CN206037804U - 一种热交换器板组定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热交换器板组定位装置，该装置在每张板片换热区设置多排凸起或凹陷的波纹，当板片组装后，一张板片凸起的波纹与相邻板片凹陷的波纹扣合在一起，限制了相邻板片的移动错位，由此实现对热交换器板组的定位功能。该定位装置提高了板片的组装精度，有效的防止板组在高温或高压以及交变载荷操作环境下，由于相邻板片之间发生错位导致板组泄漏的问题，具有提高板组承压能力，延长板组使用寿命的优点。

Description

一种热交换器板组定位装置

技术领域

本实用新型属于板式热交换器设计领域，具体涉及一种热交换器板组定位装置。

背景技术

板式热交换器作为一种高效节能设备，已广泛应用在石油化工、航空航天、食品医药以及热电核电等行业领域。根据连接方式的不同，板式换热器主要分为可拆卸板式热交换器及全焊接板式热交换器。

现有的可拆卸板式热交换器板片四个角孔密封垫片外边缘都设置了辅助定位点，用于板片组装定位，同时在工作状态下，可有效防止板片的四角发生错位。但板片密封垫片内侧的换热区域并未设置定位点，仅通过固定压紧板及活动压紧板对板组进行前后方向上的约束固定，在高温高压介质的作用下，板组中部换热区域会发生错位变形，板片尺寸较大时，变形尤其严重，将使垫片偏离密封中心，导致垫片处流体泄漏，从而使热交换器失效。

全焊接板式热交换器板组内部并未设置任何定位点，仅通过外部框架对其进行约束固定，在高温高压介质作用下，再加上板片尺寸太大（现有的全焊接板式热交换器单板最大尺寸可达2×10m），板片会很容易产生移动错位，进而对板组焊缝处产生拉扯，严重时会导致焊缝开裂从而使热交换器失效。

另外，由于换热区域未设置定位点，从而使得板式热交换器的承压能力及使用寿命大大降低。

实用新型内容

本实用新型提出一种板式热交换器板组定位装置，用于解决在高温高压及交变载荷工况下板片间易发生移动错位的问题，避免板组发生泄漏，延长热交换器使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种热交换器板组定位装置，包括板片，所述板片 换热区设置定位点 ，该定位点为多排凸起或凹陷的波纹，多张板片组装为板组后，一张板片凸起的波纹与相邻板片的凹陷波纹扣合在一起。

所述定位点 在人字形波纹板片换热区两侧为中心对称分布，且定位点 设置在人字形波纹板片凸起或凹陷波纹上。

所述定位点 在泡状波纹板片换热区一侧为凸起或凹陷波纹，则另一侧与其垂直或水平对称的定位点为凹陷或凸起波纹；该泡状波纹板上的定位点 可设置在板片凸起或凹陷的泡上，或设置在平板区域。

所述定位点间的中心距离为200mm～600mm，该定位点在板片横向或纵向上采用等间距或不等间距布置。

本实用新型通过在板片换热区域内设置定位点，不但提高了板组组装定位精度，还克服了板组在高温高压及交变载荷工况下易发生板片变形错位，造成板组泄漏的缺陷。具有结构简单，承压能力高，延长板组使用寿命，易于推广等优点。

附图说明

图1是本实用新型人字形波纹板片正面圆形定位点图示；

图2是本实用新型人字形波纹板片正面条形定位点图示；

图3a是本实用新型泡状波纹板片正面圆形定位点设置在板片波纹上的图示；

图3b是本实用新型泡状波纹板片正面圆形定位点设置在板片平板处的图示；

图4是本实用新型定位点不等间距分布图示；

图5a是本实用新型定位点截面外轮廓线为圆形的图示；

图5b是本实用新型定位点截面外轮廓线为梯形的图示；

图6是本实用新型板片组装后定位点图示。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

人字形板片在组装过程中需要将后一张板片水平旋转180°再与前一张板片进行组对；泡状波纹板片在组装过程中需要将后一张板片水平或垂直翻转180°再与第一张板片组对，目的是使前后两张板片的凸起波纹对扣；通过这两种组对装置可实现对类似波纹板片的组装。针对上述板片组对方式，为了增加板组的耐压性能、延长使用寿命及降低成本，提出了一种适用于可拆及全焊接板式热交换器的板组定位装置。

实施例1，具有定位点的人字形波纹板片及其组成的板组。

参照图1、2，本实用新型在人字形波纹板片1换热区表面设置定位点波纹槽，该定位点2相对于板片一面为凸起或凹陷波纹，则相对于板片另一面为凹陷或凸起波纹。定位点的位置既可设置在板片的凸起波纹上，亦可设置在凹陷波纹上。由于板片一侧可同时存在凸起及凹陷的定位点波纹槽，则定位点在板片换热区两侧为中心对称分布，这种设置方式使得人字形波纹板片组对时，后一张板片只需水平旋转180°就可与前一张板片进行组对，使得一张板片的凸起定位点对应相邻板片的凹陷定位点，保证定位点组对成功，限制了相邻板片的移动错位，由此实现对整个热交换器板组的定位功能，同时满足冷热流体在流道内呈网状三维流动。

实施例2，具有定位点的泡状波纹板片及其组成的板组。

参照图3a、3b，图中标号3为凸起波纹，标号4为凹陷波纹，标号21为凸起的定位点，标号22为凹陷的定位点。定位点2可设置在泡状波纹上，亦可设置在泡状波纹间的平板处；类似于此种有凸有凹的泡状波纹板片在组对时，需要将后一张板片垂直或水平翻转180°与前一张板片进行组对，使得一张板片的凸起波纹与相邻板片的凸起波纹相对，因此在设置定位点时，板片换热区一侧的定位点为凸起（凹陷）波纹，则另一侧与其垂直或水平对称的定位点为凹陷（凸起）波纹，此种设置才能保证板片翻转后定位点组对成功。限制了相邻板片的移动错位，由此实现对整个热交换器板组的定位功能。

上述板片及定位点的波纹采用模压成型，需要将所需板片板型进行设计加工，在新的模具中相应位置设置定位点波纹槽成型结构，这使得板片波纹压制过程中将定位点波纹同时一次加工完成，保证所有板片的定位点位置及精度一致，从而保证板片的组装整齐度及耐压性能。

定位点间的横向中心距a及纵向中心距b的范围通常在200mm～600mm之间，当单板面积较小或者工作介质的温度及压力不高的工况下，如可拆板式热交换器，可采用较大的定位中心距；反之，当工作压力大、波动冲击力大的情况下，如全焊接板式热交换器，则采用较小的定位中心距用以增加对板组的约组固定。

定位点在板片的横向或纵向上可采用等间距或不等间距布置，当采用不等间距布置时，如附图4所示，其主要应用于冷热流体流速较高、存在相变或振动较大的工况。由于在上述工况下，流体对进出口处的冲击较大，可在离进出口较近的换热区设置纵向或横向间距较小的定位点，在流体流动相对平缓的中部换热区设置纵向或横向间距较大的定位点，这种不等间距的布置可均衡整张板片的受力情况。

定位点波纹的形状可为圆形、方形或长条形，其中，相同单板面积及定位间距条件下，长条形波纹对换热区横向的约组定位能力优于圆形及方形波纹，但长条形定位点单板可用换热面积将低于圆形及方形波纹板片，波纹类型可根据具体换热工况进行选择。

如附图5a、5b所示，圆形、方形或条形波纹的截面外轮廓为圆形或梯形，该设计的目的是便于模压成型，另一方面是使板片各定位点能扣合在一起。其中，定位点的波纹深度，为板片波纹深度；梯形波纹定位点的波纹角度，为板片厚度，在0.4mm-2.0mm之间。

如附图6所示，板片组装后，一张板片凸起的波纹与相邻板片的凹陷波纹扣合在一起，不仅提高了组装精度，还限制了板片上下左右方向的移动，实现了对热交换器板组的定位功能。

采用了上述定位装置的板片在组装及使用过程中与传统热交换器相同，其特点是在换热过程中增加了对板组的定位功能，解决了高温高压或交变载荷工况下，工作流体对垫片或焊缝的拉扯，使其产生错位或撕裂，造成板组泄漏失效的问题，提高了板组的承压性能，延长了板组的使用寿命。

Claims (8)

1.一种热交换器板组定位装置，包括板片，其特征在于：所述板片（1）换热区设置定位点（2），该定位点（2）为多排凸起或凹陷的波纹，多张板片组装为板组后，一张板片凸起的波纹与相邻板片的凹陷波纹扣合在一起。

2.如权利要求1所述的一种热交换器板组定位装置，其特征在于：所述定位点（2）在人字形波纹板片换热区两侧为中心对称分布，且定位点（2）设置在人字形波纹板片凸起或凹陷波纹上。

3.如权利要求1所述的一种热交换器板组定位装置，其特征在于：所述定位点（2）在泡状波纹板片换热区一侧为凸起或凹陷波纹，则另一侧与其垂直或水平对称的定位点为凹陷或凸起波纹；该泡状波纹板上的定位点（2）可设置在板片凸起或凹陷的泡上，或设置在平板区域。

4.如权利要求1至3中任一项所述的一种热交换器板组定位装置，其特征在于：所述定位点（2）间的中心距离为200mm～600mm，该定位点（2）在板片横向或纵向上采用等间距或不等间距布置。

5.如权利要求4所述的一种热交换器板组定位装置，其特征在于：所述定位点（2）的波纹形状为圆形、方形或条形。

6.如权利要求5所述的一种热交换器板组定位装置，其特征在于：所述定位点（2）波纹的截面轮廓线为圆形或梯形。

7. 如权利要求6所述的一种热交换器板组定位装置，其特征在于：所述定位点（2）的波纹深度，为板片波纹深度；梯形波纹定位点的波纹角度，为板片厚度。

8.如权利要求7所述的一种热交换器板组定位装置，其特征在于：所述定位点（2）的波纹采用模压技术在板片上压制成型。