专利名称：波面板壳式换热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种波面板壳式换热器，是适用于工业及民用领域方面的中低压介质热量交换的器具。
目前常见的用于中低压压力介质的热交换器主要为管壳式及板壳式，尤以管壳式最为通用和普遍，它是在圆筒形或箱形壳体内按照菱形或棋盘形状排列布置若干根金属管材，使两种分别具有一定压力和不同温度的介质在金属管内和管外逆向或同向流动以进行热量交换。其缺点为由于需要多根金属管材、筒内用于间断以迫使介质迂回流动的隔板必须采用同样的管板形状排列、且活动管板周边的密封较困难等均导致其制造结构复杂、工艺性差、成本较高。近年来已出现板壳式热交换器、筒壳内同一纵排的金属管材改换成以双层金属板制成的平面板体形或加焊几条平行焊缝所形成的直条波面板体形的换热元件，各元件的两端连接部镶入金属窄条以保证其一定的间距，多个换热的板体物组成的板束两端套以整体卡圈经焊接后形成不可拆卸的板壳式换热器，或板束两端管板与外壳法兰连接采用填料函密封的可拆卸式换热器。经常导致检查请洗困难、遇有内部泄漏无法修补、或密封的填料函处结构过分复杂，且各个板体换热元件内单纯采用与流通方向相一致的直焊缝或金属窄条以形成直通式迂回流道、介质停留时间较短、换热效果较差。
本实用新型的目的是要求提供一种制造较简单、工艺性好、能使用普通和常用的金属材料其成本较低，内部的换热元件可以拆卸以便于检修清洗，且换热效果较好和承受压力较高的即采用波面板式换热元件的新型板壳式换热器。
本实用新型提供一种波面板壳式换热器，它基本是由其两端均分别固定有封头［1］和法兰［7］体侧面上均固定有进出介质的接管座［2］的筒体［3］与管箱筒体［10］利用螺栓、螺母［6］在两个法兰［7］处连接合成的筒壳与安装在筒体［3］内的换热元件［4］所组成，其特征在于a、所述的筒体［3］与管箱筒体［10］端部连接的法兰［7］之间卡装有固定管板［8］，在固定管板［8］前后两侧圆周平面上分别衬有密封垫［11］；b、所述的管箱筒体［10］是以其内端和其两侧固定在内侧壁上另端悬浮边连接密封在固定管板［8］横中心线凹槽中的横隔板［9］横隔成两个相同大小的上下空腔，进出介质的接管座［2］分别固定在各空腔的外侧面上；c、所述的换热元件［4］是由其周边以密封焊缝［16］固定连接的两块长宽大小完全相同的金属板［13］、板间设有至少一条与其上下两边密封焊缝［16］相平行且终端留有相当长流通裕量的直焊缝［15］组成的往返迂回通路，在板端一侧的上下部分连接进出介的通路口处分别固定有连接管［17］以及在两块金属板［13］间均匀排列布置的焊点［14］形成的板内有波形曲折通流间隙而外侧面上有波形起伏的波面板换热件所构成；d、所述的筒体［3］内的各换热元件［4］是按照筒体［3］内径大小及所在纵截面位置制成具有不同高度但有同样长度的纵列式波面板换热件，多个换热元件［4］组成的换热板束上的各个上下连接管［17］均固定连接在固定管板［8］的同一纵垂直线上并分别与管箱筒体［10］的上下空腔相连接，换热板束其两端与长换热板束体中间的下部固定在浮放于筒体［3］内侧壁上的半圆形的支承环［5］的内圆弧面上。所述的筒体［3］与管箱筒体［10］所合成的筒壳可按照其最终安装位置为横卧式或垂直站立式设计制造符合需要的支承座［12］分别固定安装在筒体［3］的前后端侧体上。其所述的筒体［3］在其安放板束的区段中还可设置上、下交错的各具有大半圆形状的栅板以形成介质的往返迂回通路。所述的换热元件［4］的两块金属板［13］所采用的材质、板厚、两板间的内侧间隙、直焊缝［15］间隔、流道迂回次数以及金属板［13］板面上焊点［14］的排列布置方式距离均按照换热介质的品种、压力大小、两种介质温差与流速以及换热性能要求由设计人员按需要自行确定。
本实用新型与现有技术相比较，使用金属板材远较金属管材成本低，固定管板上每个纵行只有两个管孔，钻孔涨管焊接均简单方便，工艺性好。虽没有活动管板，但换热管束可以在筒内自由伸缩膨胀活动，不会泄漏。可以拆卸取出全套换热元件酸洗除垢，便于检修。换热板面设有多个焊点，增加了金属板耐压强度，传热面增大并使介质在板内紊流，提高了传热的效果。
附图
图1、波面板壳式换热器总组装纵剖视图。
图2、波面板壳式换热器总组装横剖视图。
图3、换热元件正视图。
图内零部件名称1、封头 2、接管座 3、筒体 4、换热元件 5、支承环 6、螺栓、螺母 7、法兰 8、固定管板 9、横隔板 10、管箱筒体 11、密封垫 12、支座 13、金属板 14、焊点 15、直焊缝 16、密封焊缝 17、连接管实施例如附
图1、2所示，根据介质性质与其压力大小和筒壳内径的尺寸选用适合的材料和相应厚度的金属板卷制出筒体［3］和管箱筒体［10］，在其端部分别对焊出压制的封头［1］和在另一端的外圆周面角焊固定以厚金属板旋制的法兰［7］。两法兰［7］内侧凹入的子口内嵌装一个固定管板［8］，其前后两个各与筒体端部边缘接触贴合的圆周侧平面上分别用密封垫［11］密封。并使用螺栓、螺母［6］以及必要的垫圈、弹簧垫圈连接紧固使合成一个筒壳形体。在管箱筒体［10］横中心面上固定一块其内端与两侧均焊接在其内壁上的横隔板［9］，其外端悬浮边则嵌入并密封连接到固定管板［8］横中心线的凹槽内，以使管箱筒体［10］分割成两个互不连接但形状大小完全相同的空腔，各空腔的筒体外侧面上分别固定有接管座［2］。换热元件［4］是使用厚度为0.5～2毫米的长宽尺寸完全相同的两块金属板在其周边以密封焊缝［16］焊接固定，只是其一端的上下部需分别各焊装一个连接管［17］，务使所采用的连接管［17］内径流通截面积与两块金属板［13］间拟选择确定的通流截面积大小相接近或略大一些。在两块金属板［13］间焊接至少一条与上下边缘的密封焊缝［16］平行且终端留有相当长流通裕量的直焊缝［15］，以形成一个往返的U形通路(如附
图1的零件［4］所示)或三条直焊缝［15］以形成两次往返的M形通路(如附图3所示)，还可按筒体［3］直径大小及温差情况制出多次往返的通路。在两块金属板［13］间还需根据介质压力大小焊接出若干均匀排列布置的焊点［14］，其布置形状可采用菱形或棋盘形排列，制造时需当所有焊点［14］和直焊缝［15］密封焊缝［16］全部完成后由连接管［17］通入压力液体或气体并在两板外侧以工艺装备控制其最大宽度即可压制出除焊点与焊缝仍继续相连接形成板间的波形曲折通流间隙外，两板其余部份均向外突出具有波形起伏的波面板换热元件。一般情况下两板板间内侧距以8～10毫米为适宜。由于筒体［3］为圆形，各换热元件［4］上的金属板［13］随安装处纵截面位置上下距离的变化可制出不同高度但长度完全相同的换热板件。同一个换热元件上下两连接管［17］外端涨紧或焊接在固定管板［8］的同一纵垂直线上，换热元件板束间也需留有适当间隙。板束两端及长度较大的板束体中间的下部分别焊接固定于浮放于筒体［3］内部下半圆周面的支承环［5］上，换热元件［4］可在筒体［3］内自由膨胀伸缩滑动。筒体［3］侧体外的两个接管座［2］则可按筒体内介质的流向的需要设置在筒体［3］的前端或后端同侧或分侧。筒体［3］内还可设置上下交错的各具有大半圆形状的栅板以形成迂回通路。组成的换热器可以按横卧式(如附
图1)或垂直站立式的连接安装需要在筒体［3］外侧面两端分别焊接固定支座［12］。为便于检修起见其换热元件［4］与固定管板［8］组合成的板束可以整组拆清洗或更换。本实用新型可用于液体介质或气体介质，如为液体介质时为使液体介质流动通畅，在安装体［3］或管箱筒体［10］的最高位置处可设置放气阀堵，其最低处设置排出阀堵以便停用时可排净液体；换热板束在其整个流通系统中也需于最高点设置放气阀堵，以免积存气泡影响液体介质的流通和降低热交换效率，在系统的最低处也设置排出阀堵使停用时排净其内部液体以免锈蚀损坏。本换热器的金属材料可按介质的性质采用普通碳素钢板、有色金属板或不锈钢板等。
权利要求1.一种波面板壳式换热器，它基本是由其两端均分别固定有封头[1]和法兰[7]体侧面上均固定有进出介质的接管座[2]的筒体[3]与管箱筒体[10]利用螺栓、螺母[6]在两个法兰[7]处连接合成的筒壳与安装在筒体[3]内的换热元件[4]所组成，其特征在于a、所述的筒体[3]与管箱筒体[10]端部连接的法兰[7]之间卡装有固定管板[8]，在固定管板[8]前后两侧圆周平面上分别衬有密封垫[11]；b、所述的管箱筒体[10]是以其内端和其两侧固定在内侧壁上另端悬浮边连接密封在固定管板[8]横中心线凹槽中的横隔板[9]横隔成两个相同大小的上下空腔，进出介质的接管座[2]分别固定在各空腔的外侧面上；c、所述的换热元件[4]是由其周边以密封焊缝[16]固定连接的两块长宽大小完全相同的金属板[13]、板间设有至少一条与其上下两边密封焊缝[16]相平行且终端留有相当长流通裕量的直焊缝[15]组成的往返迂回通路，在板端一侧的上下部分连接进出介质的通路口处分别固定有连接管[17]以及在两块金属板[13]间均匀排列布置的焊点[14]形成的板内有波形曲折通流间隙而外侧面上有波形起伏的波面板换热件所构成；d、所述的筒体[3]内的各换热元件[4]是按照筒体[3]内径大小及所在纵截面位置制成具有不同高度但有同样长度的纵列式波面板换热件，多个换热元件[4]组成的换热板束上的各个上下连接管[17]均固定连接在固定管板[8]的同一纵垂直线上并分别与管箱筒体[10]的上下空腔相连接，换热板束其两端与长换热板束体中间的下部固定在浮放于筒体[3]内侧壁上的半圆形的支承环[5]的内圆弧面上。
2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于所述的筒体［3］与管箱筒体［10］所合成的筒壳可按照其最终安装位置为横卧式或垂直站立式设计制造符合需要的支承座［12］分别固定安装在筒体［3］的前后端侧体上。
3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于所述的筒体［3］在其安放板束的区段中还可设置上、下交错的各具有大半圆形状的栅板以形成介质的往返迂回通路。
专利摘要一种波面板壳式换热器，适用于工业及民用领域的中低压介质热量交换的器具。它是由其两端均分别固定有封头和法兰、体侧均固定有接管座的筒体与管箱筒体使用螺栓螺母在两法兰卡间装固定管板连接合成的筒壳及装在筒体内的其周边以密封焊缝固定的二层金属板、板间有以直焊缝形成的通道和多处均匀排列布置的焊点构成的板内有流通间隔板外侧有突出波形的波面板换热元件所组成。其工艺简单、成本低廉、便于检修清洗、性能良好。
文档编号F28D7/10GK2131087SQ92216439
公开日1993年4月28日 申请日期1992年7月6日 优先权日1992年7月6日
发明者金伟明, 刘远贺, 付玉英 申请人:金伟明, 刘远贺, 付玉英