CN1160843A - 具有整体钎焊结构的板式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有整体钎焊结构的板式换热器，其在现有整体钎焊结构板式换垫器各波纹板片间设有型条，型条为实芯型材，弯成波纹板周边形状，型条与波纹板钎焊，相邻波纹板片之间及其波纹相互钎焊。它还有内置的外通道形式，其波纹板片缺两个角，外通道盖板与缺角间形成外通道流道。其用型条刚性支撑方式满足如铝及铝合金这类材料制造板式整体钎焊换热器，制造成本更低，还可降低废品率，延长产品的寿命。

Description

具有整体钎焊结构的板式换热器

本发明涉及一种热交换器，尤其涉及一种板式换热器。

一般的可拆板式换热器是采用前后压紧板，紧固螺栓，波纹板片和逐片放置垫圈的方法来进行紧固、承压、密封和换热。这种可拆板式换热器受前、后压紧板和垫圈的限制，只能承受较低的工作压力和工作温度，并且其工作可靠性也较差。随后出现了具有焊接结构的板式换热器。例如：瑞典阿法拉伐公司生产的不锈钢材料全钎焊板式换热器和中国专利91227597.9等。这两种具有焊接结构板式换热器虽然各有优点和适用范围，但也有不足之处：国外生产的不锈钢材料全钎焊板式换热器，其结构由于在板片之间缺少刚性支撑，所以它仅适合用于其产品材料在整体钎焊温度下仍具有一定强度的不锈钢或用钛合金等材料制成的产品，它不适合用于如铝及铝合金这类在整体钎焊温度下其材料强度较低的材料制成的产品。因为这种板片之间缺少刚性支撑的产品结构，将会使那些用如铝及铝合金这类材料制成的板片波纹，在钎焊过程中受压而产生无法控制的严重变形，以至使焊后的产品根本无法使用。中国专利91227597.9所描述的产品，按其权利要求书和说明书的内容而言，其外通道的位置突出在换热芯体的两侧，使产品不易使用和安装，并且成本增加。另外，它不要求在板片之间的波纹脊线各个接触点上装加钎料也不要求包括板片之间波纹脊线各个接触点在内的整体钎焊。这样虽然突出了产品内部部分可拆和可更换的特点，但是它仍需要用前、后压紧板。这种具有焊接结构但仍带有前、后压紧板的产品，其体积、重量和承压能力等与一般可拆板式换热器没有很大的差别，以上种种原因造成这种产品在制造成本和产品应用方面仍存在一些缺陷。

本发明的目的是提供一种具有整体钎焊结构的板式换热器，其产品内所有相互接触处包括各波纹脊线接触点均要求用整体钎焊的方式焊在一起，可省掉前后压紧板及其紧固和密封形式，用型条刚性支撑方式满足如铝及铝合金这类在钎焊的温度下强度较低的材料能够采用整体钎焊的方式制造板式换热器，得到可以适应更高的温度和压力的工作环境并具有较高的工作可靠性的板式换热器。采用型条整体钎焊结构使制造板式换器选材更广泛，可以用铝及铝合金材料制造，铝及铝合金的成本比不锈钢和钛合金低得多，故本发明的产品成本大为降低。

本发明的另一目的是提供一种具有内置外通道的整体钎焊结构的板式换热器，它比外置的外通道板式换热器，如中国专利91227597.9结构简单，安装使用更方便。当波纹板或其焊接部分出现渗漏混腔时，可以打开外通道盖板，焊接封闭渗漏的波纹板片间的流道，然后焊好外通道盖板，换热器仍可使用，延长了产品的使用寿命，降低了生产废品率。

本发明的目的是这样实现的：一种具有整体钎焊结构的板式换热器，它包括：换热介质进出口管嘴、前外挡板、后外挡板、波纹板片，其波纹板片设有波纹和通孔，由多层波纹板片、前外挡板、后外挡板钎焊成整体，波纹板片间形成流道，波纹板片上孔的边缘相互钎焊在一起，形成冷热换热介质进出口通道，冷热介质间隔地在波纹板片流道中流动换热，各波纹板片间，尤其是环波纹板片周边设有型条，型条为实芯型材，弯成波纹板周边形状，型条与波纹板片钎焊，相邻波纹板片之间及其波纹相互钎焊。

它还可做成其波纹板片缺两个角，多层波纹板整体钎焊后，用外通道盖板焊接在其两个缺角上，外通道盖板与缺角间形成一种介质进或出通道，即外通道、波纹板片上设有通孔，波纹板片间通孔边缘相互焊接在一起，作另一种介质的进或出通道，即内通道，钎焊时波纹板的缺角边不设型条，其它周边设有型条。换热器正面为带圆角的矩形，其波纹板的两缺角设在矩形同一长边上，且两缺角边呈八字形，波纹板的其它两个角设有通孔。其波纹板片还可做成两缺角设在矩形不同的长边上，且两缺角边为平行状态，波纹的其它两个角设有通孔。

本发明有以下优点和积极效果：可以使产品具有更广泛的使用范围和更低的制造成本，并在产品制造和选材方面可适用多种材料。

图1是本发明实施例一的立体图。

图2是本发明实施例二的立体图。

图3是本发明实施例二的一种波纹板片的平面图。

图4是本发明实施例二的另一种波纹板片的平面图。

图5是图1的竖向剖视图。

图6是图1的横向剖视图。

图7是图2未焊外通道盖板的横向剖视图。

下面结合附图及实施例详细说明本发明。

实施例一：如图所示，它包括：换热介质进出口管嘴1，前外挡板2，具有两对内通道孔的波纹板片3，环形型条4，后外挡板5。换热介质进出口管嘴1是与前外挡板2或与后外挡板5焊在一起的，其焊接方式可以采用熔化焊方式逐个焊接，也可以采用在管嘴与外挡板之间装加钎料的方式并与产品一起进行整体钎焊，或两种焊接方式同时使用。相邻的波纹板片，其波纹的方向互相交叉，图中箭头方向表示换热介质流动方向。

在板片之间装配有型条作刚性支撑，其型条在板片之间各单板面积上的安装位置不限，但在板片之间的周边处总有用于刚性支撑和产品钎焊密封的型条。

另外，它还要求在板片与型条之间，以及在板片与板片之间，板片与前后外档板之间包括各个波纹脊线接触点和换热介质进出口内流道通孔等处均装有钎料，采用整体钎焊方式，使产品上各装配接触处均能钎焊在一起，最后钎焊成一个不可拆的，其产品内部钎焊点网络密布的，并由于这些钎焊点的存在可使板片波纹在工作环境中具有抗变形能力的，可承受高温、高压工作要求的，具有较高工作可靠性的整体板式换热器。从而可以取消前后压紧板和螺栓紧固的产品组成形式，并满足产品承受高温高压等工作环境的要求，由于在产品的周边处均有型条刚性支撑，形成产品的全面支撑保护和对外钎焊密封，所以可以使板片波纹在钎焊过程中不受外来压力的影响，可以满足如铝及铝合金之类材料的使用，并可使产品具有较高的工作可靠性和密封性。鉴于产品可能出现不同的使用要求和外观要求以及制造成本的要求等，这些型条可以制成全封闭的环形，以满足产品采用整体钎焊方式制成具有整体钎焊结构的板式换热器。其板片形状呈圆角长方形，板片的外周边处具有可放置型条刚性支撑的结构，同时具有可进行整体钎焊的形式，板片上开有便于整体钎焊的两对内通道孔，整体钎焊后这两对内通道孔要求相互密封，不允许换热介质相互串漏。

实施例二是具有内置外通道的形式，如图所示，它包括：内通道6、外通道7、具有一对内通道孔的波纹片8、外通道盖板9、分段式的型条10、外通道盖板焊缝11。具有外通道7的产品其板片8由于仅有一对内通道孔，这对内通道孔的焊接过程可以选择用整体钎焊的方式直接与产品一起钎焊而成，形成内通道6，也可选择用熔化焊或用电阻滚焊的方式使两片为一组的板片在内通道孔处先焊接在一起，然后将若干个两片在内通道孔焊在一起为一组的波纹板8与分段式的型条10和前外挡板1、后外挡板5，以及钎料等装配在一起，经过整体钎焊的形式使产品钎焊成一个不可拆的整体板式换热器，此时，用溶化焊或用电阻滚焊预先焊好的该对内通道孔实际上是又经过了一次钎焊的双重焊接保护，形成内通道6，以保证该内通道孔的密封和强度。由于产品在整体钎焊前与钎焊后的总体厚度尺寸略有不同，所以外通道盖板9是在产品经过整体钎焊之后，用溶化焊的方式焊接在产品的相应位置之上的，该外通道盖板焊缝11要求密封和承受压力。

在板片之间外通道介质的进出流道处可以不装配型条，以便使外通道介质方便地流入或流出板片波纹之间，并与内通道介质进行换热，同时加焊外通道盖板以形成外通道介质的束集流道，此外通道盖板应保证外通道介质在工作压力和工作温度下进行正常的流动和密封。

型条刚性支撑也可以制成非封闭的分段形式，以满足具有外通道的产品采用整体钎焊方式制成具有整体钎焊结构的板式换热器，其外通道的位置在产品的角边，可以是上、下对角边也可以是上、下同角边。但此时产品的整体正面外观与没有外通道的产品一样均为圆角长方形，当外通道是上下对角边时，板片的形状呈不规则带圆角的平行四边形，其斜边可以是斜直线或是斜弧线，当外通道是上、下同角边时，板片的形状呈不规则带圆角的梯形，其斜边可以是斜直线或是斜弧线，具有外通道形式的产品其板片上仅开有一对便于整体钎焊的内通道孔。整体钎焊后，这一对内通道要求完全密封。

两个实施例均可以实现多板程和不同板间距的形式，以及换热介质在各自流道内形成串流，并流和混流等。

Claims (4)

1.一种具有整体钎焊结构的板式换热器，它包括：换热介质进出口管嘴、前外挡板、后外挡板、波纹板片，其波纹板片设有波纹和通孔，由多层波纹板片、前外挡板、后外挡板钎焊成整体，波纹板片间形成流道，波纹板片上孔的边缘相互钎焊在一起，形成冷热换热介质进出口通道，冷热介质间隔地在波纹板片流道中流动换热，其特征在于：各波纹板片间，尤其是环波纹板片周边设有型条，型条为实芯型材，弯成波纹板周边形状，型条与波纹板片钎焊，相邻波纹板片之间及其波纹相互钎焊。

2.一种如权利要求1所述的板式换热器，其特征在于：其波纹板片缺两个角，多层波纹板整体钎焊后，用外通道盖板焊接在其两个缺角上，外通道盖板与缺角间形成一种介质进或出通道，即外通道、波纹板片上设有通孔，波纹板片间通孔边缘相互焊接在一起，作另一种介质的进或出通道，即内通道，钎焊时波纹板的缺角边不设型条，其它周边设有型条。

3.根据权利要求2所述的板式换热器，其特征在于：换热器正面为带圆角的矩形，其波纹板的两缺角设在矩形同一长边上，且两缺角边呈八字形，波纹板的其它两个角设有通孔。

4.根据权利要求2所述的板式换热器，其特征在于：换热器正面为带圆角的矩形，其波纹板的两缺角设在矩形不同的长边上，且两缺角边为平行状态，波纹板的其它两个角设有通孔。

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