专利名称：板式换热器的制作方法
技术领域：
本发明大体涉及板式换热器，其允许在不同温度的两种流体之间传热用于各种目的。具体而言，本发明涉及板式换热器，其包括第一端板，第二端板和放置于框架板与压力板之间的换热器板封装。多个螺纹拧紧螺栓在第一端板与第二端板之间延伸，并且布置成借助于螺母或类似物将这些板保持为彼此相距所需距离以便将换热器板封装保持在一起。
背景技术：
板式换热器通常具有框架板、压力板(也被称作端板)和换热器板封装，换热器板封装彼此邻近安置且放置于框架板与压力板之间。垫片安置于换热器板之间。垫片容纳于换热器板上的垫片凹槽中，垫片凹槽在换热器板的压力成形期间形成。板式换热器还包括进入端口和排出端口，进入端口和排出端口延伸穿过板封装，用于处理在板式换热器中的两种或更多种介质。多个螺纹拧紧螺栓在框架板与压力板之间延伸，并且布置成借助于螺母或类似物将这些板保持为彼此相距所需距离，以便将换热器板封装保持在一起且确保板式换热器不泄漏。换热器板通常通过金属板的压力成形而制成且安置于板封装中使得形成第一板中间空间和第二板中间空间，第一板中间空间与第一进入端口和第一排出端口连通，第二板中间空间与第二进入端口和第二排出端口连通。第一板中间空间和第二板中间空间交替地安置于板封装中。用于板式换热器的换热器板的设计目的是使用尽可能多的传热或换热面积用于两种或更多种介质之间的换热，但也需要考虑垫片如何施加到换热器板上以被牢固地紧固且实现其密封功能。优选地选择螺纹拧紧螺栓的位置以实现板式换热器并不经受太多应力。SE-C-171 499示出一种板式换热器，其具有框架板、压力板、换热器板封装、两个系杆以及特殊支承装置。框架板和支承装置都具有脚部。由于来自尤其轭状件的影响，在压力板上生成压力且保持板封装在一起。该构造示出以下缺点支承装置和压力板都必需以很强构造的形式形成。另外，在换热器的安装和拆卸方面用于支承板的辅助承载杆构成不必要的复杂性。在EP-Bl-I 027 571中，示出另一板式换热器，其中拧紧螺栓集成到承载杆和引导杆内并且形成用于压力板和换热器板的引导元件。由此拧紧螺栓的定位更佳地抵制在操作期间置于板式换热器上的力。引导元件由保护套筒包围，该保护套筒从框架板延伸到压力板并且保护引导元件的螺纹免于与换热器板接合。引导元件还布置成连接到位于距压力板较远距离处的支承装置。上述方案的缺陷在于，如果该方案应用于较大板式换热器上，则应力和力太大。
发明内容
本发明的目的在于创建一种构造，其给予在板式换热器上最佳的负荷分布，但制造起来仍比上文所述的构造更廉价且复杂性更低。通过使用至少一个引导元件来实现这些优点，该引导元件用于相对于第二端板引导第一端板和换热器板，且其中引导元件可释放地布置于螺纹拧紧螺栓中的至少一个上。 引导元件延伸穿过孔口且至少一个引导元件具有用于接纳螺纹拧紧螺栓中的至少一个的通孔和与换热器板的切口和第一端板相对应的外部几何形状。根据本发明的另一方面，板式换热器具有两个引导元件，第一引导元件布置于板式换热器的上部中，第二引导元件布置于板式换热器的下部中。第一引导元件和第二引导元件可具有相同的截面轮廓。根据本发明的又一方面，第二引导元件还具有导轨用于可移动地接纳第二引导元件。根据本发明的再一方面，用于可移动地接纳第二引导元件的导轨完全或部分地由地面支承。根据本发明的另一方面，至少一个引导元件包括两个单独部分，并且至少一个引导元件和导轨由可挤压材料制成。根据本发明的另一方面，支承装置在上部拧紧螺栓和下部拧紧螺栓的端部可释放地布置于距第一端板较远距离处且在上部拧紧螺栓与下部拧紧螺栓之间延伸。根据本发明的再一方面，至少一个引导元件可沿着拧紧螺栓移动且在换热器板由第一端板压在一起以形成操作板式换热器时引导元件的一部分可移除，并且之后，引导元件的移除的一部分可布置于板式换热器的外部的拧紧螺栓的自由部上。根据本发明的另一方面，这个目的由一种板式换热器来实现，其中换热器板搁置于至少一个引导元件上，并且其中第一端板搁置于导轨上，至少一个引导元件可移动地接纳于导轨上。在从属权利要求中限定了本发明的另外的方面。
现通过各种实施例的描述且参看附图来更详细地解释本发明。图1公开了根据本发明的实施例的板式换热器的透视图；图2示出根据本发明的实施例的板式换热器的侧视图；图3示出根据本发明的实施例的板式换热器的局部视图；图4公开了根据本发明的实施例的板式换热器的截面图A-A ；图5公开了根据本发明的实施例的图4的板式换热器的第一局部细节图B ；图6公开了根据本发明的实施例的图4的板式换热器的第二局部细节图C ；图7a_7b示出根据本发明的引导元件的不同视图；以及图8a_8b示出根据本发明的导轨的不同视图。
具体实施例方式换热器用于在由实心主体分开的两种流体之间传热。换热器可为若干类型，最常用的为螺旋式换热器、管状换热器和板式换热器。板式换热器用于在热流体与冷流体之间传热，热流体和冷流体在形成于一组换热器板之间的交替流动通路中流动。上文所限定的换热器板的布置封闭于端板之间，端板比换热器板相对更厚。每个端板的内表面朝向传热板。图1-2公开了包括多个压缩模制的换热器板4的板式换热器1的示意图，该换热器板4彼此平行且连续地设置使得它们形成板封装。板封装设于第一端板2 (也被称作压力板)与第二端板3 (也被称作框架板)之间。在换热器板4之间，形成第一板间隙和第二板间隙。端板2和3由拧紧螺栓或系杆5a-5c压靠在板封装上并且彼此压靠，该拧紧螺栓或系杆5a-5c延伸穿过端板2和3并且拧紧螺栓由螺母6、20保持就位。板式换热器1包括用于第一介质的第一进入端口和第一排出端口和用于第二介质的第二进入端口和第二排出端口。进入端口和排出端口延伸穿过第二端板3和板封装。 当然也可能的是，进入端口和排出端口安置于板式换热器1的两侧上，即在端板2和3上。 两种介质可彼此相对以相同方向或相对方向导引。在图示实施例中，换热器板4安置成使得在板封装中形成第一板中间空间和第二板中间空间，第一板中间空间与第一进入端口和第一排出端口连通，第二板中间空间与第二进入端口和第二排出端口连通。第一板中间空间和第二板中间空间交替地安置于板封装中。板中间空间可由在垫片凹槽中延伸的垫片分隔，该垫片凹槽在换热器板的压力成形期间形成。垫片通常由橡胶或聚合材料制成。换热器板4具有波纹图案以改进在两种流体之间的换热。为了引导换热器板4、保护螺纹拧紧螺栓5ajb免于换热器板4的磨损、简化构造以及使构造廉价，在拧紧螺栓 、5b的最上部和最下部上设有引导元件7、7a、7b。与现有板式换热器相比，最上部和最下部的拧紧螺栓5a、恥替换传统承载和引导杆，承载和引导杆原本用于通过在板式换热器直立时使第一端板2和换热器板4沿着承载杆和引导杆移动来进行板式换热器的打开/闭合。通过提供分别布置于拧紧螺栓5a4b上的上部引导元件7a和下部引导元件7b，且其中引导元件7a、7b具有类似于传统承载杆的外截面几何形状(参看图7a_7b)，可沿着上部引导元件7a来引导换热器板4，其具有切口轮廓11，该切口轮廓11对应于具有外部几何形状10的引导元件7a、7b的下部。拧紧螺栓 5^恥接纳于引导元件73、713的孔口或通孔9中，通孔9沿着引导元件71713的整个纵向长度延伸。引导元件7a、7b由可挤压材料制成以使得制造起来更廉价且构造较轻。可挤压材料可为塑料、铝或任何其它合适的构造材料。另外，拧紧螺栓5c以常用方式存在于第二端板3与第一端板2之间，且放置于第二端板3和第一端板2的边缘处的槽口或凹口中。由于引导元件7a、7b由可挤压材料制成，故它不能耐受与相对应的金属构造相同的负荷。因此，换热器板4和第一端板2的负荷将经由第二或下部引导元件7b和导轨12 转移到地面。上部引导元件7a和下部引导元件7b优选为相同的以降低制造成本，但不同形状也是可能的。在图示实施例中，参看例如图6，引导元件7b的下部外部几何形状10对应于导轨12的内形状16，使得引导元件7b固定到导轨12上且可沿着导轨12移动。在某些应用中，板式换热器1布置于框架上，该框架完全或部分地支承导轨12。上部引导元件7a延伸穿过第一端板2的最上部的孔口 8，使得第一端板2可相对于上部引导元件7a能够移动。同样，下部引导元件7b延伸穿过第一端板2的最下部的孔口 17。下部引导元件7b和上部引导元件7a都仅引导第一端板2，而第一端板2的负荷由导轨12承载，第一端板2搁置于导轨12上。换热器板4搁置于下部引导元件7b上且由上部引导元件7a横向地引导。每个引导元件7a、7b包括两个部分13a、13b ；Ha、14b(参看图3)，以能在板式换热器1打开和闭合过程期间引导换热器板4且因此能在换热器板4和第一端板2拧紧在一起以形成操作板式换热器1时移除外引导元件部分14a、14b，且将螺母6施加到拧紧螺栓 5ajb上以保持第一端板2就位且换热器板4在第一端板2与第二端板3之间拧紧在一起。 内引导元件部分13a、1 的长度优选地略微小于对应于板封装中所有换热器板4和第一端板2的总厚度的长度。外引导元件部分14a、14b的长度优选地略微小于当内引导元件部分 13aU3b布置于拧紧螺栓5a、恥上时拧紧螺栓fe、5b的其余自由端。上部引导元件7a可具有磨损保护布置以减轻来自换热器板4的磨损。磨损保护布置可由板或橡胶材料或任何其它合适材料制成，且优选地夹持到上部引导元件7a上。引导元件7a、7b具有形成为外部几何形状19的上部，该外部几何形状19具有对应于换热器板4的切口 11和第一端板2的孔口 8、17的开口宽度的宽度。由此上部引导元件7a和下部引导元件7b都可横向地引导第一端板2，而第一端板2的负荷由导轨12承载。 上部引导元件7a和下部引导元件7b也将由引导元件7a、7b的外部几何形状19横向地引导换热器板4，并且下部引导元件7b将承载换热器板4的负荷。负荷直接转移到导轨12且进一步转移到地面。上部引导元件7a的下部的外部几何形状10引导换热器板4且在板式换热器1打开时用于换热器板4的倾斜保护。也可能的是，上部引导元件7a完全或部分地由外部几何形状10承载换热器板4 的负荷。在图5-6中，以图4的更详细的局部放大B和C示出布置于板式换热器1中的引导元件7a、7b和导轨12。所提出的引导轮廓7a、7b的一个优点在于，相同的构件可用作板式换热器1的上区段中的承载和引导杆以及用作板式换热器1的下区段中的承载和引导杆。 导轨12用作重量转移元件，其也使得当换热器板4和第一端板2拧紧在一起时能移除下部外引导元件14b，使得螺母6可布置于邻靠第一端板2的最下部拧紧螺栓恥上且保持板式换热器1处于闭合操作模式。如图1-2所示，板式换热器1也可具有支承装置15以使得板式换热器1以容易的方式打开，该支承装置15设于拧紧螺栓fe、5b的自由端且由螺母20保持就位。支承装置 15在两个拧紧螺栓fe和恥之间延伸，且确保在两个拧紧螺栓fe和恥之间的距离为不变的且影响上部拧紧螺栓fe的力转移到地面。将结合板式换热器1的打开和闭合过程的描述来描述支承装置15的功能和操作的另外细节。现将描述板式换热器1的打开。在图1和图2，板式换热器1为操作模式。为了能进行维护，诸如清洁、维修、替换换热器板等，可打开板式换热器1。螺母20被拧下且支承装置15和外引导元件14a、14b从拧紧螺栓5a、5b上取下。布置于拧紧螺栓5a、5b上的螺母 6被拧下且外引导元件14a、14b再次布置于拧紧螺栓fe、5b的自由部分上且被推动为邻靠内引导元件13a、13b。换热器板4的封装和第一端板2仍由另外的拧紧螺栓5c保持在一起。支承装置15再次安装到上部拧紧螺栓fe和下部拧紧螺栓恥的自由部分上。支承装置15经由外引导元件14b和导轨12而支承到地面上。将螺母20置于拧紧螺栓5a、5b上并拧紧。卸下另外的拧紧螺栓5c。在释放拧紧螺栓5c时，第一端板2和换热器板4可之后沿着引导元件7a、7b移动。由此，实现板式换热器1的打开检修模式，然后可分开位于端板 2、3之间的换热器板4用于清洁且一个或多个换热器板4可被取出且最终将新的换热器板 4放置于其中而不需要卸下其余的换热器板4。以类似相反方式来执行将板式换热器1闭合或拧紧在一起成为操作模式。支承装置15为杆、板铁或类似物，其具有足够的长度以能保持最上部拧紧螺栓fe 和最下部拧紧螺栓恥彼此相对处于正确距离，并且同时在板式换热器1的打开检修模式能作为用于整个板式换热器1以及第二端板2的支承装置15。这进一步确保影响上部拧紧螺栓fe的力经由下部拧紧螺栓fe转移到地面。引导元件7a、7b和导轨12优选地由可挤压材料制成，诸如塑料或铝型材，但也可由任何其它合适的制造方法或材料制成。本发明并不限于上文所述且附图所示的实施例，而是在所附权利要求所限定的本发明的范围内可以以任何方式进行补充和修改。
权利要求
1.一种板式换热器(1)，包括第一端板( 和第二端板(3)，以及布置于所述第一端板 (2)与第二端板C3)之间的换热器板的芯部，由此多个螺纹拧紧螺栓(5ajb，5c)在所述第一端板O)与第二端板( 之间延伸且布置成借助于螺母(6，20)或类似物将这些板保持为彼此相距所需距离，以便将所述换热器板的芯部保持在一起，其中，用于相对于所述第二端板(3)引导所述第一端板( 和所述换热器板的至少一个引导元件(7a， 7b)可释放地布置于所述螺纹拧紧螺栓(5ajb)中的至少一个上，所述引导元件(7a)延伸穿过所述第一端板O)中的孔口(8)，其特征在于，所述至少一个引导元件(7，7a，7b)具有用于接纳所述螺纹拧紧螺栓(5ajb)中的至少一个的通孔(9)，并且所述至少一个引导元件(7，7a，7b)具有与所述换热器板的切口(11)和所述第一端板( 相对应的外部几何形状(10)。
2.根据权利要求1所述的板式换热器(1)，其特征在于，所述板式换热器(1)具有两个引导元件(7a，7b)，第一引导元件(7a)布置于所述板式换热器(1)的上部中，第二引导元件 (7b)布置于所述板式换热器(1)的下部中。
3.根据权利要求1或2所述的板式换热器(1)，其特征在于，所述第一引导元件(7a) 和第二引导元件(7b)具有相同的截面轮廓。
4.根据权利要求2或3所述的板式换热器(1)，其特征在于，所述第二引导元件(7b) 还具有用于可移动地接纳所述第二引导元件(7b)的导轨(12)。
5.根据权利要求4所述的板式换热器(1)，其特征在于，用于可移动地接纳所述第二引导元件(7b)的导轨(1 完全或部分地由地面支承。
6.根据前述权利要求中任一项所述的板式换热器(1)，其特征在于，所述至少一个引导元件(7a, 7b)包括两个单独部分(13a，13b，14a，14b)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的板式换热器(1)，其特征在于，所述至少一个引导元件(7a，7b)和所述导轨(1 由可挤压材料制成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的板式换热器(1)，其特征在于，所述至少一个引导元件(7，7a，7b)能够沿着所述拧紧螺栓( ，5b)移动，并且在所述换热器板由所述第一端板( 拧紧在一起以形成操作板式换热器(1)时，所述引导元件(7a，7b)的一部分 (14a, 14b)可被移除，并且之后，所述引导元件(7a, 7b)的移除的一部分(14a, 14b)可布置于在所述第一端板O)的外部的所述拧紧螺栓(5a，恥)的自由部上。
9.根据前述权利要求中任一项所述的板式换热器(1)，其特征在于，支承装置(15)在所述拧紧螺栓(5a，恥)的端部可释放地布置于距所述第一端板( 较远距离处，并且在所述拧紧螺栓( ，5b)之间延伸。
10.一种板式换热器(1)，包括第一端板( 和第二端板C3)，以及布置于所述第一端板 (2)与第二端板C3)之间的换热器板的芯部，由此多个螺纹拧紧螺栓(5ajb，5c)在所述第一端板O)与所述第二端板( 之间延伸且布置成借助于螺母(6，20)或类似物将这些板保持为彼此相距所需距离，以便将所述换热器板的芯部保持在一起，其中，用于相对于所述第二端板(3)引导所述第一端板( 和所述换热器板的至少一个引导元件(7a， 7b)可释放地布置于所述螺纹拧紧螺栓(5ajb)中的至少一个上，所述引导元件(7a)延伸穿过所述第一端板O)中的孔口(8)，其特征在于，所述换热器板(4)搁置于所述至少一个引导元件(7b)上，并且所述第一端板(2)搁置于导轨(12)上，所述至少一个引导元件(7b)可移动地接纳于所述导轨(12)上。
11.根据权利要求10所述的板式换热器(1)，其特征在于，位于上部的引导元件(7a) 仅引导所述换热器板(4)和所述第一端板O)。
全文摘要
本发明涉及板式换热器(1)，其包括第一端板(2)和第二端板(3)，以及布置于第一端板(2)与第二端板(3)之间的换热器板(4)的芯部，由此多个螺纹拧紧螺栓(5a，5b，5c)在第一端板(2)与第二端板(3)之间延伸且布置成借助于螺母(6)或类似物将这些板保持为彼此相距所需距离，以便将换热器板的芯部保持在一起，其中用于相对于第二端板(3)引导第一端板(2)和换热器板(4)的至少一个引导元件(7，7a，7b)可释放地布置于螺纹拧紧螺栓(5a，5b)中的至少一个上，该引导元件(7a)延伸穿过第一端板(2)中的孔口(8)，其中至少一个引导元件(7a，7b)具有用于接纳螺纹拧紧螺栓(5a，5b)中的至少一个的通孔(9)和与换热器板(4)的切口(11)和第一端板(2)相对应的外部几何形状(10)。
文档编号F28F3/08GK102348951SQ201080011734
公开日2012年2月8日 申请日期2010年2月23日 优先权日2009年3月13日
发明者C·福斯特尼厄斯, J·吉德纳 申请人:阿尔法拉瓦尔股份有限公司