实现规模化生产等特点，使得板式热交换器还具有较短的的制造周期和较低的生产成本，拥有十分广阔的市场应用，用途已遍及食品、造纸、酿造、机械、冶金、化工、石油、电力、船舶、纺织等所有工业领域，并已成为城市集中供热工程的核心换热设备。

虽然板式热交换器的技术和应用获得了长足的发展，但是受到结构的限制，使用压力很难突破1.6MPa，难以胜任现代城市超高层建筑越来越多的现状，为了满足这些超高层建筑供热、制冷以及城市存在地势高差大、长距离输送热的需要，开发承压能力更高的板式热交换器成为当前的主要课题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种板式热交换器，解决现有板式热交换器承受压力小，无法适应现代城市超高层建筑供热、制冷以及城市存在地势高差大、 长距离输送热需求的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型一种板式热交换器，包括固定压紧板、活动压紧板、支柱、上导杆和下导杆；所述固定压紧板和支柱对立设置，上端通过上导杆支撑连接，下端通过下导杆支撑连接；所述固定压紧板的四个角上开设有四个通孔；所述活动压紧板上端开设有第一连接槽，所述第一连接槽顶端设置有滚轮，所述上导杆穿过所述第一连接槽，使所述滚轮在上导杆上方滚动；所述活动压紧板下端开设有第二连接槽，所述下导杆穿过所述第二连接槽；所述固定压紧板的边缘开设有多个第一调节槽，所述活动压紧板的边缘开设有多个与所述第一调节槽相对应的第二调节槽，相互对应的所述第一调节槽与第二调节槽之间设置有压紧装置；

所述固定压紧板与所述活动压紧板之间设置有多个板片；所述板片上端开设有卡在所述上导杆上的上定位槽，下端开设有卡在所述下导杆上的下定位槽；所述板片的四个角上开设有与四个所述通孔一一对应的流道孔；所述流道孔周围设置保护区；所述板片中间位置设置矩阵区；板片上端两个所述保护区和矩阵区之间设置导流区，下端两个所述保护区与矩阵区之间设置回流区；所述保护区为多个并向排列的通向与之对应的所述导流区或回流区的压槽；所述导流区和回流区为多个倾斜排列交叉的压槽；所述矩阵区为在横向方向上以相同角度左右交替倾斜排列的压槽；

所述流道孔和保护区边缘除去与所述板片边缘重合部分设置有二道密封槽，所述板片边缘设置有直边密封槽；所述二道密封槽底部设置有凸起，且二道密封槽底部宽度小于所述直边密封槽底部宽度；所述二道密封槽和直边密封槽内设置有密封垫，所述密封垫密封板片边缘以及左右两侧中同一侧的流道孔 边缘和保护区边缘；前后相邻两个所述密封垫对左右两侧的流道孔边缘和保护区边缘交替密封；所述密封垫的截面包括主体部和突起部。

进一步的，所述压紧装置包括压紧螺杆、防转螺母、凸垫圈和螺母；所述压紧螺杆一端穿过所述第一调节槽，另一端穿过所述第二调节槽；所述压紧螺杆的其中一个端头设置所述防转螺母，另一个端头设置所述凸垫圈和螺母。

再进一步的，所述上导杆的截面形状为工字型，上导杆上端具有一平面。

再进一步的，所述上导杆两端设置有端头，并通过螺栓与所述固定压紧板和支柱连接。

再进一步的，所述下导杆两端通过螺栓与所述固定压紧板和支柱连接。

再进一步的，所述密封垫密封所述保护区部分开设有通向所述板片外侧的泄漏槽。

再进一步的，所述矩阵区左右偏斜的压槽相互连通。

再进一步的，所述固定压紧板上的四个通孔内圈均设置有金属衬环。

再进一步的，所述衬环的材质采用不锈钢。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果如下：

本实用新型矩阵区在横向方向上以相同角度左右交替倾斜排列的压槽，所述导流区和回流区多个倾斜排列交叉的压槽，使得流体几乎充满了板片形成的板间流道，更多的板片表面(包括导流区和回流区)都参与了热交换，介质可以在流道中实现无“死区”的流动，并且在较低的流速下就能获得高的湍动效果，因而其传热效率高；二道密封槽较直边密封槽底部宽度变窄，同时增加了反压的凸起，确保此部位在较高介质压力下变形量很小，配合密封垫，使本实用新型能够适应更高的压力。

附图说明

下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型板式热交换器爆炸图；

图2为本实用新型的板式主视图；

图3为本实用新型的二道密封槽截面图；

图4为本实用新型的直边密封槽截面图；

图5为本实用新型的密封垫截面图；

附图标记说明：1、固定压紧板；2、活动压紧板；3、支柱；4、上导杆；5、下导杆；6、通孔；7、第一连接槽；8、滚轮；9、第二连接槽；10、第一调节槽；11、第二调节槽；12、板片；1201、上定位槽；1202、下定位槽；1203、流道孔；1204、保护区；1205、矩阵区；1206、导流区；1207、回流区；1208、二道密封槽；12081、凸起；1209、直边密封槽；13、密封垫；1301、主体部；1302、突起部；14、压紧螺杆；15、防转螺母；16、凸垫圈；17、螺母；18、端头；19、泄漏槽；20、衬环。

具体实施方式

如图1-5所示，一种板式热交换器的其中一种具体实施例，包括固定压紧板1、活动压紧板2、支柱3、上导杆4和下导杆5。所述固定压紧板1和支柱3对立设置，上端通过上导杆4支撑连接，下端通过下导杆5支撑连接。更为具体地是，所述上导杆4的截面形状为工字型，两端均安装有端头18，将端头抵在固定压紧板1和支柱3上，并通过单头螺栓紧固连接；下导杆的两端也通过单头螺栓分别紧固连接在固定压紧板1和支柱3上，形成一个框架。

所述固定压紧板1的四个角上开设有四个通孔6，每个通孔6内圈均安装有材质为不锈钢的金属衬环20，使通孔处结构强度更高，耐腐蚀能力更好。所述活动压紧板2上端开设有第一连接槽7，所述第一连接槽7顶端架设有滚轮8， 所述上导杆4穿过所述第一连接槽7，使所述滚轮8在上导杆4上方滚动，由于上导杆为工字型，上侧具有一平面，使滚轮在上导杆上滚动更平滑，导向更准确，且滚轮的设置，使活动压紧板与固定压紧板支架的距离调节更省力。所述活动压紧板2下端开设有第二连接槽9，所述下导杆5穿过所述第二连接槽9，对活动压紧板起到导向的作用，防止活动压紧板在移动时，出现偏移。所述固定压紧板1的边缘开设有多个第一调节槽10，所述活动压紧板2的边缘开设有多个与所述第一调节槽10相对应的第二调节槽11，本具体实施例中，第一调节槽开设在固定压紧板的左、上、右三面上，且均匀间隔开设，更为具体地，固定压紧板左侧开设五个第一调节槽，右侧开设五个第一调节槽，上侧开设两个第一调节槽，相对应的第二调节槽就开设在活动压紧板的左、上、右三面上。相互对应的所述第一调节槽10与第二调节槽11之间安装有压紧装置，具体地，所述压紧装置包括压紧螺杆14、防转螺母15、凸垫圈16和螺母17，所述压紧螺杆14一端穿过所述第一调节槽10，另一端穿过所述第二调节槽11，所述压紧螺杆14的其中一个端头旋紧所述防转螺母15，另一个端头安装所述凸垫圈16和螺母17，当要收缩固定压紧板和活动压紧板的距离时，就紧固各个压紧螺杆上的螺母，当要放松固定压紧板和活动压紧板的距离时，就旋松各个压紧螺杆上的螺母。

所述固定压紧板1与所述活动压紧板2之间压装有多个板片12，通过紧固各个压紧螺杆上的螺母，使多个板片压紧。所述板片12上端开设有卡在所述上导杆4上的上定位槽1201，下端开设有卡在所述下导杆5上的下定位槽1202，防止板片在被压紧时或压紧后，出现错位，而发生泄漏的现象。所述板片12的四个角上开设有与四个所述通孔6一一对应的流道孔1203，所述流道孔1203周围冲压保护区1204，所述板片12中间位置冲压矩阵区1205，板片12上端两个 所述保护区1204和矩阵区1205之间冲压导流区1206，下端两个所述保护区1204与矩阵区1205之间冲压回流区1207，最终形成的导流区1206和回流区1207的区域为三角形。所述保护区1204为多个并向排列的通向与之对应的所述导流区1206或回流区1207的压槽。所述导流区1206和回流区1207为多个倾斜排列交叉的压槽，压槽与压槽之间形成规律排列的平行四边形支撑点。所述矩阵区1205为在横向方向上以相同角度左右交替倾斜排列的压槽，本具体实施例中，分别有两组向左侧倾斜和向右侧倾斜的压槽，以交替排列，并且所述矩阵区1205横向上左右偏斜的压槽相互连通，提高了湍流程度。两相临板片之间的压槽的凹凸纹路成180度相对组合，因此板式热交换器两板片之间的凹凸脊线形成了交错的接触点，就形成了板式热交换器的耐高压交错流通结构，这些交错的流通结构使得板式热交换器内的冷热流体产生强烈紊流而达到高换热效果。而本具体实施例中导流区和回流区交叉的压槽设置，形成规律排列的平行四边形支撑点，使流体在经过导流区和回流区时，也产生强烈紊流，参与换热，提高了换热效率。

如图3、4所示，所述流道孔1203和保护区1204边缘除去与所述板片边缘重合部分冲压有二道密封槽1208，所述板片12边缘冲压有直边密封槽1209，为了提高二道密封槽刚度和承压能力，所述二道密封槽(1208)底部又冲压出凸起(12081)，且二道密封槽1208底部宽度小于所述直边密封槽1209底部宽度。所述二道密封槽1208和直边密封槽1209内镶嵌有密封垫13，所述密封垫13密封板片12边缘以及左右两侧中同一侧的流道孔1203边缘和保护区1204边缘，前后相邻两个所述密封垫13对左右两侧的流道孔1203边缘和保护区1204边缘交替密封，使冷热流体在从固定压紧板两侧的通孔进入板片时，冷热液体分别进入间隔的板间通道内，冷热流体之间间隔有板片，不会混合，并通过金 属板片快速换热。本具体实施例中，为了提高密封垫的密封性，并且提高密封强度，使密封垫可以承受住更大的压强，将所述密封垫13的截面设计成包括主体部1301和突起部1302，主体部为倒梯形，卡入二道密封槽和直边密封槽内，突起部为三角形，增强抗压强度，一次成型后的整体形状为五边形(参考图5)。使本实用新型能够满足超高层建筑的供热、制冷系统；存在大的高度落差的城市集中供热系统和长距离供热系统的隔压换热站的工作压力在2.0MPa以上的要求，达到承压3.0MPa。

除上述技术特征外，为了防止流体液压过大时，流体冲过密封保护区进入另一种流体的流道中，在所述密封垫13密封所述保护区1204部分开设有通向所述板片12外侧的泄漏槽19，使冲过的流体从泄漏槽排出，防止流体混合。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。