[发明专利]一种板式换热器

说明书

技术领域

本发明属于换热设备技术领域，具体涉及一种新型的板式换热器。

背景技术

换热元件是构成各种换热器、空冷器、蒸发器、预热器等换热设备的主要部件，其形式和种类繁多，主要分为管束和板式两大类。其板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器；各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热量交换。板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备，较之管束类换热器而言，板式换热器以其换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点而被越来越多的企业所了解并接受。

早期的板式换热器结构，其构造都趋近于焊接式的全刚性固定结构，往往导致在温差骤变的冷热变温换热下而需要结构适当作出所需形变时，其结构本身却在前述刚性固定约束的作用下而无法产生相应形变，最终致使板束类换热设备的耐温耐压性能远不如管束类换热设备，从而使得板束类换热设备的应用场合局限性很大。

鉴于上述情况，申请人为孙长德的于1997年12月20日申请的名称为《新型复合材料板式换热器》（申请号：97230969.1）的实用新型专利描述了如下结构：包括若干板片层叠构成的换热基体，换热基体的最前及最后端面上分别布置有金属端板，换热器还包括用于固接两金属端板的螺纹拉杆，所述螺纹拉杆在金属端板外侧和螺母之间的螺纹拉杆段还装有压紧弹簧。上述结构在使用时，变传统的全钢性约束为柔性约束，很好的解决了目前换热器的耐温耐压问题，然而，一方面，由于压紧弹簧本身持续受压，往往易于发生疲劳形变作用，从而对换热器的实际使用状态产生影响；同时，压紧弹簧毕竟不是刚性约束方式，在长期热胀冷缩效应作用下，往往因其压紧力的下降而导致换热基体与金属端板的相对位置产生差异，而致使贯穿两者的各进出液孔道承力过大乃至出现结构问题，这些都是在使用时需要竭力避免的；另一方面，该结构仅仅注重于沿拉杆轴向的柔性约束目的，而对其沿拉杆径向也即板体板面方向的约束并无描述，实际上目前换热基体上的进出液孔道内孔壁、金属端板的进出液孔道内孔壁以及连接该进出液孔道与外部设备管路间的法兰盘的外壁间为追求结构稳定，都采用严密的螺纹固接或紧密插接结构，彼此间在径向上无相对位移，这些都导致了其耐温耐压性能的降低；此外，温变速率与金属制件的厚度成反比，当两金属制件A和B的厚度差异较大时，二者温差值的大小主要由厚度较小的金属制件的温变速率所决定，目前结构的板体彼此全焊接为一体，且板体与金属端板间为直接抵合焊接而两者间厚度差异极大，厚度较小的金属制件即板体对温变的响应非常敏感，单位时间内的自身温差远大于厚度较大的金属制件即厚板，从而在焊接约束条件下，使薄板状板体产生瞬间温差应力。如何寻求一种结构简单的换热器夹紧机构，以通过其本身的结构特性而保证其高耐温耐压性能，为本领域技术人员所迫待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单的板式换热器，可在高温高压及压力和温度变化较为苛刻的条件下仍然具有良好的安全可靠性能。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种板式换热器，包括若干其上开设有贯穿孔的换热板片层叠形成换热基体，所述各相邻换热板片的贴靠面间形成用于导流介质的导流通道，换热板片上的贯穿孔同轴设置形成连通外部设备的进、出液孔，换热基体的前后端面处分置有用于夹紧该换热基体的前、后端板，前、后端板上开设有贯穿其板体的用于与换热基体上的进、出液孔同轴配合的换热孔道，所述换热器还包括用于贯穿固接前后端板并使前、后端板及换热板组间形成刚性配合的拉杆；所述换热基体与前、后端板间预留有供换热基体沿其进、出液孔径向方向活动的间隙。

由于上述方案，本发明具备的有益效果在于：摒弃了传统的全固接式的或弹性固接式的换热器，而使得所述换热基体的设置在垂直于进出液孔方向的上下左右侧均为自由端，也即当处于换热过程中时，换热基体中的换热板片可沿着平行于夹紧机构也即拉杆的径向产生形变及小幅度移动，从而相对于传统技术中的全刚性约束的方案来说，本发明将因热胀冷缩产生的线应变转换为允许范围内的可控范围变形，采用了去除约束的板束结构设计以消除或减小了约束影响，使换热基体在拉杆的刚性夹紧机构中呈现出独立的柔性，因而有效地避免了产生高危温差应力的可能，从而使的在高温高压及压力和温度变化较为苛刻的条件下，本换热器仍然具有良好的安全可靠性能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是换热板片的结构示意图。

图3的图2的A-A剖视图。

图4是换热基体的结构示意图。