一種板式換熱器的殼體結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于余熱回收節能設備技術領域，涉及一種板式換熱器的殼體結構。
【背景技術】
[0002]隨著焊接工藝的提高，在余熱回收行業中全焊式板式換熱器越來越受到重視。其結構緊湊、占地面積小，承壓能力高、耐高溫且運行可靠穩定，換熱能力強，適用范圍更廣，融合了傳統板式及管式換熱器的優點。正是由于這些優點使得全焊式板式換熱器能夠在條件惡劣的環境中運行。
[0003]另一方面，現有技術中的全焊式板式換熱器在高溫運行上并沒有熱應力補償結構。專利公開號為CN103759288A的發明專利提供了一種新型板式空氣預熱器，該發明由于進出口管路直接焊接在芯體外殼上，當產生熱應力時，芯體內板束由于煙氣溫而將產生熱應力對板束造成破壞，這對換熱設備的運行及安全生產帶來很大的隱患，同時使設備的使用壽命大大降低。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于克服現有全焊式板式換熱器在中高溫介質運行中沒有熱應力補償結構的缺點，提供一種新型的板式換熱器的殼體結構。
[0005]為實現上述目的，本發明采用以下技術方案:
[0006]—種板式換熱器的殼體結構，包括芯體外殼、高溫流體入口、高溫流體出口、高溫側膨脹節、低溫流體入口、低溫流體出口、低溫側膨脹節、芯體端板、金屬擾性結構，所述殼體結構是由芯體外殼依次連接高溫流體入口、高溫側膨脹節、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、低溫側膨脹節、低溫流體出口形成低溫流體通道;所述殼體結構還設有熱應力補償結構，用于補償板片內部溫度差帶來的熱應力。
[0007]進一步，所述熱應力補償結構包括設置于芯體外殼高溫流體入口的高溫側膨脹節和設置于芯體外殼低溫流體出口的低溫側膨脹節。
[0008]高溫膨脹節安裝于芯體內部: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]所述高溫側膨脹節、低溫側膨脹節為方形金屬膨脹節。
[0010]所述的方形金屬膨脹節內部設有金屬波紋擾性結構。
[0011]所述金屬波紋擾性結構是滿足高溫及低溫條件使用的金屬波紋管或是有補償應力能力的金屬彈性結構。
[0012]所述的金屬波紋擾性結構的長度為10-100mm。
[0013]當用于高溫煙氣或者對密封圈有腐蝕的介質時，芯體外殼與高溫流體入口、高溫側膨脹節、高溫流體出口、低溫流體入口、低溫側膨脹節、低溫流體出口之間全部通過焊接連接。
[0014]當用于高溫煙氣或者對密封圈有腐蝕的介質時，為了設備安全運行考慮，連接方式全部采用焊接。當用于中低溫換熱時，連接方式可以采用部分法蘭連接；當用于中低溫換熱時，并且換熱介質對密封圈沒有腐蝕的時候，兩側流體溫度較高的一側可以采用法蘭連接，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設有高溫、低溫膨脹節用于補償熱應力，而兩流體冷端側直接連接在芯體外殼上，不設有膨脹節。
[0017]由于采用上述技術方案，本發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]本發明提供的一種板式換熱器的新型殼體，其具有抵抗熱應力造成板束破壞形變的能力，避免了傳熱過程中由于介質溫度大幅變化產生較大熱應力對板束造成形變破壞，大大延長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，制作簡單等優點；用于高溫煙氣余熱回收利用中，以及用于含硫等介質換熱時，連接方式全部采用焊接的形式，以保證設備的安全運行;在中低溫環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置了膨脹節，以便消除溫度場不均勻造成的不同方向上的熱應力。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明實施例中全焊式板式換熱器新型殼體的結構示意圖。
[0020]圖2為本發明實施例安裝結構示意圖。
[0021 ]圖3為本發明實施例膨脹節結構示意圖。
[0022]附圖標注:
[0023]1芯體外殼，2高溫流體入口，
[0024]3高溫流體出口， 4高溫側膨脹節，
[0025]5低溫流體入口， 6低溫流體出口，
[0026]7低溫側膨脹節， 8芯體端板，
[0027]9金屬擾性結構。
【具體實施方式】
[0028]以下結合附圖所示實施例對本發明作進一步的說明。
[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、高溫側膨脹節4、低溫流體入口 5、低溫流體出口 6、低溫側膨脹節7、芯體端板8、金屬擾性結構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、高溫側膨脹節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、低溫側膨脹節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高溫流體入口2、低溫流體出口6分別設有高溫膨脹節4、低溫膨脹節7用于補償熱應力，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，不設有膨脹節。
[0031 ]參考圖2，高溫膨脹節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4安裝于芯體外殼1內部。低溫膨脹節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償不同方向上熱應力的能力。
[0032]參考圖3，高溫膨脹節4、低溫膨脹節7為方形金屬膨脹節，其方形法蘭盤10尺寸視殼體而定，內部設有10-100mm長度的金屬波紋擾性結構9，其中金屬波紋擾性結構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償應力能力的金屬彈性結構，膨脹節及內部擾性結構采用材料即可，此不贅述。
[0033]本發明通過上述結構補償溫度差帶來的熱應力，使換熱器具有自動補償熱應力的能力。
[0034]上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和應用本發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限于這里的實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明范疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種板式換熱器的殼體結構，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)、高溫側膨脹節(4)、低溫流體入口(5)、低溫流體出口(6)、低溫側膨脹節(7)、芯體端板(8)、金屬擾性結構(9)，所述殼體結構是由芯體外殼(1)依次連接高溫流體入口(2)、高溫側膨脹節(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)、低溫側膨脹節(4)、低溫流體出口(6)形成低溫流體通道;所述殼體結構還設有熱應力補償結構。2.根據權利要求1所述的板式換熱器的殼體結構，其特征在于:所述熱應力補償結構包括設置于芯體外殼(1)高溫流體入口(2)的高溫側膨脹節(4)和設置于芯體外殼(1)低溫流體出口(6)的低溫側膨脹節(7)。3.根據權利要求2所述的板式換熱器的殼體結構，其特征在于:高溫膨脹節(4)安裝于芯體內部: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(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.根據權利要求2所述的板式換熱器的殼體結構，其特征在于:所述高溫側膨脹節(4)、低溫側膨脹節(7)為方形金屬膨脹節。5.根據權利要求4所述的板式換熱器的殼體結構，其特征在于:所述的方形金屬膨脹節內部設有金屬波紋擾性結構(9)。6.根據權利要求5所述的板式換熱器的殼體結構，其特征在于:所述金屬波紋擾性結構(9)是滿足高溫及低溫條件使用的金屬波紋管或是有補償應力能力的金屬彈性結構。7.根據權利要求5所述的板式換熱器的殼體結構，其特征在于:所述的金屬波紋擾性結構(9)的長度為10-100mm。8.根據權利要求1所述的板式換熱器的殼體結構，其特征在于: 當用于高溫煙氣或者對密封圈有腐蝕的介質時，芯體外殼(1)與高溫流體入口(2)、高溫側膨脹節(4)、高溫流體出口( 3)、低溫流體入口( 5)、低溫側膨脹節(4)、低溫流體出口( 6)之間全部通過焊接連接。9.根據權利要求1所述的板式換熱器的殼體結構，其特征在于: 當用于中低溫換熱時，芯體外殼(1)與高溫流體入口(2)、高溫側膨脹節(4)、高溫流體出口(3)、低溫流體入口(5)、低溫側膨脹節(4)、低溫流體出口(6)之間采用部分法蘭連接。10.根據權利要求9所述的板式換熱器的殼體結構，其特征在于:所述中低溫的范圍是0-300。。。
【專利摘要】本發明公開了一種板式換熱器的殼體結構，包括芯體外殼、高溫流體入口、高溫流體出口、高溫側膨脹節、低溫流體入口、低溫流體出口、低溫側膨脹節、芯體端板、金屬擾性結構，所述殼體結構是由芯體外殼依次連接高溫流體入口、高溫側膨脹節、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、低溫側膨脹節、低溫流體出口形成低溫流體通道；所述殼體結構還設有熱應力補償結構，用于補償板片內部溫度差帶來的熱應力。本發明具有良好的補償熱應力的能力，大大增長了板式換熱器的使用壽命；用于高溫煙氣余熱回收利用中，連接方式全部采用焊接的形式，以保證設備的安全運行；在中低溫環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】CN105444604
【申請號】CN201510904249
【發明人】吳俐俊, 單方堅, 張曉君, 鞠貴冬, 苑昭闊
【申請人】同濟大學
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月9日