CN103398606B - 单通道螺旋板式热交换构件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种单通道螺旋板式热交换构件及其制造方法，所述热交换构件由双层折叠金属板材盘旋卷绕构成或者由两个螺旋状金属板材套装构成，其双层金属板材或者套装金属板材之间的间隔形成螺旋状汽/液流道，热交换构件的起始段和尾段分别连接换热器的汽/液进出管件，金属板材的表面具有若干道与金属板材成一体的加强筋。本热交换器构件可以拆装，并根据不同规格换热器的定做流道大小以及圈与圈之间的宽度及高度，并具有较强的承受能力，制造方法简单，不需大型制造设备，可适用于手工或简易设备制造。

Description

单通道螺旋板式热交换构件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种热交换构件，尤其涉及一种单通道螺旋板式热交换构件及其制造方法。
背景技术
螺旋板式热交换构件，广泛应用于医药、食品等工业设备的热能交换，由金属板呈螺旋状卷绕而成。现有螺旋板式热交换构件大多为等间距两通道结构，物料与蒸汽或循环水等热交换介质便在两通道中流动实现热交换。热交换构件直接封装在交换器壳体内，不能拆卸，给维护带来不便。并且不能适用于静态物料的热交换，在使用范围上有很大局限性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种单通道螺旋板式热交换构件，该热交换构件能适用于静态物料与动态蒸汽或循环水等热交换介质进行加热或冷却的热交换，并具有较好的强度。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种单通道螺旋板式热交换构件，所述热交换构件由双层折叠金属板材盘旋卷绕构成或者由两个螺旋状金属板材套装构成，其双层金属板材或者套装金属板材之间的间隔形成螺旋状汽/液流道，所述热交换构件的起始段和尾段分别连接换热器的汽/液进出管件，所述金属板材的表面具有若干道与金属板材成一体的加强筋。
本发明单通道螺旋板式热交换构件的制造方法,包括以下步骤：
第一步折叠金属板：根据所要制作换热器的技术参数选择一张金属板，然后折叠金属板成为双层金属板料，根据换热构件的螺旋圈数以及流道大小，确定外圈金属板料比内圈金属板料长一定长度，用符合热交换构件汽/液进出口直径的金属棒，将双层金属板料的折合处加工成圆孔状汽/液进出口；
第二步制作加强筋：用具有一条或多条凹形方槽以及具有与凹形方槽相对应条数圆弧凸起的两根金属压辊的可升降压机，将双层金属板料折合处一端推入压机的两根金属压辊之间，调整好加强筋深度，启动压机，在双层金属板料的表面上压制所需数量的加强筋；
第三步卷绕金属板：在特制的卷绕机上，将双层金属板料的圆弧对折处放入卷绕机的主辊的圆弧槽内，用金属销棒插入圆弧槽的销孔将其锁住，将卷绕机上的可升降的副辊置于双层金属板料的长金属板料板上，调整好上下辊间隙后，启动卷绕机，进行同心圆卷绕，随着卷板直径变大，副辊要进行相应提升，直到卷绕程序完成，其中副辊包裹具有良好弹性的塑胶或者橡胶，主辊为刚性金属辊，一头大，一头小，大的一头用于卷绕，小的一头用于卸件；
第四步取出卷绕后的构件：提升副辊，拔出销棒，将主辊的圆弧槽解锁，卷绕后的构件由于其本身存在的弹性，很容易向主辊小头一侧滑动，并且将双层金属板料的圆弧对折处没有加强筋的一段移到反向位置，同时在主辊下方托住构件，在反转主辊的同时用销棒固定住圆弧对折端直至完全脱离主辊，取下构件；
第五步整理：根据换热器的技术参数，整理构件的内圈和外圈，调节到适当位置，用特制的带有一定深度凹槽的手柄对内圈向外预扳45度左右，同样外圈向内预扳45度左右；
第六步封合：将上述构件放在所需流道间距的螺旋状模板上，利用金属的延展特性敲制加工内外圈封边，同时进行两面点焊定位至成型，并且在圆弧对折处一端封口，在构件尾端处修整内外圈齐平，并对构件汽/液进出口端的两面金属板进行预弯并进行点焊封合；
第七步成品：对构件各结合部进行细致焊接，并焊接汽/液进出管件，装上试压的配件直至试压完毕。
本发明具有以下有益效果：本发明的热交换器构件可以拆装，并根据不同规格换热器的定做流道大小以及圈与圈之间的宽度及高度，并具有较强的承受能力，使用时，可以将本热交换器构件沉浸在热交换设备中，蒸汽/循环水等热交换介质在流道中流动与静态物料进行热交换，对物料进行加热或冷却。本发明制造方法简单，不需大型制造设备，可适用于手工制造。
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1是本发明实施例热交换构件的结构示意图。
图2是图1的热交换构件的立体图。
图面说明：1.汽/液流道，2.起始段，3.尾段，4.加强筋，5.金属板，6.物料区。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实施例单通道螺旋板式热交换构件，由双层折叠金属板5盘旋卷绕构成，其双层金属板之间的间隔形成螺旋状汽/液（即热交换介质）流道1，热交换构件的起始段2和尾段3分别为汽/液进口和汽/液出口并连接换热器的汽/液进出管件，金属板5的表面具有若干道与金属板成一体的加强筋4。
本实施例单通道螺旋板式热交换构件，包括以下步骤：
第一步折叠金属板：根据所要制作换热器的技术参数选择一张金属板，然后折叠金属板成为双层金属板料，根据换热构件的螺旋圈数以及流道大小，流道大小可选择12-25毫米，确定外圈金属板料比内圈金属板料长一定长度，用符合热交换构件汽/液进出口直径的金属棒，将双层金属板料的折合处加工成圆孔状汽/液进出口；
第二步制作加强筋：用具有一条或多条凹形方槽以及具有与凹形方槽相对应条数圆弧凸起的两根金属压辊的可升降压机，将双层金属板料折合处一端推入压机的两根金属压辊之间，调整好加强筋深度，启动压机，在双层金属板料的表面上压制所需数量的加强筋。压机可采用通用可升降凹凸压机，也可自行设计制作；
第三步卷绕金属板：在特制的卷绕机上，将双层金属板料的圆弧对折处放入卷绕机的主辊的圆弧槽内，用金属销棒插入圆弧槽的销孔将其锁住，将卷绕机上的可升降的副辊置于双层金属板料的长金属板料板上，调整好上下辊间隙后，启动卷绕机，进行同心圆卷绕，随着卷板直径变大，副辊要进行相应提升，直到卷绕程序完成，主辊为刚性金属辊，一头大，一头小，大的一头用于卷绕，小的一头用于卸件，为了保护加强筋在卷绕过程中不受损坏，副辊包裹具有良好弹性的塑胶或者橡胶。卷绕机可以根据加工要求自行设计制作；
第四步取出卷绕后的构件：提升副辊，拔出销棒，将主辊的圆弧槽解锁，卷绕后的构件由于其本身存在的弹性，很容易向主辊小头一侧滑动，并且将双层金属板料的圆弧对折处没有加强筋的一段移到反向位置，同时在主辊下方托住构件，在反转主辊的同时用销棒固定住圆弧对折端直至完全脱离主辊，取下构件；
第五步整理：根据换热器的技术参数，整理构件的内圈和外圈，调节到适当位置，用特制的带有一定深度凹槽的手柄对内圈向外预扳45度左右，同样外圈向内预扳45度左右；
第六步封合：将上述构件放在所需流道间距的螺旋状模板上，利用金属的延展特性敲制加工内外圈封边，同时进行两面点焊定位至成型，并且在圆弧对折处一端封口，在构件尾端处修整内外圈齐平，并对构件汽/液进出口端的两面金属板进行预弯并进行点焊封合；
第七步成品：对构件各结合部进行细致焊接，并焊接汽/液进出管件，装上试压的配件直至试压完毕。
为了保持流道内外圈的一定间隔，便于整理成型，上述第三步骤中，还包括将一定厚度的挠性带材贴合在较长的金属板材上，随金属板材一同卷绕。挠性带材可以采用橡胶带或者具有相同特性的其它带材。
为增加流道内外圈的摩擦力，实现卸件方便，上述第三步骤中，小的一头还包裹具有良好弹性的塑胶或者橡胶。
使用时，将发明热交换构件沉浸在热交换设备中，蒸汽/水循环等热交换介质由热交换构件的介质进口管件进入螺旋状介质流道中盘旋运行对处于物料区6的物料进行加热或冷却，之后从热交换构件的介质出口管件流出，完成热交换整个过程。
对于由两个螺旋状金属板材套装构成的单通道螺旋板式热交换构件，其基本结构与上述实施例雷同，区别在于先分别将两张大小不同的金属板材分别卷绕成螺旋体，然后相互套装组成后，参照上述制造方法制成成品。

Claims (4)

1.一种单通道螺旋板式热交换构件的制造方法，其特征是：包括以下步骤：
第一步折叠金属板：根据所要制作换热器的技术参数选择一张金属板，然后折叠金属板成为双层金属板料，根据换热构件的螺旋圈数以及流道大小，确定外圈金属板料比内圈金属板料长一定长度，用符合热交换构件汽/液进出口直径的金属棒，将双层金属板料的折合处加工成圆孔状汽/液进出口；
第二步制作加强筋：用具有一条或多条凹形方槽以及具有与凹形方槽相对应条数圆弧凸起的两根金属压辊的可升降压机，将双层金属板料的折合处一端推入压机的两根金属压辊之间，调整好加强筋深度，启动压机，在双层金属板料的表面上压制所需数量的加强筋；
第三步卷绕金属板：在卷绕机上，将双层金属板料的折合处放入卷绕机的主辊的圆弧槽内，用金属销棒插入圆弧槽的销孔将其锁住，将卷绕机上的可升降的副辊置于双层金属板料的长金属板料板上，调整好上下辊间隙后，启动卷绕机，进行同心圆卷绕，随着卷板直径变大，副辊要进行相应提升，直到卷绕程序完成，其中副辊包裹具有良好弹性的塑胶或者橡胶，主辊为刚性金属辊，一头大，一头小，大的一头用于卷绕，小的一头用于卸件；
第四步取出卷绕后的构件：提升副辊，拔出销棒，将主辊的圆弧槽解锁，卷绕后的构件由于其本身存在的弹性，很容易向主辊小头一侧滑动，并且将双层金属板料的折合处没有加强筋的一段相对卷绕起始方向的反方向移位，同时在主辊下方托住构件，在反转主辊的同时用销棒固定住双层金属板料的折合处直至完全脱离主辊，取下构件；
第五步整理：根据换热器的技术参数，整理构件的内圈和外圈，调节到适当位置，用带有一定深度凹槽的手柄对内圈向外预扳45度左右，同样外圈向内预扳45度左右；
第六步封合：将上述构件放在所需流道间距的螺旋状模板上，利用金属的延展特性敲制加工内外圈封边，同时进行两面点焊定位至成型，并且在双层金属板料的折合处一端封口，在构件尾端处修整内外圈齐平，并对构件汽/液进出口端的两面金属板进行预弯并进行点焊封合；
第七步成品：对构件各结合部进行细致焊接，并焊接汽/液进出管件，装上试压的配件直至试压完毕。
2.根据权利要求1所述单通道螺旋板式热交换构件的制造方法,其特征是：所述第三步骤中，还包括将一定厚度的挠性带材贴合在较长的金属板材上，随金属板材一同卷绕。
3.根据权利要求1所述单通道螺旋板式热交换构件的制造方法,其特征是：所述第三步骤中，小的一头还包裹具有良好弹性的塑胶或者橡胶。
4.根据权利要求2所述单通道螺旋板式热交换构件的制造方法,其特征是：所述第三步骤中，小的一头还包裹具有良好弹性的塑胶或者橡胶。
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