一种用于翅片管式换热器的密封隔板的制作方法

1.本发明涉及翅片管式换热器技术领域，具体涉及一种用于翅片管式换热器的密封隔板。


背景技术：

2.翅片管式换热器是在换热光管的外壁上增加肋片，一般在管外的介质为气相介质，其流体热阻大，管内的介质为液态介质，其流体热阻小时，设计上多采用外翅片管，现大多为钢管铝翅换热管。
3.翅片管式换热器一般由壳体、传热管束、管箱组成。管束由管板、折流板(挡板)、分程隔板、支撑隔板等部件组成。壳体多为圆通形，内部装有管束，管束横截面为矩型、圆型两种，管束两端固定在管板上。
4.现有的翅片管基管多采用不锈钢或低碳合金钢材料，外翅采用纯铝。传统的密封隔板如图1、图2所示，传统的密封隔板在使用时隔板时，密封隔板上的孔与翅片管的铝翅接触，而不能接触到起刚度作用的基管，使得翅片管在运行中产生振动，导致翅片管与管桥接触处发生破碎，翅片管与隔板的接触处直径磨损，造成密封板损坏。同时由于国内装置的大型化需求，换热器的规格越来越大，常常达到百吨以上，而为了可以对该大型换热器的换热管进行支撑固定，保证隔板与翅片管的密封性和支撑刚度，只能增加隔板厚度，而增加隔板厚度后，导致设备成本增加。但是，在对设备进行检修时，发现薄、厚传统隔板在与翅片管铝翅接触处出现不同程度的磨损和变形，导致铝翅直径缩小，气流透过环隙短路，介质传热路程缩短，传热能力降低，同时诱发翅片管振动，影响设备使用时的安全性。
5.因此，本发明提出了一种用于翅片管式换热器的密封隔板用于解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的是为了提出一种用于翅片管式换热器的密封隔板，通过改变隔板结构，从而来解决背景技术中传统隔板会对翅片造成伤害，影响换热器传热能力，影响设备使用时安全性的问题。
7.为了达到上述目的，具体技术方案如下：
8.本发明提出了一种用于翅片管式换热器的密封隔板，包括：用于固定分隔翅片管的中央隔板和用于支撑固定中央隔板的外框架；
9.所述中央隔板呈蜂窝状，由若干六角块状的薄壁壳体横向堆叠而成；所述薄壁壳体的内部设有中空区域，由两个半壳体对合安装而成；所述半壳体相互平行的两侧壁上均开有半圆弧状的缺口，两半壳体在所述缺口处对合；
10.对合时，两半壳体所述侧壁均垂直于翅片管管身插入至翅片管的翅片根部，对合的缺口卡合在翅片管基管的外周壁上，侧壁与卡合处两侧的翅片紧密贴合，侧壁之间的翅片完全插入至薄壁壳体内部的中空区域内。
11.可选地，所述半壳体包括左半壳体和右半壳体；所述薄壁壳体的中空区域为翅片
管翅距的整数倍。
12.本发明通过上述技术方案，将薄壁壳体中空区域设置为翅片管翅距的整数倍，是为了确保将翅片管插入薄壁壳体的中空区域时，翅片管与中空区域进行卡接时，翅片的外壁与薄壁壳体中空区域的内壁紧密贴合。
13.可选地，左、右半壳体宽度的总和等于水平方向上翅片管管间的中心距；垂直方向上相邻翅片管排间的中心距决定左、右半壳体对合时的对合面长度。
14.可选地，所述薄壁壳体包括一对对合面、一对水平连接面和两对配合连接面；对合面，为左半壳体和右半壳体对合时相接触的平面；水平连接面，用于连接水平高度相同的薄壁壳体；配合连接面，用于进行薄壁壳体进行堆叠；所述同一薄壁壳体相连接的两个配合连接面形成的二面角为插角；所述水平高度相同的相邻薄壁壳体相连接的两个配合连接面形成的二面角为插槽；所述外框架由两块主板和两块副板合围而成；呈蜂窝状的所述中央隔板的两侧边缘上等间距设有限位槽。
15.本发明通过上述技术方案，将同一高度相邻的薄壁壳体通过连接面进行连接，使得相邻薄壁壳体顶部或底部的配合连接面，配合形成插槽，将同一块薄壁壳体顶部或底部的配合连接面配合形成插角，使得薄壁壳体可以通过插槽和插角可以进行堆叠，形成蜂窝状结构。
16.可选地，所述薄壁壳体通过插角和插槽的配合进行堆叠。
17.可选地，所述主板朝向薄壁壳体的一面上等间距设有若干定位槽，该定位槽与插角相对应；所述副板朝向薄壁壳体的一面上等间距设有若干限位凸起，该限位凸起与限位槽相对应。
18.本发明通过上述技术方案，通过主板定位槽和副板限位凸起，对薄壁壳体形成的中央隔板进行限位固定，防止其发生散架。
19.可选地，所述限位凸起呈等腰梯形。
20.可选地，所述主板上安装有螺栓；所述副板的两端均设有与螺栓相适配的螺纹孔。
21.可选地，所述螺栓上套装有与主板相接触的垫圈。
22.可选地，左半壳体和右半壳体上相互平行两外侧壁到中空区域的距离均不大于翅片管的翅距。
23.与现有技术相比，具备以下有益效果：
24.(1)本发明的密封隔板，对传统隔板进行改进，将传统隔板改为由若干个六角块状的薄壁壳体堆叠形成蜂窝状结构，以此增加隔板的固承能力，从而使得隔板不容易被压损，避免因隔板、翅片压损而对翅片管造成损坏，保证换热器的传热性能，且可以减小隔板厚度，降低隔板的材料成本和生产成本；
25.(2)本发明的密封隔板，通过将薄壁壳体设置为由两个相同的半壳体对合安装而成，使得薄壁壳体可以顺利安装在翅片管上，且将半壳体上的缺口与翅片管基管外周壁贴合，确保两个半壳体对合安装后，与翅片管基管形成一个刚体，使得翅片管不会发生晃动，保证使用时的稳定性，防止气流透过环隙产生短路，提高换热器的传热性能，避免诱发翅片的振动，保证设备运行时的安全性。
附图说明
26.图1是传统密封隔板的主视图；
27.图2是传统密封隔板的轴视图；
28.图3是本发明的整体整体结构示意图；
29.图4是本发明中中央隔板的结构示意图；
30.图5是本发明中薄壁壳体的结构示意图；
31.图6是本发明中主板的结构示意图；
32.图7是本发明中副板的结构示意图；
33.图8是本发明中半壳体的结构示意图；
34.图9是本发明中翅片换热管间距和管排间距的示意图；
35.图10是本发明翅片管与薄壁壳体的装配示意图。
36.图中标识：1、中央隔板；11、限位槽；2、外框架；21、主板；211、定位槽；212、螺栓；213、垫圈；22、副板；221、限位凸起；222、螺纹孔；3、薄壁壳体；31、左半壳体；32、右半壳体；33、缺口；34、对合面；35、水平连接面；36、配合连接面；37、插角；38、插槽；4、中空区域；5、基管；6、翅片；a、相邻翅片管的中心距；b、相邻翅片管排间的中心距。
具体实施方式
37.以下结合附图与具体实施进行详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用。但是本实用能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用内涵的情况下做类似推广，因此本实用不受下面公开的具体实施例的限制。
38.本发明的一种用于翅片管式换热器的密封隔板可以适用于对翅片管式换热器中翅片管进行密封间隔等场合，当然也可用于其他类似应用场景，下面对一种用于翅片管式换热器的密封隔板进行详细描述。
39.参阅附图3—图10所示，示出本发明一种用于翅片管式换热器的密封隔板较优实施例的结构示意图。该一种用于翅片管式的密封隔板，包括用于固定、分隔翅片管的中央隔板1和用于支撑、固定中央隔板1的外框架2；中央隔板1呈蜂窝状，由若干六角块状的薄壁壳体3横向堆叠而成；薄壁壳体3的内部设有中空区域4，由两个半壳体对合安装而成；半壳体相互平行的两个侧面上均开有半圆弧状的缺口33，两半壳体在缺口33处对合；其中，对合时，两半壳体侧壁均垂直于翅管管身插入至翅片6根部，对合的缺口33卡合在基管5的外周壁上，侧壁与卡合处两侧的翅片紧密贴合，侧壁之间的翅片6完全插入至薄壁壳体3内部的中空区域4内。
40.上述技术方案中，本发明通过将中央隔板1设置为蜂窝状，使得在材料消耗相同的情况下，构筑成的容积更大，且保证结构的坚固，确保该中央隔板1在对翅片管进行卡接支撑时的强度，同时，将薄壁壳体3设置在六角块状，使得薄壁壳体3在对翅片管进行支撑固定时，每根相邻翅片管的中心距a相等，使得每根翅片管换热的区域分布均匀，保证换热效果；通过在薄壁壳体3内部设置中空区域4，从而对翅片6进行避让，使得翅片管可以通过翅片6与中空区域4的配合，卡装在薄壁壳体3上，对翅片管进行支撑固定；通过将薄壁壳体3设置为由两个半壳体进行对合安装，使得翅片管可以顺利与薄壁壳体3的中空区域4进行配合，
另外两半壳体在对合后，中空区域4侧壁与翅片6紧密贴合，使得翅片管不会沿着缺口33进行移动，确保可以对翅片管进行支撑固定；通过缺口33的设置，对翅片管的基管进行避让，即在通过薄壁壳体3对翅片管进行支撑固定时，两个半壳体可以进行对合，不会与翅片管发生干涉，且对合时缺口33侧壁与翅片6贴合，使得翅片管不会发生晃动，相比于传统隔板，本发明的薄壁壳体3直接对翅片管的基管进行支撑，不会对翅片6造成损坏，另外由于基管5的强度大于翅片6的强度，使得翅片管和薄壁壳体3形成一个刚体，使得翅片管不会发生晃动，保证使用时的稳定性，有效防止环隙短路，即防止气流在翅片管与隔板结合处短路，避免翅片6发生振动，从而提高换热器的传热性能，提高换热器运行时翅片管的稳定性。
41.参阅附图4、图8和图9所示，本发明中半壳体包括左半壳体31和右半壳体32；薄壁壳体3的中空区域4为翅片管翅距的整数倍；其中，左半壳体31和右半壳体32宽度的总和等于水平方向上翅片管相邻管间的中心距；左半壳体31和右半壳体32对合时的对合面长度由垂直方向上相邻翅片管排间的中心距b来进行确定；本发明，将薄壁壳体3的中空区域4设置为翅片管翅距的整数倍，使得薄壁壳体3在对翅片管进行支撑固定时，中空区域4内壁会与翅片6贴紧，即翅片管上翅片与中空区域形成过盈配合，保证翅片管固定在薄壁壳体3上后，即可对翅片管进行限位，使得限位管无法进行径向移动。本发明中，中空区域4为翅片管翅距的整数倍，是指中空区域4中两个平行内壁间的距离为翅片管上翅距的整数倍，从而保证薄壁壳体3对翅片管进行支撑固定时，翅片6与中空区域4中两个平行内壁贴合，翅片管不会发生径向移动，从而保证翅片管的稳定。左半壳体31和右半壳体32宽度的总和，是指左半壳体31上缺口33的中心处到水平连接面35的距离与右半壳体31上缺口33的中心处到水平连接面35的距离之和，这个距离之和等于相邻翅片管的中心距a。上述相邻翅片管的中心距a，是指相邻基管5中心处间的直线距离。
42.参阅附图4、图5、图8所示，本发明中，所述薄壁壳体3包括一对对合面34、一对水平连接面35和两对配合连接面36；对合面34，为左半壳体31和右半壳体32对合时相接触的平面；水平连接面35，用于连接水平高度相同的薄壁壳体3；配合连接面36，用于进行薄壁壳体3进行堆叠；所述同一薄壁壳体3相连接的两个配合连接面36形成的二面角为插角37；所述水平高度相同的相邻薄壁壳体3相连接的两个配合连接面36形成的二面角为插槽38；外框架2由两块主板21和两块副板22合围而成；呈蜂窝状的中央隔板1的两侧边缘上等间距设有限位槽11；本发明通过将薄壁壳体3中六个矩形面区分为一对水平连接面35和两对配合连接面36，水平连接面35设置两个平行的矩形面，通过水平连接面35将相同高度的薄壁壳体3进行连接，即相对于主板21，属于同一层的薄壁壳体3，通过水平连接面35进行连接，在两个水平连接面35贴合处的边缘进行焊接，使得相邻薄壁壳体3进行固定连接，在完成上述焊接后，相邻薄壁壳体3位于水平连接面35同一侧的配合连接面36会形成一个插槽38，而同一个薄壁壳体3位于水平连接面35另一侧的配合连接面36会形成一个二面角，即为插角37，由于薄壁壳体3为六角块状结构，因此形成的插角37和插槽38角度相同，使薄壁壳体3可以进行堆叠形成蜂窝状结构；通过主板21和副板22的合围，形成一个框体，配合中央隔板1两侧边缘上设置的限位槽11，对中央隔板1进行限位、支撑，便于将相邻的薄壁壳体3通过焊接、粘结等方式进行固定连接。
43.参阅附图4、图6和图7所示，本发明中，主板21朝向薄壁壳体3的一面上等间距设有若干定位槽211，该定位槽211与插角37相对应；副板22朝向薄壁壳体3的一面上等间距设有
若干限位凸起221，限位凸起221与限位槽11相对应；其中，限位凸起221呈等腰梯形；本发明中通过定位槽211的设置，配合插角37对薄壁壳体3进行定位，使底层的薄壁壳体3可以排布在主板21上后，再进行径向调节，使得薄壁壳体3堆叠形成中央隔板1时，堆叠形成的与翅片管相垂直的平面平整；通过限位凸起221的设置，配合中央隔板1边缘处的薄壁壳体3，形成插槽38，对中央隔板1上边缘处的薄壁壳体3进行限定，且两个限位凸起221之间形成有与半壳体相对应的凹槽，使得可以对由薄壁壳体3堆叠而成的中央隔板1进行限位，防止在后续焊接的过程中发生散架，从而便于将相邻的薄壁壳体3进行焊接固定，确保薄壁壳体3堆叠形成的中央隔板1时，设有缺口33侧壁的平面度，从而确保每根翅片管端口平面的整齐，即相同一端的端口平面处于同一平面上，便于后续的安装。
44.参阅附图3、图6和图7所示，本发明中，主板21上安装有螺栓212；副板22的两端均设有与螺栓212相适配的螺纹孔222；其中，螺栓212上套装有与主板21相接触的垫圈213；左半壳体31和右半壳体32上相互平行两外侧壁到中空区域4的距离均不大于翅片管的翅距；本发明通过螺栓212将主板21与副板22进行连接，配合形成外框架2，使得外框架2的组装，操作简单方便；通过垫圈213的设置，防止在使用过程中，螺栓212发生松动造成异响，从而提高该换热器使用时的安全性；通过对左半壳体31和右半壳体32上相互平行两外侧壁到中空区域4的距离进行限定，即对左半壳体31和右半壳体32壳体厚度的限定，使与翅片管相垂直处的壳体厚度小于翅片管上相邻翅片6间相向的距离，确保左半壳体31和右半壳体32可以顺利进行与翅片管贴合；当翅片管相垂直处的壳体厚度等于翅片管上相邻翅片间相向的距离时，即左半壳体31和右半壳体32上平行侧壁与卡合处两侧的翅片6紧密贴合，此时最大静摩擦力达到最大值，左半壳体31和右半壳体32对合安装而成的薄壁壳体3与翅片管通过摩擦力进行的连接更加牢固。
45.参阅附图3—图10所示，本发明的使用过程为，首先，将左半壳体31和右半壳体32套装在翅片管的中间部位，且使左半壳体31和右半壳体32在缺口33处对合，使左半壳体31与右半壳体32同一侧开有缺口33的侧壁处于同一平面，且左半壳体31与右半壳体32内部中空区域4的平行侧壁与翅片6贴合，使翅片6与中空区域4形成过盈配合，即通过翅片6与中空区域4的平行内壁间的摩擦力将左半壳体31和右半壳体32与翅片管进行卡合，对翅片管进行支撑、限位；然后将若干个安装有翅片管的薄壁壳体3通过插角37与主板21上的定位槽211进行配合，将底层的薄壁壳体3铺设在主板21上；接着通过螺栓212，将副板22安装在主板21的两端上，此时螺栓212并未拧紧，外框架2可以进行晃动，便于薄壁壳体3的填装，然后将其余安装有翅片管的薄壁壳体3，通过插角37堆叠插槽38的配合，以此进行堆叠，将外框架2填完成，形成蜂窝状结构，再对薄壁壳体3沿着翅片管轴向方向进行调整，使得薄壁壳体3一端上的六边形平面处于同一个平面上，然后通过点焊或粘接等方式将相邻的薄壁壳体3进行固定，操作简单方便；若翅片管的长度过长或重量过大时，可以在翅片管上等间距安装若干个薄壁壳体3进行支撑；
46.本发明通过将传统隔板改为通过六角块状的薄壁壳体3堆叠形成的中央隔板1，且使中央隔板1呈蜂窝状结构，提高了支撑刚度，防止因中央隔板1发生损坏，导致翅片6损坏的情况，从而保证换热器的换热性能；将半壳体上的缺口33与基管5外周壁贴合，且翅片6与中空区域4的内壁贴合，确保两个半壳体对合安装后，基管5的外周壁与缺口贴合，蜂窝状结构的中央隔板1和基管5形成一个刚体，使得翅片管不会发生晃动，也不会沿着缺口进行径
向移动，从而保证使用时的稳定性，防止气流透过环隙产生短路，提高换热器的传热性能，避免诱发翅片6的振动，保证设备运行时的安全性。
47.上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种用于翅片管式换热器的密封隔板，其特征在于，包括：用于固定分隔翅片管的中央隔板(1)和用于支撑固定中央隔板(1)的外框架(2)；所述中央隔板(1)呈蜂窝状，由若干六角块状的薄壁壳体(3)横向堆叠而成；所述薄壁壳体(3)的内部中空，由两个半壳体对合安装而成；所述半壳体相互平行的两侧壁上均开有半圆弧状的缺口(33)，两半壳体在所述缺口(33)处对合；对合时，两半壳体所述侧壁均垂直于翅片管管身插入至翅片管的翅片根部，对合的缺口(33)卡合在翅片管基管的外周壁上，侧壁与卡合处内侧的翅片紧密贴合，侧壁之间的翅片完全插入至薄壁壳体(3)内部的中空区域(4)内。2.根据权利要求1所述的用于翅片管式换热器的密封隔板，其特征在于，所述半壳体包括左半壳体(31)和右半壳体(32)；所述薄壁壳体(3)的中空区域(4)为翅片管翅距的整数倍。3.根据权利要求2所述的用于翅片管式换热器的密封隔板，其特征在于，左、右半壳体宽度的总和等于水平方向上翅片管管间的中心距。4.根据权利要求1所述的用于翅片管式换热器的密封隔板，其特征在于，所述薄壁壳体(3)包括一对水平连接面(35)和两对配合连接面(36)；水平连接面(35)，用于连接水平高度相同的薄壁壳体(3)；配合连接面(36)，用于进行薄壁壳体(3)进行堆叠；同一所述薄壁壳体(3)相连接的两个配合连接面(36)形成的二面角为插角(37)；水平高度相同的所述相邻薄壁壳体(3)相连接的两个配合连接面(36)形成的二面角为插槽(38)；所述外框架(2)由两块主板(21)和两块副板(22)合围而成；呈蜂窝状的所述中央隔板(1)的两侧边缘上等间距设有限位槽(11)。5.根据权利要求4所述的用于翅片管式换热器的密封隔板，其特征在于，所述薄壁壳体(3)通过插角(37)和插槽(38)的配合进行堆叠。6.根据权利要求4所述的用于翅片管式换热器的密封隔板，其特征在于，所述主板(21)朝向薄壁壳体(3)的一面上等间距设有若干定位槽(211)，该定位槽(211)与插角(37)相对应；所述副板(22)朝向薄壁壳体(3)的一面上等间距设有若干限位凸起(221)，该限位凸起(221)与限位槽(11)相对应。7.根据权利要求6所述的用于翅片管式换热器的密封隔板，其特征在于，所述限位凸起(221)呈等腰梯形。8.根据权利要求4所述的用于翅片管式换热器的密封隔板，其特征在于，所述主板(21)上安装有螺栓(212)；所述副板(22)的两端均设有与螺栓(212)相适配的螺纹孔(222)。9.根据权利要求8所述的用于翅片管式换热器的密封隔板，其特征在于，所述螺栓(212)上套装有与主板(21)相接触的垫圈(213)。10.根据权利要求2所述的用于翅片管式换热器的密封隔板，其特征在于，左半壳体(31)和右半壳体(32)上相互平行两外侧壁到中空区域(4)的距离均不大于翅片管的翅距。

技术总结
本发明公开了一种用于翅片管式换热器的密封隔板，包括用于固定分隔翅片管的中央隔板和用于支撑固定中央隔板的外框架；所述中央隔板呈蜂窝状，由若干六角块状的薄壁壳体横向堆叠而成；所述薄壁壳体的内部设有中空区域，由两个半壳体对合安装而成；所述半壳体相互平行的两侧壁上均开有半圆弧状的缺口，两半壳体在所述缺口处对合。本发明对原有的隔板进行改进，通过将隔板设置为六角块状的薄壁壳体，增加隔板对翅片管的固承能力，避免因隔板、翅片管压损而对翅片管造成损坏，诱发换热管振动，并产生噪声，至使换热器不能正常运行情况的发生。此技术能保证翅片管换热器的使用性能、工艺性能，降低了隔板的生产成本，从而保证了整台换热器的安全运行。台换热器的安全运行。台换热器的安全运行。


技术研发人员：牛玉振
受保护的技术使用者：杭州福斯达深冷装备股份有限公司
技术研发日：2023.04.18
技术公布日：2023/7/21