[发明专利]一种全焊接波纹薄板换热器

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全焊接波纹薄板换热器。

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，主要分为管束和板束两大类。

以各种钢管（例如光管、螺纹管、齿片管、波节管、扭曲扁管等）构成的管束换热元件有近百年制造和应用的历史，设计制造和使用经验均较为成熟。管束换热元件为全焊接结构，优点是可承受很高的压力和温度，但管束的换热效率较低且体积庞大。

板束中通常使用波纹薄板作为换热元件，板束换热元件因为具有经济、高效、紧凑、小温差换热等这些管束换热元件无法比拟的优异特点而备受青睐，但现有技术中绝大部分的板束类换热设备均为橡胶条密封的可拆式结构，因密封材料的限制及可拆式的结构，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。

如何使焊接难度很大的薄板，通过非传统的波纹薄板结构设计和焊接途径制造全焊接板束，使其即传承波纹薄板高效紧凑的优异特性，又具有耐高温高压的安全可靠性能，成为国内外近十多年来不断研发探求的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种全焊接波纹薄板换热器，本换热器克服了热应力和载荷应力集中等波纹薄板极度敏感的高危缺陷，不但实现了高效紧凑的波纹薄板焊接板束结构，而且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：一种全焊接波纹薄板换热器，本换热器包括波纹薄板，所述波纹薄板由导流区和传热区构成，所述导流区呈半圆状，所述传热区呈矩形状，导流区对称分布在传热区的两侧，且两个导流区与传热区彼此相连为一个整体；所述两个导流区上分别设置有贯穿板体的进液孔和出液孔；所述波纹薄板的板体呈高低不平的起伏状或波浪状，且波纹薄板的进液孔和出液孔二者的孔侧边缘共同所处的平面与波纹薄板的外侧边缘所围成的平面相异；

所述若干片波纹薄板依次焊接贴靠在一起，且所述若干片波纹薄板与焊接在此若干片波纹薄板外侧的封条共同构成焊接板束；焊接板束中波纹薄板的进液孔中心均处于同一板程进液直线上，出液孔中心处于同一板程出液直线上，所述板程进液直线和板程出液直线彼此平行，处于焊接板束最外侧的波纹薄板的进液孔与板程进液管单元或盲板焊接在一起，处于焊接板束最外侧的波纹薄板的出液孔与板程出液管单元或盲板焊接在一起；

焊接板束中的相邻波纹薄板的板面彼此贴靠在一起，此贴靠在一起的相邻的波纹薄板之间形成焊接板束中的板程通道和壳程通道；焊接板束中两波纹薄板的彼此贴靠在一起的进液孔互相焊接在一起形成进液孔焊缝，所述处于同一板程进液直线上的进液孔、进液孔焊缝以及紧贴在一起的波纹薄板共同围成与板程进液管单元相连通的进液孔通道；焊接板束中两波纹薄板的彼此贴靠在一起的出液孔互相焊接在一起形成出液孔焊缝，所述处于同一板程出液直线上的进液孔、出液孔焊缝以及紧贴在一起的波纹薄板共同围成与板程出液管单元相连通的出液孔通道；

焊接板束中两波纹薄板的彼此贴靠在一起的外侧边缘互相焊接在一起构成外沿焊缝；多个薄壳状的封条并行排布在焊接板束的沿平行于板程进液直线方向的左右两侧；所述封条的沿垂直于其长度方向的横截面呈弯弧状或弯曲状；所述封条在焊接板束的呈板面状的两端面之间依次相连，且封条的沿其宽度方向的两端分别与两相邻的外沿焊缝焊接，所述封条的沿其长度方向的上下两端沿所述外沿焊缝延伸至波纹薄板导流区的外侧；

所述焊接板束的上下两侧均罩设焊接有箱槽，所述箱槽的侧部边缘与封条的端部边缘彼此相连，所述箱槽与焊接板束之间设置有空腔，且箱槽的远离焊接板束的一侧设置有与所述空腔相连通的壳程管道；

所述焊接板束、处于焊接板束上下两侧的箱槽、板程进液管单元、板程出液管单元通过焊接彼此相连构成换热基体；所述夹紧机构从换热基体的前后两侧即平行于板程进液直线的两侧将换热基体夹合在其中，且夹紧机构使得换热基体中的各个部分均夹紧压靠在一起；所述换热基体的设置在垂直于板程进液直线方向的上下两侧以及左右两侧均为自由端；

所述板程进液管单元、进液孔通道、相邻波纹薄板之间形成的板程通道、出液孔通道、板程出液管单元共同构成换热器的板程通道；

所述箱槽上的壳程管道、箱槽与焊接板束之间的封闭空腔、封条与波纹薄板之间的间隙、相邻波纹薄板之间形成的壳程通道共同构成换热器的壳程通道。

本全焊接波纹薄板换热器还可以通过以下方式得以进一步实现：