專利名稱：板式換熱器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明大體涉及板式換熱器，其允許在不同溫度的兩種流體之間傳熱用于各種目的。具體而言，本發(fā)明涉及板式換熱器，其包括第一端板，第二端板和放置于框架板與壓力板之間的換熱器板封裝。多個螺紋擰緊螺栓在第一端板與第二端板之間延伸，并且布置成借助于螺母或類似物將這些板保持為彼此相距所需距離以便將換熱器板封裝保持在一起。
背景技術(shù)：
板式換熱器通常具有框架板、壓力板(也被稱作端板)和換熱器板封裝，換熱器板封裝彼此鄰近安置且放置于框架板與壓力板之間。墊片安置于換熱器板之間。墊片容納于換熱器板上的墊片凹槽中，墊片凹槽在換熱器板的壓力成形期間形成。板式換熱器還包括進入端口和排出端口，進入端口和排出端口延伸穿過板封裝，用于處理在板式換熱器中的兩種或更多種介質(zhì)。多個螺紋擰緊螺栓在框架板與壓力板之間延伸，并且布置成借助于螺母或類似物將這些板保持為彼此相距所需距離，以便將換熱器板封裝保持在一起且確保板式換熱器不泄漏。換熱器板通常通過金屬板的壓力成形而制成且安置于板封裝中使得形成第一板中間空間和第二板中間空間，第一板中間空間與第一進入端口和第一排出端口連通，第二板中間空間與第二進入端口和第二排出端口連通。第一板中間空間和第二板中間空間交替地安置于板封裝中。用于板式換熱器的換熱器板的設計目的是使用盡可能多的傳熱或換熱面積用于兩種或更多種介質(zhì)之間的換熱，但也需要考慮墊片如何施加到換熱器板上以被牢固地緊固且實現(xiàn)其密封功能。優(yōu)選地選擇螺紋擰緊螺栓的位置以實現(xiàn)板式換熱器并不經(jīng)受太多應力。SE-C-171 499示出一種板式換熱器，其具有框架板、壓力板、換熱器板封裝、兩個系桿以及特殊支承裝置?？蚣馨搴椭С醒b置都具有腳部。由于來自尤其軛狀件的影響，在壓力板上生成壓力且保持板封裝在一起。該構(gòu)造示出以下缺點支承裝置和壓力板都必需以很強構(gòu)造的形式形成。另外，在換熱器的安裝和拆卸方面用于支承板的輔助承載桿構(gòu)成不必要的復雜性。在EP-Bl-I 027 571中，示出另一板式換熱器，其中擰緊螺栓集成到承載桿和引導桿內(nèi)并且形成用于壓力板和換熱器板的引導元件。由此擰緊螺栓的定位更佳地抵制在操作期間置于板式換熱器上的力。引導元件由保護套筒包圍，該保護套筒從框架板延伸到壓力板并且保護引導元件的螺紋免于與換熱器板接合。引導元件還布置成連接到位于距壓力板較遠距離處的支承裝置。上述方案的缺陷在于，如果該方案應用于較大板式換熱器上，則應力和力太大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于創(chuàng)建一種構(gòu)造，其給予在板式換熱器上最佳的負荷分布，但制造起來仍比上文所述的構(gòu)造更廉價且復雜性更低。通過使用至少一個引導元件來實現(xiàn)這些優(yōu)點，該引導元件用于相對于第二端板引導第一端板和換熱器板，且其中引導元件可釋放地布置于螺紋擰緊螺栓中的至少一個上。 引導元件延伸穿過孔口且至少一個引導元件具有用于接納螺紋擰緊螺栓中的至少一個的通孔和與換熱器板的切口和第一端板相對應的外部幾何形狀。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，板式換熱器具有兩個引導元件，第一引導元件布置于板式換熱器的上部中，第二引導元件布置于板式換熱器的下部中。第一引導元件和第二引導元件可具有相同的截面輪廓。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，第二引導元件還具有導軌用于可移動地接納第二引導元件。根據(jù)本發(fā)明的再一方面，用于可移動地接納第二引導元件的導軌完全或部分地由地面支承。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，至少一個引導元件包括兩個單獨部分，并且至少一個引導元件和導軌由可擠壓材料制成。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，支承裝置在上部擰緊螺栓和下部擰緊螺栓的端部可釋放地布置于距第一端板較遠距離處且在上部擰緊螺栓與下部擰緊螺栓之間延伸。根據(jù)本發(fā)明的再一方面，至少一個引導元件可沿著擰緊螺栓移動且在換熱器板由第一端板壓在一起以形成操作板式換熱器時引導元件的一部分可移除，并且之后，引導元件的移除的一部分可布置于板式換熱器的外部的擰緊螺栓的自由部上。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，這個目的由一種板式換熱器來實現(xiàn)，其中換熱器板擱置于至少一個引導元件上，并且其中第一端板擱置于導軌上，至少一個引導元件可移動地接納于導軌上。在從屬權(quán)利要求中限定了本發(fā)明的另外的方面。


現(xiàn)通過各種實施例的描述且參看附圖來更詳細地解釋本發(fā)明。圖1公開了根據(jù)本發(fā)明的實施例的板式換熱器的透視圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的板式換熱器的側(cè)視圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的板式換熱器的局部視圖；圖4公開了根據(jù)本發(fā)明的實施例的板式換熱器的截面圖A-A ；圖5公開了根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖4的板式換熱器的第一局部細節(jié)圖B ；圖6公開了根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖4的板式換熱器的第二局部細節(jié)圖C ；圖7a_7b示出根據(jù)本發(fā)明的引導元件的不同視圖；以及圖8a_8b示出根據(jù)本發(fā)明的導軌的不同視圖。
具體實施例方式換熱器用于在由實心主體分開的兩種流體之間傳熱。換熱器可為若干類型，最常用的為螺旋式換熱器、管狀換熱器和板式換熱器。板式換熱器用于在熱流體與冷流體之間傳熱，熱流體和冷流體在形成于一組換熱器板之間的交替流動通路中流動。上文所限定的換熱器板的布置封閉于端板之間，端板比換熱器板相對更厚。每個端板的內(nèi)表面朝向傳熱板。圖1-2公開了包括多個壓縮模制的換熱器板4的板式換熱器1的示意圖，該換熱器板4彼此平行且連續(xù)地設置使得它們形成板封裝。板封裝設于第一端板2 (也被稱作壓力板)與第二端板3 (也被稱作框架板)之間。在換熱器板4之間，形成第一板間隙和第二板間隙。端板2和3由擰緊螺栓或系桿5a-5c壓靠在板封裝上并且彼此壓靠，該擰緊螺栓或系桿5a-5c延伸穿過端板2和3并且擰緊螺栓由螺母6、20保持就位。板式換熱器1包括用于第一介質(zhì)的第一進入端口和第一排出端口和用于第二介質(zhì)的第二進入端口和第二排出端口。進入端口和排出端口延伸穿過第二端板3和板封裝。 當然也可能的是，進入端口和排出端口安置于板式換熱器1的兩側(cè)上，即在端板2和3上。 兩種介質(zhì)可彼此相對以相同方向或相對方向?qū)б?。在圖示實施例中，換熱器板4安置成使得在板封裝中形成第一板中間空間和第二板中間空間，第一板中間空間與第一進入端口和第一排出端口連通，第二板中間空間與第二進入端口和第二排出端口連通。第一板中間空間和第二板中間空間交替地安置于板封裝中。板中間空間可由在墊片凹槽中延伸的墊片分隔，該墊片凹槽在換熱器板的壓力成形期間形成。墊片通常由橡膠或聚合材料制成。換熱器板4具有波紋圖案以改進在兩種流體之間的換熱。為了引導換熱器板4、保護螺紋擰緊螺栓5ajb免于換熱器板4的磨損、簡化構(gòu)造以及使構(gòu)造廉價，在擰緊螺栓 、5b的最上部和最下部上設有引導元件7、7a、7b。與現(xiàn)有板式換熱器相比，最上部和最下部的擰緊螺栓5a、恥替換傳統(tǒng)承載和引導桿，承載和引導桿原本用于通過在板式換熱器直立時使第一端板2和換熱器板4沿著承載桿和引導桿移動來進行板式換熱器的打開/閉合。通過提供分別布置于擰緊螺栓5a4b上的上部引導元件7a和下部引導元件7b，且其中引導元件7a、7b具有類似于傳統(tǒng)承載桿的外截面幾何形狀(參看圖7a_7b)，可沿著上部引導元件7a來引導換熱器板4，其具有切口輪廓11，該切口輪廓11對應于具有外部幾何形狀10的引導元件7a、7b的下部。擰緊螺栓 5^恥接納于引導元件73、713的孔口或通孔9中，通孔9沿著引導元件71713的整個縱向長度延伸。引導元件7a、7b由可擠壓材料制成以使得制造起來更廉價且構(gòu)造較輕。可擠壓材料可為塑料、鋁或任何其它合適的構(gòu)造材料。另外，擰緊螺栓5c以常用方式存在于第二端板3與第一端板2之間，且放置于第二端板3和第一端板2的邊緣處的槽口或凹口中。由于引導元件7a、7b由可擠壓材料制成，故它不能耐受與相對應的金屬構(gòu)造相同的負荷。因此，換熱器板4和第一端板2的負荷將經(jīng)由第二或下部引導元件7b和導軌12 轉(zhuǎn)移到地面。上部引導元件7a和下部引導元件7b優(yōu)選為相同的以降低制造成本，但不同形狀也是可能的。在圖示實施例中，參看例如圖6，引導元件7b的下部外部幾何形狀10對應于導軌12的內(nèi)形狀16，使得引導元件7b固定到導軌12上且可沿著導軌12移動。在某些應用中，板式換熱器1布置于框架上，該框架完全或部分地支承導軌12。上部引導元件7a延伸穿過第一端板2的最上部的孔口 8，使得第一端板2可相對于上部引導元件7a能夠移動。同樣，下部引導元件7b延伸穿過第一端板2的最下部的孔口 17。下部引導元件7b和上部引導元件7a都僅引導第一端板2，而第一端板2的負荷由導軌12承載，第一端板2擱置于導軌12上。換熱器板4擱置于下部引導元件7b上且由上部引導元件7a橫向地引導。每個引導元件7a、7b包括兩個部分13a、13b ；Ha、14b(參看圖3)，以能在板式換熱器1打開和閉合過程期間引導換熱器板4且因此能在換熱器板4和第一端板2擰緊在一起以形成操作板式換熱器1時移除外引導元件部分14a、14b，且將螺母6施加到擰緊螺栓 5ajb上以保持第一端板2就位且換熱器板4在第一端板2與第二端板3之間擰緊在一起。 內(nèi)引導元件部分13a、1 的長度優(yōu)選地略微小于對應于板封裝中所有換熱器板4和第一端板2的總厚度的長度。外引導元件部分14a、14b的長度優(yōu)選地略微小于當內(nèi)引導元件部分 13aU3b布置于擰緊螺栓5a、恥上時擰緊螺栓fe、5b的其余自由端。上部引導元件7a可具有磨損保護布置以減輕來自換熱器板4的磨損。磨損保護布置可由板或橡膠材料或任何其它合適材料制成，且優(yōu)選地夾持到上部引導元件7a上。引導元件7a、7b具有形成為外部幾何形狀19的上部，該外部幾何形狀19具有對應于換熱器板4的切口 11和第一端板2的孔口 8、17的開口寬度的寬度。由此上部引導元件7a和下部引導元件7b都可橫向地引導第一端板2，而第一端板2的負荷由導軌12承載。 上部引導元件7a和下部引導元件7b也將由引導元件7a、7b的外部幾何形狀19橫向地引導換熱器板4，并且下部引導元件7b將承載換熱器板4的負荷。負荷直接轉(zhuǎn)移到導軌12且進一步轉(zhuǎn)移到地面。上部引導元件7a的下部的外部幾何形狀10引導換熱器板4且在板式換熱器1打開時用于換熱器板4的傾斜保護。也可能的是，上部引導元件7a完全或部分地由外部幾何形狀10承載換熱器板4 的負荷。在圖5-6中，以圖4的更詳細的局部放大B和C示出布置于板式換熱器1中的引導元件7a、7b和導軌12。所提出的引導輪廓7a、7b的一個優(yōu)點在于，相同的構(gòu)件可用作板式換熱器1的上區(qū)段中的承載和引導桿以及用作板式換熱器1的下區(qū)段中的承載和引導桿。 導軌12用作重量轉(zhuǎn)移元件，其也使得當換熱器板4和第一端板2擰緊在一起時能移除下部外引導元件14b，使得螺母6可布置于鄰靠第一端板2的最下部擰緊螺栓恥上且保持板式換熱器1處于閉合操作模式。如圖1-2所示，板式換熱器1也可具有支承裝置15以使得板式換熱器1以容易的方式打開，該支承裝置15設于擰緊螺栓fe、5b的自由端且由螺母20保持就位。支承裝置 15在兩個擰緊螺栓fe和恥之間延伸，且確保在兩個擰緊螺栓fe和恥之間的距離為不變的且影響上部擰緊螺栓fe的力轉(zhuǎn)移到地面。將結(jié)合板式換熱器1的打開和閉合過程的描述來描述支承裝置15的功能和操作的另外細節(jié)。現(xiàn)將描述板式換熱器1的打開。在圖1和圖2，板式換熱器1為操作模式。為了能進行維護，諸如清潔、維修、替換換熱器板等，可打開板式換熱器1。螺母20被擰下且支承裝置15和外引導元件14a、14b從擰緊螺栓5a、5b上取下。布置于擰緊螺栓5a、5b上的螺母 6被擰下且外引導元件14a、14b再次布置于擰緊螺栓fe、5b的自由部分上且被推動為鄰靠內(nèi)引導元件13a、13b。換熱器板4的封裝和第一端板2仍由另外的擰緊螺栓5c保持在一起。支承裝置15再次安裝到上部擰緊螺栓fe和下部擰緊螺栓恥的自由部分上。支承裝置15經(jīng)由外引導元件14b和導軌12而支承到地面上。將螺母20置于擰緊螺栓5a、5b上并擰緊。卸下另外的擰緊螺栓5c。在釋放擰緊螺栓5c時，第一端板2和換熱器板4可之后沿著引導元件7a、7b移動。由此，實現(xiàn)板式換熱器1的打開檢修模式，然后可分開位于端板 2、3之間的換熱器板4用于清潔且一個或多個換熱器板4可被取出且最終將新的換熱器板 4放置于其中而不需要卸下其余的換熱器板4。以類似相反方式來執(zhí)行將板式換熱器1閉合或擰緊在一起成為操作模式。支承裝置15為桿、板鐵或類似物，其具有足夠的長度以能保持最上部擰緊螺栓fe 和最下部擰緊螺栓恥彼此相對處于正確距離，并且同時在板式換熱器1的打開檢修模式能作為用于整個板式換熱器1以及第二端板2的支承裝置15。這進一步確保影響上部擰緊螺栓fe的力經(jīng)由下部擰緊螺栓fe轉(zhuǎn)移到地面。引導元件7a、7b和導軌12優(yōu)選地由可擠壓材料制成，諸如塑料或鋁型材，但也可由任何其它合適的制造方法或材料制成。本發(fā)明并不限于上文所述且附圖所示的實施例，而是在所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)可以以任何方式進行補充和修改。
權(quán)利要求
1.一種板式換熱器(1)，包括第一端板( 和第二端板(3)，以及布置于所述第一端板 (2)與第二端板C3)之間的換熱器板的芯部，由此多個螺紋擰緊螺栓(5ajb，5c)在所述第一端板O)與第二端板( 之間延伸且布置成借助于螺母(6，20)或類似物將這些板保持為彼此相距所需距離，以便將所述換熱器板的芯部保持在一起，其中，用于相對于所述第二端板(3)引導所述第一端板( 和所述換熱器板的至少一個引導元件(7a， 7b)可釋放地布置于所述螺紋擰緊螺栓(5ajb)中的至少一個上，所述引導元件(7a)延伸穿過所述第一端板O)中的孔口(8)，其特征在于，所述至少一個引導元件(7，7a，7b)具有用于接納所述螺紋擰緊螺栓(5ajb)中的至少一個的通孔(9)，并且所述至少一個引導元件(7，7a，7b)具有與所述換熱器板的切口(11)和所述第一端板( 相對應的外部幾何形狀(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式換熱器(1)，其特征在于，所述板式換熱器(1)具有兩個引導元件(7a，7b)，第一引導元件(7a)布置于所述板式換熱器(1)的上部中，第二引導元件 (7b)布置于所述板式換熱器(1)的下部中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的板式換熱器(1)，其特征在于，所述第一引導元件(7a) 和第二引導元件(7b)具有相同的截面輪廓。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的板式換熱器(1)，其特征在于，所述第二引導元件(7b) 還具有用于可移動地接納所述第二引導元件(7b)的導軌(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的板式換熱器(1)，其特征在于，用于可移動地接納所述第二引導元件(7b)的導軌(1 完全或部分地由地面支承。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的板式換熱器(1)，其特征在于，所述至少一個引導元件(7a, 7b)包括兩個單獨部分(13a，13b，14a，14b)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的板式換熱器(1)，其特征在于，所述至少一個引導元件(7a，7b)和所述導軌(1 由可擠壓材料制成。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的板式換熱器(1)，其特征在于，所述至少一個引導元件(7，7a，7b)能夠沿著所述擰緊螺栓( ，5b)移動，并且在所述換熱器板由所述第一端板( 擰緊在一起以形成操作板式換熱器(1)時，所述引導元件(7a，7b)的一部分 (14a, 14b)可被移除，并且之后，所述引導元件(7a, 7b)的移除的一部分(14a, 14b)可布置于在所述第一端板O)的外部的所述擰緊螺栓(5a，恥)的自由部上。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的板式換熱器(1)，其特征在于，支承裝置(15)在所述擰緊螺栓(5a，恥)的端部可釋放地布置于距所述第一端板( 較遠距離處，并且在所述擰緊螺栓( ，5b)之間延伸。
10.一種板式換熱器(1)，包括第一端板( 和第二端板C3)，以及布置于所述第一端板 (2)與第二端板C3)之間的換熱器板的芯部，由此多個螺紋擰緊螺栓(5ajb，5c)在所述第一端板O)與所述第二端板( 之間延伸且布置成借助于螺母(6，20)或類似物將這些板保持為彼此相距所需距離，以便將所述換熱器板的芯部保持在一起，其中，用于相對于所述第二端板(3)引導所述第一端板( 和所述換熱器板的至少一個引導元件(7a， 7b)可釋放地布置于所述螺紋擰緊螺栓(5ajb)中的至少一個上，所述引導元件(7a)延伸穿過所述第一端板O)中的孔口(8)，其特征在于，所述換熱器板(4)擱置于所述至少一個引導元件(7b)上，并且所述第一端板(2)擱置于導軌(12)上，所述至少一個引導元件(7b)可移動地接納于所述導軌(12)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的板式換熱器(1)，其特征在于，位于上部的引導元件(7a) 僅引導所述換熱器板(4)和所述第一端板O)。
全文摘要
本發(fā)明涉及板式換熱器(1)，其包括第一端板(2)和第二端板(3)，以及布置于第一端板(2)與第二端板(3)之間的換熱器板(4)的芯部，由此多個螺紋擰緊螺栓(5a，5b，5c)在第一端板(2)與第二端板(3)之間延伸且布置成借助于螺母(6)或類似物將這些板保持為彼此相距所需距離，以便將換熱器板的芯部保持在一起，其中用于相對于第二端板(3)引導第一端板(2)和換熱器板(4)的至少一個引導元件(7，7a，7b)可釋放地布置于螺紋擰緊螺栓(5a，5b)中的至少一個上，該引導元件(7a)延伸穿過第一端板(2)中的孔口(8)，其中至少一個引導元件(7a，7b)具有用于接納螺紋擰緊螺栓(5a，5b)中的至少一個的通孔(9)和與換熱器板(4)的切口(11)和第一端板(2)相對應的外部幾何形狀(10)。
文檔編號F28F3/08GK102348951SQ201080011734
公開日2012年2月8日 申請日期2010年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者C·福斯特尼厄斯, J·吉德納 申請人:阿爾法拉瓦爾股份有限公司