专利名称：可置换板式蒸发器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种换热器，特别是板式换热器，例如板式降膜蒸发器。本实用新型的蒸发器包括壳体、壳体封头、设置于壳体内的固定梁、设置于固定梁间的换热板片束、位于换热板片束顶端的液体分配器、约束换热板片束的支撑梁，以及热交换介质的汇流管和进汽管、出液管。
背景技术：
板式蒸发器是一种先进的蒸发浓縮设备之一，是目前世界上比较先进的蒸发浓縮设备，被广泛应用于各种工业领域，以满足各工业领域工艺流程的需要。近些年来，由于造纸工业碱回收和食品、饮料、啤酒等行业的迅速发展以及各国节能减排的环保要求，板式蒸发器的应用更为广泛。 随着各工业领域生产规模的快速扩大，对于板式降膜蒸发器等系列产品的需求量也在快速增长，而且单台板式降膜蒸发器的蒸发面积也越来越大，目前进行的项目中，单台板式蒸发器的面积达15， 000平方米。现有的板式降膜蒸发器核心零件即换热元件的制造是先将两张相同尺寸规格的薄板材料四周缝焊，形成一个四边焊合而中空的元件，再在其上焊接一个进水管，然后送入专用成型模具，模具上有等间距布置的圆柱形压头，紧紧将两薄板压在一起，再通过进水管向两板料中间注水加压，使两板料间除圆柱形压头压紧部位以外的其它部分被鼓胀隆起，形成板片内的流线型空腔；然后控干板片腔内的水分，将圆柱形压头压紧的部分用点焊机焊接，使之在工作过程中能承受一定的压力；接着按设计要求的开口位置和几何尺寸割开四周某焊合处，并扩出一个开口 ，再按设计要求将已开口的一定数量的各加热元件焊合，组成换热器。这种换热器通常换热元件数目庞大，各换热元件等间距地焊接在开槽的型钢上。开口处通过连接底板和侧板、盖板等焊接形成用以进汽和排水的集箱。但是，随着实践应用的增多，这种以数目众多的换热元件焊接组成换热器方式的不足和弱点逐渐凸显出来，集中表现在由于设备震动、汽锤冲击等作用，经常在连接底板等处出现开裂、变形、承压不高等形式的破损或失效，有时也会造成点焊处撕裂破坏。由于各换热元件相互紧密连接在一起，失效后的处理方式只能是将已破坏换热元件的进汽和出水口焊接封堵，弃之不用，当换热元件破损严重时将造成整体报废，只能重新加工制作新的换热器以更换。在更换换热器的过程中需切割掉上封头，拆除其上的分配器等附件，更换后又需逐一组焊，进行必要的无损检测，因此其实际成本极其昂贵，甚至更换的费用会超过购卖一台相同的新蒸发器。 中国发明发明专利200510022776. 4分开一种高效节能模块腔式换热器。该换热器包括多个热交换装置，其热交换装置内的由若干个管芯构成为模块式结构，管芯通过法兰与筒体连接，在热交换装置之间设置热媒开关和冷媒开关，使其相互连通。由于该专利采用了模块式结构，在运行中可将发生问题的模块拆卸进行更换维修。但实际上换热器发生的问题是单个的换热元件，而不可能是整个的换热模块单元，因此这一专利的经济性并不高。
发明内容本实用新型提供一种可克服现有技术不足，能在运行中较为方便地对损坏的换热元件进行更换维修的板式蒸发器。 本实用新型的板式蒸发器中包括现有技术的一些组成部分，如壳体、壳体封头、由多个换热元件构成的换热器、位于换热器顶端的液体分配器、约束各换热元件的支撑梁。但本实用新型的蒸发器中各换热元件，即各个换热板片与固定梁间的配合为可拆卸配合。[0007] 本实用新型由于蒸发器中各换热板片与固定梁间的配合为可拆卸配合，因此在运行中可以很方便地对损坏的换热元件进行拆卸与更换。 本实用新型的一个实施例是在蒸发器的壳体内设置有限位支架和固定梁，其中限位支架的一面通过焊接固定于设备壳体内，而固定梁则完全通过焊接固定于壳体内，在限位支架的另一面上设置等间距的固定V形槽，在固定梁上设置等间距的T形槽；各换热元件上分别设置与T形槽和V形槽相配合的T形连接板和V形固定卡板，各换热元件分别独立设置连通板腔内部的蒸汽入口管、冷凝水出口管和不凝气出口管；液体分配器、除沫器等分别固定于一个可拆卸的封头内。在组装状态下，各换热元件上的T型连接板分别置于T形槽内，换热元件上的V形固定卡板分别置于V形槽内，限位支架的另一端与V形槽间利用螺栓、螺母固定连接在一起，形成换热元件与壳体间的可拆卸配合；各蒸汽管、不凝气管和冷凝水管分别与蒸汽入口管、不凝气汇集管以及冷凝水汇集管固定连通，蒸发器的壳体上封头与壳体间用法兰联接。 由于本实用新型的每片换热元件上均独立设置蒸汽入口管、冷凝水出口管和不凝气出口管，这种结构较现有的结构能承受更大的工作压力，使设备安全性能得到有效提高。同时，由于各换热板片与固定梁、支撑梁和限位梁间的配合为可拆卸配合，使本实用新型的实施例既可解决蒸发器运行中对发生损坏的换热元件进行更换的问题，同时可以解决各换热元件受热后产生的膨胀问题，并且可以使设备由于震动、汽锤冲击等因素产生的应力与形变得以松驰，提高使整个设备的使用寿命和可靠性。 作为本实用新型的一种实施方式，在蒸发器壳体内可设置有至少两个固定梁，在固定梁上分别固定有T形槽，两个固定梁间形成一个检修通道；或者在蒸发器壳体内设置三个固定梁，在三个固定梁上分别固定T形槽，三个固定梁间形成一个正三角形的检修通道；或者在蒸发器壳体内设置四个固定梁，在四个固定梁上分别固定T形槽，四个固定梁间形成一个正方角形的检修通道；或者是在蒸发器壳体内设置有一个圆形的固定梁，在其上固定有向外辐射的T形槽，沿壳体内圆设置有呈圆形布置的限位支架，其上固定有向内幅射的T形槽，在圆形的固定梁内形成一个圆截面的检修通道。 本实用新型中如采用多个固定梁结构或圆形固定梁结构，可以使设备容纳更大的换热面积，同时可以使设备内容有较大的维修通道，这无论是对设备的制造还是对设备使用中的维修都是非常积极的。
附图1为本实用新型的一个实施例的整体主视图。[0013] 附图2为图1的整体左视图。[0014] 附图3为图1中A-A位置的剖视图。[0015] 附图4为图1中B-B位置的剖视图。[0016] 附图5为图1中C-C位置的剖视图。 附图6为本实用新型的加热元件及与T形连接板的示意图。[0018] 附图7为本实用新型的固定梁与各换热元件组装方式的示意图。[0019] 附图8为本实用新型的支撑梁与换热元件连接示意图。[0020] 附图9为设置有四个固定梁的蒸发器横截面剖视示意图。[0021] 附图10为高有圆形固定梁的蒸发器横截面剖视示意图。 图中1为循环液出口，2为下封头，3为冷凝水出液管，4为冷凝水汇集管，5为换热元件(即换热板片)，6为设备壳体，7为带有其上设有V形槽的限位支架，8为连接法兰，9为液体分配器，10为起重可拆卸上封头的吊耳，11为除沫器，12为二次蒸汽出口， 13为可拆卸的上封头，14为循环液入口 ， 15为人孔，16为不凝气汇集管，17为其上设有T形槽的固定梁，18为蒸汽入口管，19为支撑梁，20为连接限位支架的螺栓螺母，21为固定在换热元件上的T形连接板，22为固定在换热元件上的V形卡板。
具体实施方式本实用新型
以下结合附图和实施例详细解说 本实用新型实施例中放弃了传统的用开槽型钢等间距直线焊接固定各换热元件，再向开口处辅以连接底板和侧板、盖板等焊接形成用以进汽和排水的集箱，制作成一个外型尺寸庞大的焊接结构，而是将各单片换热元件在开口处焊接开槽的无缝钢管，以设置成独立的蒸汽入口、冷凝水出口和不凝气出口，以便实现与壳体6内独立设置蒸汽入口管18、冷凝水汇集管4和不凝气汇集管16的联接，再从换热元件侧面焊接用以组装连接的T形连接板21和用于实现固定保护作用的V形卡板22。 在蒸发器壳体内设置有固定换热元件的固定梁17、支撑梁19、限位支架7等连接构件，并在固定梁17和限位支架7上分别等间距固定设置T形槽和V形槽。[0026] 将除沫器11和液体分配器9固定设置于可拆卸的上封头13内。上封头13与壳体6间通过法兰8联接。 在组装时，将各换热元件5上固定的T形连接板21与固定于壳体内的固定梁上的T形槽连接配合，这种配合即限定了换热元件的安装位置，又能使换热元件T字连接板在固定梁上T字槽内上下活动，以解决由于换热元件受热膨胀后的线性变化。支撑梁19和限位支架上均设置有与固定梁T字槽等间距的V形槽，其中支撑梁19用于承载各换热元件的重量；限位支架7焊接固定在设备壳体内，其上与各换热元件通过相连接V形槽和V形固定卡板相连接，限位支架的这两部分利用螺栓、螺母20固定连接在一起，用于克服各换热元件在工作过程中带来的振动并增加其刚性。换热元件上的蒸汽入口管、冷凝水出口管和不凝气出口管等无缝钢管分别与相应的蒸汽入口管18、冷凝水汇集管3、不凝气汇集管16相固定，如采用刚性连接或柔性连接，如此形成了各换热元件独立安装的形式。[0028] 完成以上工序后，利用设置于上封头的起重吊耳10，将带有分配器9、除沫器11等一些内部构件的上封头13吊装于壳体6上，用螺栓将连接法兰8固定在一起。[0029] 本实用新型的蒸发器在运行中，如果某件换热元件出现以意外损坏，可以松开设备上部连接法兰8上的螺栓，连同上封头13在内的分配器、除沫器等一些内部构件全部吊离，松开限位支架连接螺栓，取下限位支架与各换热元件相连接的一端，以解除各换热元件一侧的约束，同时分离相应的换热元件上的蒸汽入口管、冷凝水出口管和不凝气出口管与蒸汽入口管18、冷凝水汇集管3、不凝气汇集管16的固定，取出损坏的换热元件，更换新的换热元件后即可恢复各零件原有位置，使本实用新型正常作业。 本实用新型可以如附图l所示的并排设置两组固定梁，也布置成单列或圆形、正方形、长槽形等任意方式，如附图11或12所示的结构，使设备的适用性得到进一步提高。按照每台蒸发器要求的图纸尺寸，将支撑梁、固定梁、蒸汽入口管、冷凝水汇集管、不凝气汇集管等焊接在设备壳体6之外的上封头13内，逐一将各换热元件的T字连接板插入到固定梁上T字槽，换热元件下部固定保护V形卡板插入到支撑梁V形槽内，然后焊接各自的蒸汽入口管、冷凝水管、不凝气管，最后将限位支架V形槽卡入到换热元件侧面的固定保护V形卡板，用螺栓固定限位支架。
权利要求可置换板式蒸发器，包括壳体、壳体封头、设置于壳体内的固定梁、设置于固定梁间的由多个换热元件构成的换热器、位于换热器顶端的液体分配器、约束各换热元件的支撑梁、设于各换热元件上的蒸汽入管、不凝气管和冷凝水管，以及与各换热元件上所设的蒸汽管、不凝气管和冷凝水管相连通的热交换介质汇流管、进气管和出液管，其特征是各换热板片与固定梁间的配合为可拆卸配合。
2. 根据权利要求1所述的可置换板式蒸发器，其特征是在蒸发器的壳体内设置有用螺栓、螺母固定，可拆卸式的限位支架，固定梁和限位支架上分别等间距固定设置T形槽和V 形槽，各换热元件上分别固定有与固定梁和限位支架上的T形槽相配合的T形的连接板和V 形固定卡板和连通板腔内部的蒸汽入口管、不凝气出口管和冷凝水出口管，在组装状态下， 各换热元件上的T型连接板分别置于T形槽内，各蒸汽管、不凝气管和冷凝水管分别与蒸汽 入口总管、不凝气汇集管以及冷凝水汇集管固定连通，蒸发器的壳体上封头与壳体间用法 兰联接，液体分配器、除沫器均固定于可拆卸的封头内。
3. 根据权利要求2所述的可置换板式蒸发器，其特征是在蒸发器壳体内设置有至少两 个固定梁，在固定梁上分别固定有T形槽，两个固定梁间形成一个检修通道。
4. 根据权利要求2所述的可置换板式蒸发器，其特征是在蒸发器壳体内设置有一个圆 形的固定梁，在其上固定有向外辐射的T形槽，沿壳体内圆设置有呈圆形布置的限位支架， 其上固定有向内幅射的T形槽。
专利摘要本实用新型公开一种可更换其换热元件的板式换热器，特别是可更换其换热元件的板式降膜蒸发器。本实用新型的蒸发器包括壳体、壳体封头、设置于壳体内的固定梁、设置于固定梁间的由多个换热元件构成的换热器、位于换热器顶端的液体分配器、约束各换热元件的支撑梁、设于各换热元件上的蒸汽入管、不凝气管和冷凝水管，以及与各换热元件上所设的蒸汽管、不凝气管和冷凝水管相连通的热交换介质汇流管、进气管和出液管，其特征是各换热板片与固定梁间的配合为可拆卸配合。
文档编号B01D1/00GK201437049SQ20092015694
公开日2010年4月14日 申请日期2009年6月3日 优先权日2009年6月3日
发明者张兵, 张培洲, 张舒, 盖美萍, 邵珲 申请人:张培洲