一種板式換熱器的殼體結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于余熱回收節(jié)能設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種板式換熱器的殼體結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著焊接工藝的提高，在余熱回收行業(yè)中全焊式板式換熱器越來(lái)越受到重視。其結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小，承壓能力高、耐高溫且運(yùn)行可靠穩(wěn)定，換熱能力強(qiáng)，適用范圍更廣，融合了傳統(tǒng)板式及管式換熱器的優(yōu)點(diǎn)。正是由于這些優(yōu)點(diǎn)使得全焊式板式換熱器能夠在條件惡劣的環(huán)境中運(yùn)行。
[0003]另一方面，現(xiàn)有技術(shù)中的全焊式板式換熱器在高溫運(yùn)行上并沒(méi)有熱應(yīng)力補(bǔ)償結(jié)構(gòu)。專利公開號(hào)為CN103759288A的發(fā)明專利提供了一種新型板式空氣預(yù)熱器，該發(fā)明由于進(jìn)出口管路直接焊接在芯體外殼上，當(dāng)產(chǎn)生熱應(yīng)力時(shí)，芯體內(nèi)板束由于煙氣溫而將產(chǎn)生熱應(yīng)力對(duì)板束造成破壞，這對(duì)換熱設(shè)備的運(yùn)行及安全生產(chǎn)帶來(lái)很大的隱患，同時(shí)使設(shè)備的使用壽命大大降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有全焊式板式換熱器在中高溫介質(zhì)運(yùn)行中沒(méi)有熱應(yīng)力補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，提供一種新型的板式換熱器的殼體結(jié)構(gòu)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種板式換熱器的殼體結(jié)構(gòu)，包括芯體外殼、高溫流體入口、高溫流體出口、高溫側(cè)膨脹節(jié)、低溫流體入口、低溫流體出口、低溫側(cè)膨脹節(jié)、芯體端板、金屬擾性結(jié)構(gòu)，所述殼體結(jié)構(gòu)是由芯體外殼依次連接高溫流體入口、高溫側(cè)膨脹節(jié)、高溫流體出口形成高溫流體通道，并且依次連接低溫流體入口、低溫側(cè)膨脹節(jié)、低溫流體出口形成低溫流體通道;所述殼體結(jié)構(gòu)還設(shè)有熱應(yīng)力補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，用于補(bǔ)償板片內(nèi)部溫度差帶來(lái)的熱應(yīng)力。
[0007]進(jìn)一步，所述熱應(yīng)力補(bǔ)償結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于芯體外殼高溫流體入口的高溫側(cè)膨脹節(jié)和設(shè)置于芯體外殼低溫流體出口的低溫側(cè)膨脹節(jié)。
[0008]高溫膨脹節(jié)安裝于芯體內(nèi)部:其一端與芯體外殼連接，另一端與芯體端板及高溫流體入口連接;低溫膨脹節(jié)安裝于芯體外部，一端與芯體連接，一端與低溫流體出口連接。
[0009]所述高溫側(cè)膨脹節(jié)、低溫側(cè)膨脹節(jié)為方形金屬膨脹節(jié)。
[0010]所述的方形金屬膨脹節(jié)內(nèi)部設(shè)有金屬波紋擾性結(jié)構(gòu)。
[0011]所述金屬波紋擾性結(jié)構(gòu)是滿足高溫及低溫條件使用的金屬波紋管或是有補(bǔ)償應(yīng)力能力的金屬?gòu)椥越Y(jié)構(gòu)。
[0012]所述的金屬波紋擾性結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為10-100mm。
[0013]當(dāng)用于高溫?zé)煔饣蛘邔?duì)密封圈有腐蝕的介質(zhì)時(shí)，芯體外殼與高溫流體入口、高溫側(cè)膨脹節(jié)、高溫流體出口、低溫流體入口、低溫側(cè)膨脹節(jié)、低溫流體出口之間全部通過(guò)焊接連接。
[0014]當(dāng)用于高溫?zé)煔饣蛘邔?duì)密封圈有腐蝕的介質(zhì)時(shí)，為了設(shè)備安全運(yùn)行考慮，連接方式全部采用焊接。當(dāng)用于中低溫?fù)Q熱時(shí)，連接方式可以采用部分法蘭連接；當(dāng)用于中低溫?fù)Q熱時(shí)，并且換熱介質(zhì)對(duì)密封圈沒(méi)有腐蝕的時(shí)候，兩側(cè)流體溫度較高的一側(cè)可以采用法蘭連接，方便換熱器拆卸清洗。
[0015]所述中低溫的范圍是0_300°C。
[0016]高溫、低溫兩流體只有溫度較高的一側(cè)設(shè)有高溫、低溫膨脹節(jié)用于補(bǔ)償熱應(yīng)力，而兩流體冷端側(cè)直接連接在芯體外殼上，不設(shè)有膨脹節(jié)。
[0017]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的一種全焊式板式換熱器的新型殼體具有以下有益效果:
[0018]本發(fā)明提供的一種板式換熱器的新型殼體，其具有抵抗熱應(yīng)力造成板束破壞形變的能力，避免了傳熱過(guò)程中由于介質(zhì)溫度大幅變化產(chǎn)生較大熱應(yīng)力對(duì)板束造成形變破壞，大大延長(zhǎng)了板式換熱器的使用壽命。該新型殼體具有制造成本低，加工方便，制作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)；用于高溫?zé)煔庥酂峄厥绽弥?，以及用于含硫等介質(zhì)換熱時(shí)，連接方式全部采用焊接的形式，以保證設(shè)備的安全運(yùn)行;在中低溫環(huán)境下連接方式采用部分法蘭連接，便于換熱器拆卸清洗。并且在低溫流體通道及高溫流體通道均設(shè)置了膨脹節(jié)，以便消除溫度場(chǎng)不均勻造成的不同方向上的熱應(yīng)力。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中全焊式板式換熱器新型殼體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明實(shí)施例安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖3為本發(fā)明實(shí)施例膨脹節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖標(biāo)注:
[0023]1芯體外殼，2高溫流體入口，
[0024]3高溫流體出口， 4高溫側(cè)膨脹節(jié)，
[0025]5低溫流體入口， 6低溫流體出口，
[0026]7低溫側(cè)膨脹節(jié)， 8芯體端板，
[0027]9金屬擾性結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0029]如圖1所示，一種板式換熱器的新型殼體，包括了芯體外殼1、高溫流體入口2、高溫流體出口 3、高溫側(cè)膨脹節(jié)4、低溫流體入口 5、低溫流體出口 6、低溫側(cè)膨脹節(jié)7、芯體端板8、金屬擾性結(jié)構(gòu)9。所述全焊式板式換熱器新型殼體是由芯體外殼1依次焊接或者采用法蘭連接高溫流入口 2、高溫側(cè)膨脹節(jié)4、高溫流體出口 3形成高溫流體通道，并且依次焊接或者采用法蘭連接低溫流體入口 5、低溫側(cè)膨脹節(jié)4、低溫流體出口 6形成低溫流體通道。
[0030]參考圖1、2，高溫、低溫兩流體只有溫度較高的一側(cè)高溫流體入口2、低溫流體出口6分別設(shè)有高溫膨脹節(jié)4、低溫膨脹節(jié)7用于補(bǔ)償熱應(yīng)力，而兩流體冷端高溫流體出口 3、低溫流體入口 5則直接焊接在芯體外殼1上，不設(shè)有膨脹節(jié)。
[0031 ]參考圖2，高溫膨脹節(jié)4一端與芯體外殼1連接，另一端與芯體端板8及高溫流體入口 2連接，S卩高溫膨脹節(jié)4安裝于芯體外殼1內(nèi)部。低溫膨脹節(jié)7安裝于芯體外殼1外部，一端與芯體外殼1連接，一端與低溫流體出口 6連接。這樣使得該殼體具有補(bǔ)償不同方向上熱應(yīng)力的能力。
[0032]參考圖3，高溫膨脹節(jié)4、低溫膨脹節(jié)7為方形金屬膨脹節(jié)，其方形法蘭盤10尺寸視殼體而定，內(nèi)部設(shè)有10-100mm長(zhǎng)度的金屬波紋擾性結(jié)構(gòu)9，其中金屬波紋擾性結(jié)構(gòu)是可以滿足高溫及低溫條件使用的金屬波紋管或是有一定補(bǔ)償應(yīng)力能力的金屬?gòu)椥越Y(jié)構(gòu)，膨脹節(jié)及內(nèi)部擾性結(jié)構(gòu)采用材料即可，此不贅述。
[0033]本發(fā)明通過(guò)上述結(jié)構(gòu)補(bǔ)償溫度差帶來(lái)的熱應(yīng)力，使換熱器具有自動(dòng)補(bǔ)償熱應(yīng)力的能力。
[0034]上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種板式換熱器的殼體結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括芯體外殼(1)、高溫流體入口(2)、高溫流體出口(3)、高溫側(cè)膨脹節(jié)(4)、低溫流體入口(5)、低溫流體出口(6)、低溫側(cè)膨脹節(jié)(7)、芯體端板(8)、金屬擾性結(jié)構(gòu)(9)，所述殼體結(jié)構(gòu)是由芯體外殼(1)依次連接高溫流體入口(2)、高溫側(cè)膨脹節(jié)(4)、高溫流體出口(3)形成高溫流體通道，并且依次連接低溫流體入口(5)、低溫側(cè)膨脹節(jié)(4)、低溫流體出口(6)形成低溫流體通道;所述殼體結(jié)構(gòu)還設(shè)有熱應(yīng)力補(bǔ)償結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式換熱器的殼體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述熱應(yīng)力補(bǔ)償結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于芯體外殼(1)高溫流體入口(2)的高溫側(cè)膨脹節(jié)(4)和設(shè)置于芯體外殼(1)低溫流體出口(6)的低溫側(cè)膨脹節(jié)(7)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的板式換熱器的殼體結(jié)構(gòu)，其特征在于:高溫膨脹節(jié)(4)安裝于芯體內(nèi)部:其一端與芯體外殼(1)連接，另一端與芯體端板(8)及高溫流體入口( 2)連接;低溫膨脹節(jié)(7)安裝于芯體外部，一端與芯體(1)連接，一端與低溫流體出口( 6)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的板式換熱器的殼體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述高溫側(cè)膨脹節(jié)(4)、低溫側(cè)膨脹節(jié)(7)為方形金屬膨脹節(jié)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的板式換熱器的殼體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的方形金屬膨脹節(jié)內(nèi)部設(shè)有金屬波紋擾性結(jié)構(gòu)(9)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的板式換熱器的殼體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述金屬波紋擾性結(jié)構(gòu)(9)是滿足高溫及低溫條件使用的金屬波紋管或是有補(bǔ)償應(yīng)力能力的金屬?gòu)椥越Y(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的板式換熱器的殼體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的金屬波紋擾性結(jié)構(gòu)(9)的長(zhǎng)度為10-100mm。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式換熱器的殼體結(jié)構(gòu)，其特征在于: 當(dāng)用于高溫?zé)煔饣蛘邔?duì)密封圈有腐蝕的介質(zhì)時(shí)，芯體外殼(1)與高溫流體入口(2)、高溫側(cè)膨脹節(jié)(4)、高溫流體出口( 3)、低溫流體入口( 5)、低溫側(cè)膨脹節(jié)(4)、低溫流體出口( 6)之間全部通過(guò)焊接連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式換熱器的殼體結(jié)構(gòu)，其特征在于: 當(dāng)用于中低溫?fù)Q熱時(shí)，芯體外殼(1)與高溫流體入口(2)、高溫側(cè)膨脹節(jié)(4)、高溫流體出口(3)、低溫流體入口(5)、低溫側(cè)膨脹節(jié)(4)、低溫流體出口(6)之間采用部分法蘭連接。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的板式換熱器的殼體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述中低溫的范圍是0-300。。。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種板式換熱器的殼體結(jié)構(gòu)，包括芯體外殼、高溫流體入口、高溫流體出口、高溫側(cè)膨脹節(jié)、低溫流體入口、低溫流體出口、低溫側(cè)膨脹節(jié)、芯體端板、金屬擾性結(jié)構(gòu)，所述殼體結(jié)構(gòu)是由芯體外殼依次連接高溫流體入口、高溫側(cè)膨脹節(jié)、高溫流體出口形成高溫流體通道，并且依次連接低溫流體入口、低溫側(cè)膨脹節(jié)、低溫流體出口形成低溫流體通道；所述殼體結(jié)構(gòu)還設(shè)有熱應(yīng)力補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，用于補(bǔ)償板片內(nèi)部溫度差帶來(lái)的熱應(yīng)力。本發(fā)明具有良好的補(bǔ)償熱應(yīng)力的能力，大大增長(zhǎng)了板式換熱器的使用壽命；用于高溫?zé)煔庥酂峄厥绽弥?，連接方式全部采用焊接的形式，以保證設(shè)備的安全運(yùn)行；在中低溫環(huán)境下連接方式采用部分法蘭連接，便于換熱器拆卸清洗。
【IPC分類】F28D9/00, F28F9/00
【公開號(hào)】CN105444604
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510904249
【發(fā)明人】吳俐俊, 單方堅(jiān), 張曉君, 鞠貴冬, 苑昭闊
【申請(qǐng)人】同濟(jì)大學(xué)
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月9日