板式热交换器的制作方法

本发明涉及一种板式热交换器，该板式热交换器包括第一端板和第二端板、从第一端板朝第二端板延伸的下杆，以及布置在第一端板与第二端板之间且在下杆上方延伸的热传递板组。

背景技术：

板式热交换器phe典型地由两个端板构成，多个热传递板以对准的方式(即，成堆叠或组)布置在两个端板中间。在一类型的众所周知的phe(即，所谓的有垫片的板式热交换器)中，垫片布置在热传递板之间。端板和因此热传递板由某种紧固器件朝彼此压，由此垫片在热传递板之间密封。平行流通道形成于热传递板之间，一个通道在每对相邻的热传递板之间。通过入口供给到phe/通过出口从phe供给的最初不同温度的两股流体可交替地流过每隔一个通道，以用于将热量从一股流体传递到另一股，这些流体通过与phe的入口/出口连通的热传递板中的入口/出口端口孔进入/离开通道。

有垫片的板式热交换器的端板通常被称为框架板和压力板。框架板通常固定到支承表面(诸如地板)，而压力板能够相对于框架板移动。通常，用于承载热传递板且可能还承载压力板的上承载杆紧固到框架板，且从其上部延伸，经过压力板且延伸到支承柱。类似地，用于引导热传递板且可能还引导压力板(以确保它们适当对准)的下导杆紧固到框架板，且从其下部延伸，在离地面一定距离处，经过压力板且延伸到支承柱。典型地，承载杆和导杆是具有紧固板的中空杆，紧固板焊接到它们的端部，使得紧固板至少部分地闭合承载杆和导杆的开放端。承载杆和导杆借助于螺栓和紧固板来紧固到框架板和支承柱，螺栓延伸穿过框架板和支承柱中的匹配孔，紧固板焊接到承载杆和导杆。热传递板典型地在它们的上缘和下缘处具有凹部，凹部布置成接纳承载杆和导杆，以允许承载和引导热传递板。

导杆可为重的，尤其是在导杆相对长的情况(这可为其中板式热交换器包含很多个热传递板的情况)下。导杆的重量可导致它变形，即，弯曲或下垂。而且，可由外部压力使导杆变形。例如，与板式热交换器的组装和维护有关，工作人员通常站在导杆上，这可导致导杆的持久或非持久变形。导杆的变形可使得热传递板的凹部不可能接纳导杆，且因此使得热传递板不可能与导杆接合。这可影响热传递板的引导且导致不适当的板对准，这继而可导致板式热交换器的故障。此外，如果导杆由于站在其上的工作人员而持久变形使得导杆与热传递板中的一个或多个之间不存在“重叠”，当工作人员走下时可出现问题且如果热传递板中的一个或多个的凹部相对于导杆移位，导杆弹性回复。

技术实现要素：

本发明的目标是提供一种解决上文变形问题的板式热交换器。本发明的基本构思是提供用于从下方支承导杆以便防止导杆变形的支承器件。用于实现上文目标的热交换器在所附权利要求书中限定且在下文论述。

根据本发明的板式热交换器包括第一端板和第二端板、从第一端板朝第二端板延伸的下杆，以及热传递板组。热传递板组布置在第一端部与第二端板之间且在下杆上方延伸。板式热交换器的特征在于，下杆包括凹槽，该凹槽具有平行于下杆的纵向方向延伸的长度轴线以及垂直于长度轴线延伸的深度轴线。板式热交换器还包括支承脚。支承脚的上部布置成接纳于凹槽中。支承脚的下部布置成从下杆延伸且接触地面，以使下杆保持在离地面一定距离处。支承脚的上部布置成能够在凹槽中沿着长度轴线滑动，以允许调整支承脚沿着下杆的位置。

板式热交换器还可包括从第一端板朝第二端板延伸的上杆，且热传递板可在上杆与下杆之间延伸。然后，就像上文描述的承载杆一样，上杆可布置成承载热传递板且可能还承载第二端板。此外，就像上文描述的导杆一样，下杆可布置成引导热传递板且可能还引导第二端板。然而，替代地，下杆可布置成承载或部分地支承热传递板且可能承载或部分地支承第二端板。在此类情况下，可能可省去上杆。

第一端板和第二端板可类似于上文提及的框架板和压力板，因为下杆附接到第一端板且第二端板能够相对于第一端板沿着下杆移动。

上杆可从第一端板的上部延伸，且下杆可从第一端板的下部延伸。此外，上杆和下杆可基本上水平地且平行于彼此延伸。此外，上杆和下杆可延伸经过第二端板且延伸到支承柱。

支承脚因此布置成在一端处与地面接合且在相反端处与下杆接合，以便在下杆与地面之间保持一定距离，该距离可由支承脚的下部的高度确定。由此，支承脚支承下杆且防止下杆变形。

由于支承脚沿着下杆的位置是能够调整的，支承脚的位置可针对特定条件(诸如板式热交换器的尺寸)来优化。举例来说，包含许多热传递板的板式热交换器可具有最佳的支承脚位置，该支承脚位置布置在与包含相对少的热传递板的板式热交换器相比离第一端板更大距离处。因此，同一下杆和支承脚可用于不同的板式热交换器。

凹槽可沿着整个下杆或仅下杆的一个或多个部分延伸。此外，板式热交换器可包括多于一个支承脚，这是有益的，尤其是对于包括许多热传递板和因此长下杆的板式热交换器。

整个热传递板或热传递板的仅部分在下杆上方延伸。此外，如果存在上杆，整个热传递板或热传递板的仅部分在上杆下方延伸。因此，板式热交换器可使得下杆包括下部(下部包括凹槽)和上部，且热传递板各自包括在下缘处的凹部，该凹部接纳下杆的上部，下杆的下部和上部平行地延伸。然后，热传递板的仅部分在下杆上方延伸，而热传递板的其它部分在下杆的相反侧上延伸。此类实施例使得下杆的上部可能引导和对准热传递板，而下部可为了其它目的(诸如与第一端板接合和/或给予下杆所需要的强度和尺寸)来优化。

下杆的上部和下部可整体地形成，这可减小板式热交换器的制品的数量。备选地，如下文将进一步论述的，下杆的上部和下部可分别地形成，这可允许上部和下部的不同材料和制造技术且可能允许改造现有的板式热交换器。然后，下杆的下部可包括用于接纳下杆的上部的腔体、凹陷、空隙、凹部、凹口等，其可便于改造。此类腔体可平行于下杆的纵向方向延伸。

下杆的上部可同热传递板接触，且可能还同第二端板接触。该接触可损坏下杆的上部，尤其是在它由较小阻力的材料制成的情况下和/或在热传递板和第二端板擦过它的情况下(其发生可与板式热交换器的打开和关闭有关)。因此，为保护下杆，热交换器还可包括保护片，该保护片至少部分地覆盖下杆的上部。

下杆的凹槽可设在不同位置处。根据一个实施例，它设在布置成面向地面的下杆的侧部处，这允许板式热交换器在机械上直向前的构造。

支承脚的上部和下杆的凹槽可沿着整个凹槽或凹槽的仅一个或多个部分布置成在与凹槽的深度轴线平行的方向上联锁，以便防止支承脚在所述方向上与下杆分离。这里，涉及整个支承脚，其意指该实施例不排除支承脚的细节(detail)可在所述方向上与下杆分离。该实施例防止支承脚与下杆意外断开，例如与板式热交换器的运输有关。如下文将进一步描述的，此类实施例可便于锁定支承脚的位置。

凹槽和支承脚的上部可沿着整个凹槽或凹槽的仅一个或多个部分布置成在旋转方向上联锁，以便防止上部相对于下杆围绕深度轴线(即，在垂直于深度轴线的方向上)旋转。这里，涉及支承脚的整个上部，其意指该实施例不排除上部的细节可相对于下杆旋转。如下文将进一步描述的，此类实施例可便于调整下部的高度和/或锁定支承脚的位置。

支承脚可包括用于锁定支承脚沿着下杆的位置的器件，这可使得有可能确保支承脚保持在期望处且板式热交换器稳定站在地面上。

支承脚的下部的高度可能够调整，以便允许调整下杆与地面之间的距离。这可使得有可能将同一下杆和支承脚用于不同的板式热交换器。

支承脚可包括头部和布置成与头部接合的螺纹轴，其中头部和螺纹轴的上部布置成包括于支承脚的上部中，螺纹轴的下部布置成包括于支承脚的下部中，且头部布置成与限定凹槽的下杆的内壁接合，以使下杆保持在离地面所述距离处。该实施例允许板式热交换器在机械上直向前的构造。头部可形成为带螺纹的螺母，或头部和螺纹轴可整体地形成为带有头部的螺栓。

支承脚还可包括布置成接纳螺纹轴且包括于支承脚的下部中的螺母。螺母可用作上文提到的用于锁定的器件，且允许锁定支承脚相对于下杆的位置。

限定凹槽的外部的下杆的一部分可布置成夹紧在头部与螺母之间，以用于锁定支承脚沿着下杆且平行于凹槽的深度轴线的位置。这可使得有可能确保支承脚保持在期望处且板式热交换器稳定站在地面上。

下杆的下部和/或上部可至少部分地压出(extrude)。由此，可给予下杆的下部和/或上部适应于特定功能的复杂设计，诸如适应于板式热交换器的其它构件的外观和/或用于与板式热交换器的其它构件接合的孔。

本发明的还有其它的目标、特征、方面和优点将从以下详细描述以及图中显现。

附图说明

现在将参照所附示意图更详细地描述本发明，在所附示意图中：

图1以透视图示意性地示出板式热交换器，

图2示意性地示出穿过根据图1的板式热交换器的下杆和支承脚的截面，

图3是热传递板的示意性平面图，该图示出其与图1的板式热交换器的下杆和上杆的接合，以及

图4示意性地示出穿过根据另一实施例的板式热交换器的下杆和两个支承脚的截面。

具体实施方式

参照图1、图2和图3，示出有垫片的板式热交换器2。它包括呈框架板4形式的第一端板、呈压力板6形式的第二端板，以及分别在平行的框架板4与压力板6之间对准布置的波状(未示出)热传递板10(图3)组8。热交换器还包括：不锈钢的上承载杆12，其具有矩形截面；下导杆14(在权利要求书中为“下杆”)，其随后将更详细地描述；以及支承柱16。支承柱16和框架板4布置成固定到地面18(图2)，且从那里在离彼此一定距离处平行地延伸，其中由地面支承的压力板6能够移动地布置在其间。承载杆12在第一端处附接到框架板4的上部，且在第二端处附接到支承柱16的上部。类似地，导杆14在第一端处附接到框架板4的下部，且在第二端处附接到支承柱16的下部。导杆到框架板和支承柱的附接借助于有头部带螺纹的螺栓1来进行，该螺栓1分别延伸穿过框架板和支承柱，且进一步拧入形成于导杆14中的螺纹孔3中。承载杆以类似方式附接。

压力板6包括在上部中的凹部(不可见)和在下部中的凹部17。类似地，热传递板10中的每个包括在上部中的凹部20和在下部中的凹部22。凹部垂直于板的相应主延伸平面延伸穿过板。承载杆12通过热传递板10的凹部20(如图3中示出的)且通过压力板6的上部中的凹部。如从图3中清楚的，热传递板10和承载杆12在竖直方向上联锁，使得热传递板从承载杆悬挂。此外，导杆14以一定间隙通过热传递板10的凹部22和压力板6的凹部17，以便允许无板-杆接触。

在板式热交换器2中，热传递板10通过垫片(未示出)彼此分离。热传递板与垫片一起形成平行通道，平行通道布置成交替地接纳两股流体，以用于将热量从一股流体传递到另一股。为此，第一流体布置成在每隔一个通道中流动，且第二流体布置成在其余通道中流动。流体经由与板式热交换器2的流体入口26和流体出口28连通的热传递板10的端口孔24进入和离开通道。为了通道防泄漏，热传递板必须压在彼此上，由此垫片在热传递板10之间密封。为此，板式热交换器2包括呈成对相配合的螺栓和螺母形式的多个紧固器件30，紧固器件30布置成使框架板4和压力板6分别朝彼此压。

有垫片的板式热交换器的设计和功能是众所周知的，且将不在本文中详细描述。

尤其参照图2，导杆14包括上部32和下部34，上部32和下部34通过铝的压出来整体地形成。虚线x示出上部32与下部34之间的边界线。如从图3中清楚的，导杆的上部32接纳于热传递板10的凹部22中。铝是相对软的金属。在热传递板的对准期间和/或当热传递板沿着导杆移动(与板式热交换器的安装和拆卸有关)时，热传递板或更特别是限定凹部22的它们的边缘可同导杆14的上部32以及其主要相反的竖直侧接触。为防止导杆14由与热传递板10的该接触所损坏，上部32由比铝更耐磨的不锈钢的保护片36覆盖。

导杆14的下部34在布置成面向地面18的侧部38处包括凹槽40。分别具有垂直的长度轴线l和深度轴线d的凹槽40沿着整个导杆14平行于其纵向方向l(图1)延伸，带有基本上一致的截面。

如由名称所指示的，板式热交换器2的承载杆12布置成承载热传递板10，而导杆14布置成引导或对准热传递板10。参照图1，导杆从框架板4一直延伸到支承柱16。支承柱应布置在离框架板足够距离处，以允许易于安装、拆卸和维护板式热交换器2，这典型地涉及压力板6和热传递板10沿着导(和承载)杆的移动。因此，尤其是在其中板式热交换器包括很多个热传递板的情况下，导杆14可相对长且因此相对重。这样长、重的导杆可由于其重量或外压力而弯曲或下垂，这可导致导杆的上部从热传递板10的凹部22移出且因此影响导杆的板对准能力。

为支承导杆14且防止导杆14变形，板式热交换器2还包括两个支承脚42，其中一个布置在框架板4与压力板6之间且另一个布置在压力板6与支承柱16之间。支承脚42基本上相同，且在下文将特别参照图2进一步描述支承脚42中的一个以及它与板式热交换器2的其余者的相互作用。

支承脚42包括设有头部48的螺纹轴46、锁定螺母50(在权利要求书中为“螺母”)和滑动螺母52(在权利要求书中为“头部”)。轴46和头部48呈螺栓形式整体地形成。锁定螺母50和滑动螺母52旋拧到螺栓46上，使得锁定螺母50布置在螺栓头48与滑动螺母52之间离滑动螺母一定距离处。滑动螺母52和轴46的上部54包括于支承脚42的上部56中，该上部容纳于导杆14的凹槽40中。锁定螺母50、轴46的下部58和头部48包括于支承脚42的下部59中，该下部从导杆14延伸。

如从图2中清楚的，凹槽40包括具有不同尺寸的部分，更特别是主要部分60、外部62和内部64，该主要部分60布置成接纳滑动螺母52且具有布置成与滑动螺母52接合的内壁，该外部62限定凹槽的开口，该内部和外部布置在主要部分的相反侧上。主要部分60具有沿着宽度轴线w测量的仅比滑动螺母52的两个相反的外平面表面之间的距离略大的宽度，该滑动螺母具有六角形截面。因此，滑动螺母52不能在主要部分60内部旋转。凹槽40的外部62和内部64分别各自具有比主要部分60的宽度小，且小到足以阻止滑动螺母52在平行于深度轴线d的方向上离开主要部分60，而大到足以允许轴46插入、旋转和退出(当滑动螺母和轴如图2中示出的那样定向时)的宽度。此外，凹槽的主要部分60具有仅比滑动螺母52的高度略大的深度，这限制滑动螺母在主要部分60内部沿着深度轴线d的移动性。然而，为允许调整支承脚42沿着导杆14的位置，滑动螺母52能够在主要部分60中沿着凹槽40的长度轴线l滑动。

如从图2中清楚的，支承脚42的头部48布置成接触地面18。通过与滑动螺母52(该滑动螺母52与如上文描述的凹槽部分60联锁)接合的轴46，支承脚42使导杆14保持在离地面18一定距离处，该距离等于支承脚的下部59的高度h。该高度h能够通过头部48和由此轴46的旋转来调整。当支承脚42沿着导杆14正确地定位且支承脚的下部59的高度h如期望的那样设置时，可通过使锁定螺母50抵靠导杆14的侧部38紧固来将支承脚锁定在适当位置。由此，限定凹槽40的外部62的导杆14的一部分夹紧在锁定螺母50与滑动螺母52之间，使得支承脚42的位置沿着导杆14且平行于凹槽40的深度轴线锁定。

图4示出备选的板式热交换器的导杆66和两个支承脚42。除了关于导杆的设计和它与板式热交换器的其余者的接合以及支承脚的数量和位置之外，该备选的板式热交换器类似于上文描述的板式热交换器。下文将不再描述存在于板式热交换器2中且上文描述的备选的板式热交换器的特征。

导杆66包括呈带有矩形截面的不锈钢中空杆形式的上部68，以及铝压出的下部70。下部70包括细长的腔体72，该腔体72平行于导杆66的纵向方向延伸，该腔体72用于接纳上部68。不锈钢的紧固板74焊接到导杆66的上部68的相反端。导杆66到框架板和支承柱的附接借助于有头部带螺纹的螺栓来进行，该螺栓分别延伸穿过框架板和支承柱，且进一步拧入螺纹孔76和螺纹孔78中，该螺纹孔76形成于紧固板74中，该螺纹孔78形成于导杆66的下部70中。

导杆66的下部70在布置成面向地面的侧部80处包括两个平行的凹槽82，凹槽82平行于导杆66的纵向方向沿着整个导杆66延伸。为支承导杆66，提供至少一对支承脚42，这些支承脚与上文描述的支承脚基本上相同。凹槽与支承脚之间接合的上文描述对于导杆66的凹槽82与所述至少一对支承脚的支承脚42中相应的一个支承脚之间的接合是有效的。

因此，导杆66包括分别形成的上部68和下部70，且上部接纳于在下部中形成的凹部中。应注意的是，本发明的该实施例可允许包括导杆的现有的板式热交换器通过提供下部70和至少一对支承脚42来变换成根据本发明的板式热交换器。本发明的导杆的上部将然后为现有的板式热交换器的导杆，该导杆将接纳于下部70的腔体中。

因此，借助于本发明，相应的板式热交换器的导杆14和66可从下方支承，以便防止导杆的变形以及可由此类变形产生的板式热交换器的任何故障。支承借助于布置在导杆中的一个或两个(甚至可多于两个)凹槽中且从导杆朝地面延伸的一个或多个支承脚来实现。支承脚的数量和位置可针对板式热交换器的特征来调整，诸如板式热交换器的尺寸和重量。支承脚是能够调整的，以用于适应于导杆与地面之间不同的期望距离，这意指同一支承脚和导杆可用于不同的板式热交换器。如果地面不平坦和/或不完全平坦，支承脚的调整能力也是有利的。

本发明的上文描述的实施例应仅看作是示例。本领域技术人员认识到，所论述的实施例可以以多种方式变化和组合，而不脱离本发明的构思。

根据本发明的板式热交换器可包括任何数量的支承脚，即，一个或多个。

举例来说，包括整体形成的上部和下部的导杆可包括多于一个凹槽，且包括分别形成的上部和下部的导杆可仅包括一个凹槽和/或保护片。

作为另一示例，导杆的上部和下部不需要具有与上文描述的实施例中相等的长度。例如，在分别形成上部和下部的情况下，下部可为一个或多个较短的部分，布置成紧固或不紧固到框架板和压力板，这可便于改造现有的板式热交换器。

承载杆和导杆不需要具有上文描述的截面，而是可具有任何合适的截面。例如，布置成用于与框架板和支承柱接合的导杆的孔可在数量上更多或更少且不同地定位。此外，因此，热传递板和压力板的凹部可具有任何合适的形式。形成于热传递板和压力板的上部中的凹部可由孔替代，以便使板完全包绕承载杆。

除不锈钢和铝以外的其它材料(例如碳钢、钛和塑料)可用于根据本发明的板式热交换器中。

导杆的下部的凹槽和腔体不需要形成为图中示出的那样，而是可以以任何合适的方式形成。此外，导杆的下部的一个/多个凹槽不需要形成在布置成面向地面的侧部处，而是可例如形成在下杆的一侧/多侧上，带有适当修改的一个/多个支承脚。

框架板和压力板可布置成支承导杆且可能一起支承承载杆，在该情况下支承柱可为不必要的。

图1中示出的板式热交换器的导杆具有横跨其整个表面接触框架板和支承柱的相反端，使得导杆的凹槽由框架板和支承柱“闭合”。因此，两个支承脚的滑动螺母“截留”在凹槽中。自然，框架板和支承柱可改为布置有合适的凹部，以便不完全覆盖导杆的端部，更特别地，以便不闭合导杆凹槽。此类构造将允许在不拆卸的情况下从板式热交换器移除/向板式热交换器添加滑动螺母和因此支承脚。

在导杆包括分别形成的上部和下部的情况下，下部不需要包括用于接纳上部的腔体，而它可改为用相反方式，即，上部包括用于接纳下部的腔体。上部和下部也可布置成以其它方式彼此接合。例如，上部和下部可机械地连接到彼此，诸如借助于螺栓和螺母，或通过焊接、胶合等紧固到彼此。

本发明可结合除有垫片的板式热交换器以外的其它类型的板式热交换器(诸如包括导杆的半焊接的板式热交换器)来使用。

应强调的是，与本发明无关的细节的描述已省略，且图仅为示意性的且未根据比例来绘制。还应说的是，图中的一些比其它的更简化。因此，一些构件可在一个图中示出，而在另一图中省去。此外，应强调的是，当板式热交换器在其正常操作状态中时选择成描述和反映板式热交换器的像“上”、“下”、“竖直”、“水平”等的表达在本文中仅用来区别板式热交换器的不同细节。因此，这些表达决不是限制性的。最后，如本文中使用的，当一个构件说成是连接到另一个构件时，连接可为直接的以及间接的。