一种全焊接板式换热器的制作方法与工艺

本发明属于热交换器领域，具体地来讲为一种全焊接板式换热器。

背景技术：
传统全焊接板式换热器主要部件包括板束、立柱、盖板、侧板。其特点传热系数较高，结构紧凑，但无法独立完成换热后的介质分离，需配合其他的分离设备同时使用，才能完成介质的分离。即通过侧板上接管及法兰连接气液分离器，由气液分离器完成介质分离。

技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种全焊接板式换热器，解决传统全焊接板式换热器无法独立完成介质分离的问题。本发明是这样实现的，一种全焊接板式换热器，该换热器包括立柱框架、立柱框架内的板束、置于立柱框架上的热介质入口侧板总成、热介质出口侧板总成、冷介质入口侧板总成以及冷介质出口侧板总成，冷介质出口侧板总成以及热介质出口侧板总成，均包括横截面为半圆的筒体形成的空腔，所述筒体与立柱框架之间通过法兰连接，法兰与立柱框架之间设置密封面，板束的冷介质通道与冷介质出口侧板总成的空腔相通，板束的热介质通道与热介质出口侧板总成的空腔相通；在冷介质出口侧板总成的筒体上设置冷介质出口以及残液出口；在热介质出口侧板总成的筒体上设置热介质出口以及冷凝液出口。进一步地，所述冷介质入口侧板总成，包括横截面为半圆的筒体形成的空腔，所述筒体与立柱框架之间通过法兰连接，法兰与立柱框架之间设置密封面，板束的冷介质通道与空腔相通；在所述冷介质入口侧板总成的筒体上设置冷介质入口。进一步地，热介质入口侧板总成，包括横截面为半圆的筒体形成的空腔，所述筒体与立柱框架之间通过法兰连接，法兰与立柱框架之间设置密封面，板束的热介质通道与空腔相通；在所述热介质入口侧板总成的筒体上设置热介质入口。进一步地，所述筒体横截面的直径略小于相邻两个支柱间距离。进一步地，在所述冷介质出口侧板总成的筒体侧部靠近法兰最低点设置残液出口。本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明在冷介质出口侧板总成设置成空腔结构，在冷介质通过板束通道加热后，使冷介质温度升高，进行满夜蒸发，沸点低的物质优先蒸发成气体，由冷介质出口经丝网除沫器排出，空腔提供了一个沸点低的物质蒸发缓冲的空间，从而只通过设置的冷介质出口侧板总成就能完成冷介质的分离；另外，为了热介质的分离，在热介质出口侧板总成设置成的空腔结构，沸点高的物质先蒸发成气体通过热介质出口排除，空腔提供了一个物质蒸发缓冲的空间，从而可以保证，分离时，气体不会将液体带出，造成分离不彻底。空腔设置成横截面为半圆的筒体，从而气体是会沿着半圆的径向发散，不会存在死角。将热介质入口侧板总成以及冷介质入口侧板总成设置为与半圆空腔结构，从而可以使得冷介质或热介质在空腔内得到缓冲。防止流速较高介质对板束焊道的冲刷，增加板束的使用寿命；提供缓冲空间可以使介质均匀进入到板束通道内进行换热。附图说明图1为本发明实施例提供的换热器结构示意图；图2为本发明实施例提供的图1的俯视图；图3为本发明实施例提供的一个侧板总成的结构示意图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。参见图1结合图2，为本发明一个实施例的全焊接板式换热器，该换热器包括：位于立柱框架内的板束1，板束1用于形成介质流动方向垂直的冷介质通道和热介质通道，板束1为主要换热部件，板束1由若干换热板片焊接而成，每两片形成一个通道，相邻通道不相同，如若第1,2张板片形成通道方向为水平，则第2,3张板片形成通道方向为竖直，第3,4张板片形成通道方向为水平，第4,5张板片形成通道方向为竖直，以此类推。所有竖直方向的通道和一对侧方形法兰及筒体相通，所有水平方向的通道和另一对侧方向法兰及筒体相通，形成介质流动方向垂直的冷介质通道和热介质通道。立柱框架包括由4个立柱2形成的长方体或立方体骨架，在骨架上两端设置两个盖板3形成腔体；4个立柱和2个盖板形成框架，主要作用为限制板束长度或者高度立柱与盖板形成框架，此框架结构中每相邻立柱及此方向盖板设置有螺栓孔和密封面，螺栓孔用于连接侧板总成，方形法兰内侧面设置有密封面，与框架结构密封面配合，起到密封作用，防止介质外流。在立柱框架的一个对称两侧设置分别设置有热介质入口侧板总成44与热介质出口侧板总成43，分别设置在板束1的热介质进口与板束1的热介质出口处对应的两个立柱形成的面上；冷介质入口侧板总成41与冷介质出口侧板总成42，设置在立柱框架另一对称两侧面上，使得冷介质形成的介质流动方向与热介质形成的热介质通道垂直，这样热介质流向与冷介质流向垂直。参见图3，对于冷介质出口侧板总成42以及热介质出口侧板总成43，均包括横截面为半圆形的筒体4-2形成的空腔，筒体4-2与两个立柱以及两侧盖板通过法兰4-1连接，筒体4-2的两端通过端板4-3密封；端板4-3、筒体4-2以及法兰4-1之间焊接而成，冷介质出口侧板总成的空腔与板束的冷介质出口相通，在筒体上设置冷介质出口B以及残液出口C，并在冷介质出口处设置丝网除沫器5与用于消除泡沫；残液出口C为在冷介质出口侧板总成的筒体侧部靠近法兰处，冷介质出口B在冷介质出口侧板总成中心位置朝上设置。空腔的形状为横截面为半圆形的筒体，冷介质在空腔内经过缓冲后气体从液体分离出来，并在空腔内向上走，液体向下流，从而实现分离。由于给予一定的缓冲空间，使得分离效果明显。为了实现热介质的分离，热介质出口侧板总成43与板束的热介质出口相通，并在筒体上设置热介质出口E以及冷凝液出口F，同时在热介质出口处设置丝网除沫器用于气体的消泡处理。热介质出口E设置在热介质出口侧板总成的侧部，使得放置时，热介质出口朝上，在热介质出口侧板总成的另一侧部设置有冷凝液出口F，使得放置时，热介质出口朝下。在上述的结构中，筒体4-2的横截面为半圆形，直径与两个立柱2之间的距离相等。在一个实施例中，除了热介质出口侧板总成与冷介质出口侧板总成设置为筒状结构外，冷介质入口侧板总成41也设置成一样的结构，包括一筒体形成的空腔，用于进行液体的缓冲，筒体与两个立柱以及两侧盖板通过法兰连接，不同的地方在于在筒体上设置冷介质入口A，这里的冷介质入口要比冷介质出口小，目的为了给与冷介质气体分离后，能够充分的排出。在一个实施例中，除了热介质出口侧板总成与冷介质出口侧板总成、冷介质入口侧板总成设置成筒状结构外，热介质入口侧板总成D也设置成相同的结构，包括筒体形成的空腔，筒体与两个立柱以及两侧盖板通过法兰连接，不同的地方在于，在筒体上设置热介质入口D。工作过程及原理为：冷介质由易溶于水物质和水组成温度较低液体混合物，利用其沸点低于水沸点的特性，在受热后先与水蒸发，可以提纯物质；热介质由不易溶于水的物质和水蒸气组成温度较高的气体混合组成，利用水蒸气低于100℃能够液化的特性，对不易溶于水的物质进行提纯，以及热能的充分回收利用。低温液体混合物作为冷介质由冷介质入口A进入，通过板束通道后经过热交换加热，使液体混合物温度升高，进行满夜蒸发，沸点低的物质优先蒸发成气体，由冷介质出口B经丝网除沫器排出，其余残液由残液出口C溢出；高温气体混合物由热介质入口D进入，通过板束通道换热后，气体混合物温度降低，水蒸气凝结成液态水从冷凝液出口F排出，不凝气体通过丝网除沫器由热介质出口E排出。从而完成分离。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。