CN202092496U - 半焊式板式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种半焊式板式换热器，该换热器包括固定夹紧板、活动压紧板、上导杆、下导杆、支柱、半焊板片对、密封垫片和夹紧螺栓副，所述的固定夹紧板、活动压紧板、上导杆、下导杆、支柱构成换热器的框架，多个半焊板片对通过密封垫片组装在一起构成板束，板束设置在固定夹紧板和活动压紧板之间、并通过夹紧螺栓副固定；所述板束上的多个半焊板片对之间的密封采用密封垫片密封，同时半焊板片对的两张板片A和B之间密封之处采用双面激光焊接的结构形式，有效的克服了板片对焊接时的变形，消除了焊接时的变形应力。本实用新型的结构简单合理，使用方便，换热效果好。

Description

半焊式板式换热器

技术领域

本实用新型涉及一种换热装置，具体的地说是一种具有可拆性的半焊式板式换热器。

背景技术

现有的可拆式板式换热器其结构形式是板片与板片之间用密封胶垫密封后构成半片对，多个半片对之间再通过密封胶垫密封后构成板束，由于其本身结构的局限性，使用压力不超过2.5MPa，使用温度不超过180℃，另外由于板片之间完全采用密封胶垫密封，还存在流体与密封胶垫的相容性问题，在对橡胶密封垫有腐蚀的介质中不能使用，使得可拆式板式换热器的使用范围受到限制；而传统管壳式换热器又存在传热效率低、不便拆卸和清洗等缺点；全焊板式换热器其结构形式是将板片全部焊接，所以不具有可拆性，存在对使用介质的清洁度要求非常严格等不足。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种结构简单合理，使用方便，换热效果好，能够实现对高温高压介质及化学腐蚀性流体介质的换热，可应用于化工、石油、动力、冶金等领域的加热、冷却、冷凝、蒸发和热回收等工艺过程的半焊板式换热器。

本实用新型的目的是这样实现的，该换热器包括固定夹紧板、活动压紧板、上导杆、下导杆、支柱、半焊板片对、密封垫片和夹紧螺栓副，所述的固定夹紧板、活动压紧板、上导杆、下导杆、支柱构成换热器的框架，多个半焊板片对通过密封垫片组装在一起构成板束，板束设置在固定夹紧板和活动压紧板之间、并通过夹紧螺栓副固定；所述板束上的多个半焊板片对之间的密封采用密封垫片密封，同时半焊板片对的两张板片A和B之间密封之处采用双面激光焊接的结构形式，有效的克服了板片对焊接时的变形，消除了焊接时的变形应力。

所述的每张板片A和B上的焊接通道角孔头道密封槽的深度小于焊接周边密封槽的深度。

所述的每张板片A和B上的焊接通道的二道密封槽的深度采用带有斜度的渐变过渡区的结构形式。

所述的密封垫片断面的结构形式采用多边屋脊形。

所述的每张板片A和B在焊接前要采用抛光处理。

本实用新型具有以下特点:

1、板片对

半焊式板式换热器板片对采用新一代光纤激光焊接, 热输入仅为普通焊接法的25% , 因此焊接热影响区和残余应力较小, 焊缝优于普通的焊缝。半焊式板式换热器仅在板片平面的二个方向进行激光焊接；这样, 当温度和压力变化时, 板片能够沿长度方向膨胀并接触。板束的这种柔性使半焊板式换热器在温度和压力迅速变化时仍可以使用；而在典型的三向焊接设计中, 通常将产生疲劳裂纹。除此之外焊接时会随温度升高而变形。

2、板片定位

半焊式板式换热器采用燕尾槽形状的悬挂定位系统。其具有五点定位功能，使板片上下左右定位准确；两张板片定位处相接触采用点焊的结构形式，可以提高板片定位处的支承刚度，方便拆装。

3、板片焊接通道角孔头道密封槽

由于腐蚀垫片的介质走焊接密封的流道，故进出口角孔处密封垫片为特殊材质的O型圈，其压缩比与主垫片压缩比不同，因此焊接通道进出口角孔头道密封槽与焊接周边密封槽相比较，其深度不同，这样即保证了换热设备承压能力又减小了角孔处的阻力损失。

4、板片焊接通道角孔二道密封槽

在板片焊接通道的二道密封处采用渐变的结构形式，这样不但保证了板片二道密封处对垫片的支持承刚度，同时又保证了垫片的承压能力。

5、板片结构形式

板片上下头部采对称结构形式，使马赛克导流区的相互平行支承，形成管状流，减少了流动阻力。不同角度的人字形波纹，使流体在低流速下形成湍流，增大了传热系数。

6、激光焊接工艺

    板片对采用国际上最先进的光纤激光机焊接而成，为了防止焊接热影响区对板片焊接的变形，在焊接工艺上采用正反两面焊接的工艺方法，很好的消除了焊接时残余应力造成的焊接后板片变形，进一步地保证了焊道的密封性能。

7、密封垫片结构形式

垫片采用多面屋脊形，这样不但可以增大了垫片压缩比，且增大了垫片与板片对之间接触面积，从而提高了换热设备的承压能力。

同时本实用新型的优点包括：

 (1)、可以耐最高温度 200°C，最低温度为-38°C，最大设计压力为3.0MPa；

(2)、 机械结构坚固，激光焊接比橡胶垫密封性能可靠，能处理腐蚀性介质，抗泄漏安全性高；

(3)、 适于对橡胶密封垫有侵蚀的液体,拆装简单，可将密封垫封闭的板片拆开、清洗；

(4)、不需备品备件,运行成本低。由于在工艺流体侧(如电解液、硫酸、碱等)采用激光焊接,没有橡胶垫密封,故严格上讲,该侧就不存在以后采购备件的必要。这样,该设备的运行费用与普通板式换热器相比大大减少；

(5)、模块化设计。整台板式换热器是由很多2片/组的模块组成,保证了设备的灵活性。即通过增加或减少模块的数量可方便地改变该设备的换热量；

(6)、高抗结垢性。一般情况下,模块化设计的半焊式板式换热器的板片在制造时均采用抛光处理。这一点最初是为了便于焊接,提高焊接或功率考虑。但也大大提高了激光半焊式板式换热器的抗污垢性；

(7)、具备其它普通板式换热器所拥有的一切优点。如占地面积小,换热系数及换热效率高,维护方便及运行经济等；

(8)、半焊式板式换热器是一种将常规可拆板式换热器与全焊板式换热器优点结合在一起的新型换热设备，该种换热器主要用于常规可拆板式换热器无法使用的高温及高压或流道有相变场合；用于处理要求苛刻的流体或气体，例如氨气、腐蚀性化学品等不允许互相泄漏介质换热需要而开发的一种新型换热设备。

附图说明

图1是半焊式板式换热器整体结构示意图。

图2是本实用新型组成板片对的板片结构示意图。

图3是本实用新型双面激光焊接的两张板片A和B构成的板片对断面结构示意图。

图4是本实用新型多个板片对通过密封垫片组装在一起构成的板束断面结构示意图。

图5是本实用新型板片二道密封槽深度渐变过渡区结构示意图。

图6是本实用新型图5中二道密封槽深度渐变过渡区A-A面旋转剖面图。

图7是本实用新型密封垫片断面放大结构示意图。

具体实施方式

由附图1、2、3所示：该换热器包括固定夹紧板1、活动压紧板2、上导杆3、下导杆4、支柱5、半焊板片对6、密封垫片7和夹紧螺栓副8，所述的固定夹紧板1、活动压紧板2、上导杆3、下导杆4、支柱5构成换热器的框架，多个半焊板片对6通过密封垫片7组装在一起构成板束，板束设置在固定夹紧板1和活动压紧板2之间、并通过夹紧螺栓副8固定；所述板束上的多个半焊板片对6之间的密封采用密封垫片7密封，同时半焊板片对6的两张板片A和B之间密封处12采用双面激光焊接的结构形式，有效的克服了板片对焊接时的变形，消除了焊接时的变形应力。

由附图4所示：所述的每张板片A和B上的焊接通道角孔头道密封槽9的深度小于焊接周边密封槽10的深度。

由附图5、6所示：所述的每张板片A和B上的焊接通道的二道密封槽11的深度采用带有斜度的渐变过渡区13的结构形式。

由附图7所示：所述的密封垫片7断面的结构形式采用多边屋脊形。

所述的每张板片A和B在焊接前要采用抛光处理。

本实用新型是将两张板片A、B密封处用激光焊接代替密封垫片组成半焊板片对6，激光焊接半焊板片对6内没有任何橡胶垫,原来有橡胶垫的地方均由激光焊接来代替,因此高温高压或腐蚀性介质不与任何橡胶垫接触,可安全运行,绝对不会产生外泄或内漏。而每一对半焊板片对6之间采用传统的垫片密封组成板束。在板束中，由激光焊接组成的焊接通道与密封垫片7组成常规通道相间而成，腐蚀介质走焊接密封的流道，无腐蚀介质走密封垫片7常规密封的流道，每个半焊板片对6角孔之间采用耐久的人造橡胶或其它高弹性材料制造的O形圈密封，故该换热器即具备可拆卸板式换热器的优点，同时也解决了腐蚀性介质对橡胶垫片破坏的问题。主要用于处理介质对垫片有腐蚀的热交换场合，如氨作为制冷剂冷的制冷行业，溶剂的加热或冷却等。

Claims (4)

1.一种半焊式板式换热器，该换热器包括固定夹紧板（1）、活动压紧板（2）、上导杆（3）、下导杆（4）、支柱（5）、半焊板片对（6）、密封垫片（7）和夹紧螺栓副（8）；所述的固定夹紧板（1）、活动压紧板（2）、上导杆（3）、下导杆（4）、支柱（5）构成换热器的框架，多个半焊板片对（6）通过密封垫片（7）组装在一起构成板束，板束设置在固定夹紧板（1）、和活动压紧板（2）之间，并通过夹紧螺栓副（8）固定，其特征在于：所述板束上的多个半焊板片对（6）之间的密封采用密封垫片（7）密封，同时半焊板片对（6）的两张板片A和B之间密封处（12）采用双面激光焊接的结构形式。

2.根据权利要求1所述的一种半焊式板式换热器，其特征在于：所述的每张板片A和B上的焊接通道角孔头道密封槽（9）的深度小于焊接周边密封槽（10）的深度。

3.根据权利要求1所述的一种半焊式板式换热器，其特征在于：所述的每张板片A和B上的焊接通道的二道密封槽（11）的深度采用带有斜度的渐变过渡区（13）的结构形式。

4.根据权利要求1所述的一种半焊式板式换热器，其特征在于：所述的密封垫片（7）断面的结构形式采用多边屋脊形。

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