本发明涉及热能工程的技术领域，更具体地讲，涉及一种夹套式换热器的内部固定结构及其制造方法，其夹套换热方式可为水冷、气冷或油冷等。
背景技术：
科技的进步、创新往往需要试验数据来验证其技术的可行性，我们渴望获得真实有效的试验数据，所以建立反映真实情况的试验装置就尤为重要。
很多试验都伴随着热量的传递，如何保证试验装置的安全并能反映真实工况是建设有效试验装置首要考虑的事情，譬如锅炉高效燃烧、超净排放等试验，锅炉炉膛的温度都是很高的，在1000℃以上的炉内高温下如何保证试验装置外侧为安全温度，一种选择就是采用绝热形式，在试验装置外面包上厚厚的保温层，这种方式不能对试验装置内温度进行调节，存在和实际情况不相符的问题；另一种选择就是采用水冷形式，这种方式优于绝热形式，可根据不同的试验温度要求来调整试验装置内侧温度。
夹套式换热器试验装置就是利用夹套内的冷却介质和试验装置里的高温烟气或蒸汽等进行换热，所以夹套式换热器的流程及结构既要能通过冷却作用吸收多的热量以降低试验装置外壁温度到安全温度以下，又要保证冷却水不汽化、不发生传热恶化，再一点就是夹套式换热器的强度要保证工作时能够承受水压。为了提高夹套式换热器的腔室内部承压能力，需要设置内部固定结构，但由于夹套式换热器的内腔狭窄且面积又比较大，其内部固定结构的生产加工焊接等存在诸多困难。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供易于实现、简单的夹套式换热器内部固定结构及其优化的制造方法，极大地减轻制造工作量，有效地提高产品承压能力和产品质量。
本发明的一方面提供了一种夹套式换热器的内部固定结构，所述夹套式换热器包括外壳和由所述外壳围成的冷却内腔，所述外壳上设置有介质入口和介质出口并且外壳由底板、盖板和侧板围成，所述内部固定结构包括设置在冷却内腔中的若干块隔板和设置在相邻隔板之间的若干个支撑件，其中，所述隔板在介质入口与介质出口之间形成冷却介质的流路，所述支撑件连接底板和盖板。
根据本发明夹套式换热器的内部固定结构的一个实施例，所述外壳上还开设有观察孔、检查孔和测温孔。
根据本发明夹套式换热器的内部固定结构的一个实施例，当所述夹套式换热器竖直或倾斜地布置时，所述介质入口设置在介质出口的下方。
根据本发明夹套式换热器的内部固定结构的一个实施例，所述夹套式换热器还包括设置在介质出口处的温度测量单元和设置在介质入口处的流量调节单元。
根据本发明夹套式换热器的内部固定结构的一个实施例，所述支撑件为销钉。
根据本发明夹套式换热器的内部固定结构的一个实施例，所述隔板彼此平行地设置在冷却内腔中。
本发明的另一方面提供了上述夹套式换热器的内部固定结构的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：
a、在盖板或底板上的预设隔板安装位置处按照预定节距开设若干个第一通孔，在盖板和底板上的预设支撑件安装位置处开设若干个相对的第二通孔；
b、将隔板固定在底板或盖板上的预设隔板安装位置处，再将固定有隔板的底板或盖板与所述盖板或底板合拢，从所述盖板或底板的外侧并在所述第一通孔处进行塞焊实现隔板的固定和所述固定有隔板的底板或盖板与所述盖板或底板的组装；
c、将支撑件穿过所述盖板和底板上相对的第二通孔，再分别从盖板和底板的外侧并在所述第二通孔处进行塞焊实现支撑件的固定，直至完成所述夹套式换热器内部固定结构的整体制造。
根据本发明夹套式换热器的内部固定结构的制造方法的一个实施例，采用焊接将隔板固定在底板或盖板上的预设隔板安装位置处。
与现有技术相比，本发明夹套式换热器的内部固定结构及其制造方法能够有效降低夹套式换热器内部固定结构的制造难度，不仅实施简单，而且能够提高夹套式换热器的承压能力，并进一步有效提高产品质量。
附图说明
图1示出了根据本发明示例性实施例的夹套式换热器及其内部固定结构的主视结构示意图。
图2示出了根据本发明示例性实施例的夹套式换热器及其内部固定结构的俯视结构示意图。
图3示出了隔板固定的结构原理示意图。
图4示出了支撑件固定的结构原理示意图。
附图标记说明：
1-外壳、2-冷却内腔、3-隔板、4-底板、5-盖板、6-侧板、7-介质入口、8-介质出口、9-介质流过通道、10-支撑件、11-测温孔、12-第一通孔、13-第二通孔、14-焊缝。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
下面先对本发明夹套式换热器及其内部固定结构的结构进行详细说明。
图1示出了根据本发明示例性实施例的夹套式换热器及其内部固定结构的主视结构示意图，图2示出了根据本发明示例性实施例的夹套式换热器及其内部固定结构的俯视结构示意图。
如图1和图2所示，根据本发明的示例性实施例，所述夹套式换热器包括外壳1和由外壳1围成的冷却内腔2，外壳1上设置有介质入口7和介质出口8并且外壳1由底板4、盖板5和侧板6围成，外壳1优选地由钢板形成，例如外壳1可以为如图1和图2所示的长方体结构，即由底板4、盖板5和侧板6围成a×b×c的冷却内腔。
冷却内腔2的内部固定结构包括设置在冷却内腔2中的若干块隔板3和设置在相邻隔板3之间的若干个支撑件10，其中，隔板3在介质入口7与介质出口8之间形成冷却介质的流路，支撑件10连接底板4和盖板5。其中，冷却介质可以为水、油、气。
即，本发明采用隔板3把冷却内腔2分割为很多小的内腔，一方面加长了水的流程并且加快了水的流速，增强了传热效果，另一方面隔板3还增强了夹套式换热器的承压能力。
其中，隔板3所形成的流路可以根据冷却需求具体设置，优选地形成为蛇形冷却流程。如图1所示，隔板3间隔且彼此平行地设置在冷却内腔2中，并且隔板3设置为与外壳1的一块侧板6之间形成有介质流过通道9，其中，相邻两块隔板3的介质流过通道9的位置不相同，由此形成蛇形冷却流程。隔板3之间的间隔距离l及其介质流过通道9的宽度m需要综合考虑夹套式换热器的承压、吸热、开孔等因素来具体设置。
为了进一步增强夹套式换热器的承压能力，本发明的内部固定结构还包括设置在相邻两块隔板3之间的若干个支撑件10，支撑件10连接底板4和盖板5，支撑件10可以为圆钢、销钉等结构件。支撑件10之间的间隔距离l(相邻两排支撑件之间的距离)和n(相邻两个支撑件之间的距离)也需要根据夹套式换热器的强度计算确定。
此外，本发明的夹套式换热器还可以根据不同的试验要求在外壳1上开设观察孔、检查孔、测温孔8等试验用孔，满足不同的试验工况。当该夹套式换热器竖直或倾斜地布置时，优选地将介质入口7设置在介质出口8的下方。
为了便于对冷却效果进行调节，夹套式换热器还包括设置在介质出口8处的温度测量单元(未示出)和设置在介质入口7处的流量调节单元(未示出)。
以上描述地仅仅是一面夹套式换热器的具体结构，在试验时可以根据不同的试验装置要求、不同的尺寸结构来分别设计和制造其余面的夹套式换热器，最后组合成试验装置需要的空间结构。
在对包括上述内内部固定结构的夹套式换热器进行制造时，其制造方法可以包括以下步骤。
步骤a：
在盖板5或底板4上的预设隔板安装位置处按照预定节距开设若干个第一通孔12，在盖板5和底板4上的预设支撑件安装位置处开设若干个相对的第二通孔13。
其中，预设隔板安装位置如图1所示基本覆盖盖板或底板的宽度方向，其位置具体根据冷却需求设置，预设支撑件安装位置同样需具体根据承压要求设置。
在开设第一通孔12时，间隔地开设即可，预定节距可以根据连接要求调整，只要能够满足通过第一通孔12焊接之后隔板与底板或盖板之间的稳定连接即可。在开设第二通孔14时，只需要根据预设的安装位置在底板和盖板上开设对开孔即可。
步骤b：
先将隔板3固定在底板4或盖板5上的预设隔板安装位置处，再将固定有隔板3的底板4或盖板5与所述盖板5或底板4合拢，从所述盖板5或底板4的外侧并在第一通孔12处进行塞焊实现隔板3的固定和所述固定有隔板3的底板4或盖板5与所述盖板5或底板4的组装。
其中，优选地采用焊接方式将隔板3固定在底板4或盖板5上的预设隔板安装位置处。
当先将隔板3固定在底板4上时，则在盖板5上开设若干个第一通孔12并在合拢之后从盖板3的外侧在第一通孔处进行焊条塞焊，实现隔板3与盖板5之间的固定，继而完成固定有隔板3的底板4与所述盖板5或底板4的组装。类似地，当先将隔板3固定在盖板5上时，则在底板4上开设若干个第一通孔12并在合拢之后从底板4的外侧在第一通孔12处进行焊条塞焊，实现隔板3与底板4之间的固定，继而完成固定有隔板3的盖板5与底板4的组装。
步骤c：
将支撑件10穿过盖板5和底板4上相对的第二通孔13，再分别从盖板5和底板4的外侧并在第二通孔13处进行塞焊实现支撑件10的固定，直至完成所述夹套式换热器内部固定结构的整体制造。
也即上述结构的装配顺序可以总结为：装隔板及底板或盖板-装盖板或底板-焊接隔板-装入支撑件-焊接支撑件。
采用上述制造方法后，夹套式换热器内部结构的固定可通过在底板或盖板上每个第一通孔和第二通孔的外侧焊接的方式实现，从而实现设计要求的承压结构，底板或盖板的开孔密度可以根据承压大小进行设置。
图3示出了隔板固定的结构原理示意图，如图3所示，在盖板5上按照隔板预设位置按照一定的节矩开第一通孔12，待将隔板与底板4焊接固定之后，将其整体与盖板5进行组装塞焊，完成夹套式换热器内部隔板的固定。图4示出了支撑件固定的结构原理示意图，如图4所示，在底板4和盖板5上对开与支撑件10直径大小相当的第二通孔，待插入支撑件10之后，在底板4和盖板5的外侧对支撑件10进行塞焊，完成夹套式换热器内部支撑件的固定，继而达到夹套式换热器内部结构的固定作用。
综上所述，本发明通过在夹套式换热器外部的焊接，实现了夹套式换热器内部结构的固定，使其具有较强承压能力，制造实施简单，可有效提高产品质量，有效提高夹套式换热器的承压能力，有效提高产品的外观质量。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。