一种用于换热器的铸件壳体及设有该铸件壳体的换热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于换热器的铸件壳体及设有该铸件壳体的换热器。所述铸件壳体包括：壳体本体，所述壳体本体呈梭形，所述壳体本体内部是中空结构，所述壳体本体两端设有法兰连接口，所述壳体本体的上方与下方分别设有介质入口与介质出口，所述壳体本体是采用碳素钢材一体铸件成型。通过上述方式，本实用新型能够从根本上解决传统换热壳体制作难题，整体采用铸件一次成型，经过机加工法兰和螺纹接头达到设计意图；采用铸件壳体替代焊接结构件壳体有以下优点：1.降低成本；2.节省空间；3.制作简单；4.质量可靠。
【专利说明】一种用于换热器的铸件壳体及设有该铸件壳体的换热器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及换热器领域，具体涉及一种换热器铸件壳体。
【背景技术】
[0002]换热器行业是国家装备制造业的基础行业，在工业生产中有着举足轻重的地位。按结构可分为板翅式芯子换热器、集成组合式换热器总成、换热器系统、铝层叠式换热器；按用途可分为水换热器、油换热器、中冷却、油/水换热器、油/气换热器。换热器的应用领域基本涵盖整个装备制造业，包括航空航天器、船舶、工程机械、农业机械、电力设备、冶金矿山设备、石油化工设备、重型机械、电子通讯、码头设备等。传统换热器壳体一般是将换热器翅片组装成换热器芯体后，装配在换热器壳体内，而换热器壳体是使用原材料板材、锻件和接管、螺纹接头制作的，换热器壳体的各部件组装完成后，采用焊接连接，对设计、工艺、采购、生产制造等工序要求严格，并且现有技术中的换热器壳体焊接时，各部件连接处要保证焊接的承受压力及焊接强度，以避免焊接处在后期使用时出现渗漏现象；现有技术中的换热器壳体制造过程中花费巨大人力、物力在制造和过程控制上。
[0003]换热器铸件壳体的研发，从根本上解决了传统换热壳体制作难题，整体采用铸件一次成型，经过机加工法兰和螺纹接头达到设计意图。采用铸件壳体替代焊接结构件壳体有以下优点:1.降低成本；2.节省空间；3.制作简单4.质量可靠。
实用新型内容
[0004]针对上述现有技术中的不足，本实用新型主要目的是提供一种用于换热器的铸件壳体，该铸件壳体能够解决现有技术中的换热器壳体的制作难题，降低制作成本，铸件壳体的体积较小，质量可靠。
[0005]为实现上述目的，本实用新型公开的技术方案是:一种用于换热器的铸件壳体，包括:壳体本体，所述壳体本体呈梭形，所述壳体本体内部是中空结构，所述壳体本体两端设有法兰连接口，所述壳体本体的上方与下方分别设有介质入口与介质出口，所述壳体本体是采用碳素钢材一体铸件成型。本实用新型中所述的铸件壳体是由SA395 Gr60-40-18碳素钢板一体铸件成型。
[0006]优选的，所述壳体本体的一侧侧壁上设有凸起，所述凸起呈圆柱形。
[0007]优选的，所述壳体本体的另一侧侧壁上设有固定座,所述固定座由突出于所述侧壁的多根肋条组成。所述固定座的作用是方便换热器在装配到其他设备上时便于安放。
[0008]优选的，所述圆柱形的凸起共设有6个，所述6个凸起均匀设于所述壳体本体的一侧侧壁上。本实用新型中所述的圆柱形凸起的作用是设备安装定位用。
[0009]优选的，所述6个圆柱形的凸起的顶部中心处均设有一个螺纹孔。
[0010]优选的，所述壳体本体两端的法兰连接口上设有螺纹孔。
[0011 ] 优选的，所述壳体本体的介质入口与介质出口均是法兰连接口，所述介质入口与介质出口上均设有螺纹孔。[0012]优选的，所述壳体本体的壁厚是通过整体结构有限元分析得出。
[0013]优选的,所述壳体本体两端的法兰连接口的厚度是35mm-45mm。优选的,所述壳体本体两端的法兰连接口的厚度是40mm。
[0014]本实用新型还公开了一种设有上述铸件壳体的换热器，所述换热器包括壳体及设于所述壳体内的换热芯体，所述壳体是铸件壳体，所述换热芯体设于所述换热器壳体内。本实用新型中适于使用铸件壳体的换热芯体是紧凑型翅片式芯体。本实用新型中所述的换热芯体一端是固定管板，另一端是浮动管板；芯体直接从浮动端装配于所述铸件壳体内，借用铸件管箱定位尺寸固定换热芯体，然后使用螺栓螺母将管箱与筒体铸件法兰锁紧。换热芯体与铸件壳体形成换热器，用于空气冷却器设备的换热工作。
[0015]本实用新型所述的利用铸件壳体作为外壳的换热器体型小巧，整体紧凑，适于较小的安装空间，方便安装空间较小的设备的换热；用途广泛，安装及使用的灵活性强。
[0016]本实用新型在现有技术的紧凑型翅片式换热芯体的基础上实现壳体的变革，过去传统换热器壳体设计采用板材、锻件法兰、接管、接头等常规材料制作，本发明中换热器采用铸件壳体代替传统换热器模式，在紧凑型翅片式芯体基础上添加铸件壳体，解决了传统换热器壳体制备复杂的难题。
[0017]本实用新型铸件壳体换热器的研发，从根本上解决了传统换热壳体制作的难题，整体采用铸件一次成型，经过机加工法兰和螺纹接头成型。换热器采用本实用新型的铸件壳体替代焊接结构件壳体有以下优点:1.降低成本；2.节省空间，并节省安装空间；3.制
作简单；4.质量可靠。
[0018]本实用新型的有益效果是:本实用新型换热器铸件壳体能够解决现有技术中的换热器壳体的制作难题，降低制作成本，换热器铸件壳体的体积较小，质量可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型换热器铸件壳体一较佳实施例的结构示意图；
[0020]图2是本实用新型换热器铸件壳体另一角度的结构示意图；
[0021]图3是本实用新型换热器铸件壳体另一角度的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0023]请参考附图1至附图3，本实用新型实施例包括:
[0024]实施例1:一种用于换热器的铸件壳体，包括:壳体本体1，壳体本体I呈梭形，壳体本体I内部是中空结构，壳体本体I两端设有法兰连接口 2与法兰连接口 3，壳体本体I的上方设有介质入口 4，壳体本体I的下方设有介质出口 5，壳体本体I是SA395 Gr60_40_18材质一体铸件成型。本实施例所述的铸件壳体整体紧凑，内部空间可容纳直径Φ192.8mm,长度L=799mm型号的换热芯体，适于空气冷却器的设备的换热使用。
[0025]本实施例中，壳体本体I的一侧侧壁上设有6个圆柱形的凸起7，所述6个凸起均匀设于壳体本体I的一侧侧壁上。6个圆柱形的凸起7的顶部中心处均设有一个螺纹孔。[0026]本实施例中，壳体本体I的另一侧侧壁上设有固定座6，固定座6由突出于所述侧壁的多根肋条组成。固定座6的作用是方便换热器在装配到其他设备上时便于安放。
[0027]本实施例中，壳体本体I两端的法兰连接口 3与法兰连接口 2上设有螺纹孔，利用螺纹孔与管箱相连。法兰连接口 3与法兰连接口 2的作用是连接左右管箱及固定换热芯体，从而区分壳程和管程两个单独空腔。
[0028]本实施例中，壳体本体I的介质入口 4与介质出口 5均是法兰连接口，介质入口 4与介质出口 5上均设有螺纹孔。介质入口 4与介质出口 5的作用是与换热空气管口连接，一个是空气入口，另一个是空气出口。
[0029]本实施例中，壳体本体I的壁厚是通过整体结构有限元分析得出。本实施例中，根据换热器所需达到的性能要求通过专业换热模拟软件选用相应换热翅片，设计换热器散热芯体图纸；根据所需流量，计算液路溢流通道所需截面；并根据有限元软件进行强度计算，设计通道壁厚，从而确定壳体的外形尺寸图纸，并作出总装图。本实施例中所用的是大型有限元软件ANSYS对换热器壳体进行整体结构有限元分析。
[0030]本实施例中，壳体本体I两端的法兰连接口 2与法兰连接口 3的厚度均是40mm。
[0031]实施例2:本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，壳体本体I两端的法兰连接口 2与法兰连接口 3的厚度均是45_。
[0032]实施例3:本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，壳体本体I两端的法兰连接口 2与法兰连接口 3的厚度均是35_。
[0033]实施例4:一种设有铸件壳体的换热器,所述换热器包括壳体及设于所述壳体内的换热芯体，所述壳体是铸件壳体，所述换热芯体设于所述铸件壳体内。该设有铸件壳体的换热器整体结构小巧，换热芯体是带翅片紧凑型芯体，适用于空气冷却器设备的换热使用；本实施例中，铸件壳体材料采用的是SA395 Gr60-40-18铸件。将该换热器组装后进行压力测试，根据试验压力壳程2.2MPa对产品进行水压测试，并保压30Min，无可见的变形；试验过程中无异常的响声，试验合格。
[0034]本实施例中所述的设有铸件壳体的换热器的强度及水压测试结果如下:
[0035]1.设计强度评定:铸件壳体材料(SA395 GR 60_40_18)在计算工况下的应力强度Sm 82.7MPa;根据ASME本应力分析报告各部位强度应力值平均14.97MPa〈lX82.7 MPa ；
[0036]2.水压试验强度评定:铸件壳体材料(SA395 GR 60_40_18)在计算工况下的屈服强度275 MPa;根据ASME G=-=，本应力分析报告各部位强度应力值平均43.80 MPa〈0.67X275 MPa ；
[0037]根据评定结果，在设计条件下，该设备各部位的应力评定结果合格。
[0038]本实用新型所述的设有铸件壳体的换热器能够适用于空气冷却器设备、油冷却器设备，使用时，应按所需工况壳程是所需冷却的介质例如:空气、氮气、水、油等；管程介质冷却液体例如:冷却液，水等。安装时管口 3/管口 4连接客户需冷却介质；左右管箱管口与冷却介质相连，从而使壳体介质降温，达到所需的冷却要求。
[0039]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种用于换热器的铸件壳体，其特征在于，包括:壳体本体，所述壳体本体呈梭形，所述壳体本体内部是中空结构，所述壳体本体两端设有法兰连接口，所述壳体本体的上方与下方分别设有介质入口与介质出口，所述壳体本体是采用碳素钢材一体铸件成型。
2.根据权利要求1所述的用于换热器的铸件壳体，其特征在于，所述壳体本体的一侧侧壁上设有凸起，所述凸起呈圆柱形。
3.根据权利要求2所述的用于换热器的铸件壳体，其特征在于，所述壳体本体的另一侧侧壁上设有固定座，所述固定座由突出于所述侧壁的多根肋条组成。
4.根据权利要求3所述的用于换热器的铸件壳体，其特征在于，所述圆柱形的凸起共设有6个,所述6个凸起均勻设于所述壳体本体的一侧侧壁上。
5.根据权利要求4所述的用于换热器的铸件壳体，其特征在于，所述6个圆柱形的凸起的顶部中心处均设有一个螺纹孔。
6.根据权利要求5所述的用于换热器的铸件壳体，其特征在于，所述壳体本体两端的法兰连接口上设有螺纹孔。
7.根据权利要求6所述的用于换热器的铸件壳体,其特征在于,所述壳体本体的介质入口与介质出口均是法兰连接口，所述介质入口与介质出口上均设有螺纹孔。
8.根据权利要求7所述的用于换热器的铸件壳体，其特征在于，所述壳体本体的壁厚是通过整体结构有限元分析得出。
9.根据权利要求8所述的用于换热器的铸件壳体，其特征在于，所述壳体本体两端的法兰连接口的厚度是35mm-45mm。
10.一种设有上述铸件壳体的换热器，其特征在于，所述换热器包括壳体及设于所述壳体内的换热芯体，所述壳体是铸件壳体，所述换热芯体设于所述换热器壳体内。
【文档编号】F28F9/00GK203657588SQ201320881472
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】郭巍 申请人:艾普尔换热器(苏州)有限公司