具有雙功能分配頭連接組合體的熱交換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種釬焊板式熱交換器。
【背景技術(shù)】
[0002]釬焊板式熱交換器可具有刻蝕板或隔離平板和波板，或者包括刻蝕板與隔離平板和波板的組合。
[0003]本發(fā)明尤其有利于碳鋼、不銹鋼或耐火合金材料的交換器。
[0004]刻蝕板式熱交換器由金屬板材堆疊體構(gòu)成，該堆疊體多個(gè)面的其中一面上已事先實(shí)施刻蝕處理，另一面上涂有釬焊涂層。此部分形成有供流體流動(dòng)的通道。
[0005]隔離平板和波板式熱交換器由一套波棱墊、隔離金屬板和隔離金屬條的堆疊體構(gòu)成。所述隔離金屬板的每一面上均涂有釬焊涂層。這些金屬板依次堆疊，由所述波棱墊相互隔開，并由截面為矩形的條體沿其周長封閉。所述隔離板之間的空間構(gòu)成供流體流動(dòng)的通道。
[0006]由刻蝕板或波棱墊、隔離金屬板和隔離金屬條形成的所述堆疊體外圍通常設(shè)有厚度大于所述刻蝕板或隔離金屬板厚度的第一和第二板體。由此組合體形成的基體在釬焊爐內(nèi)通過單次操作實(shí)現(xiàn)釬焊。
[0007]之后，在所述基體上附加流體分配頭(dispensing head)。根據(jù)位置不同，分配頭為所述基體提供流體，或相反地，將流體從所述基體中移除。所述分配頭還可用“集管"(collector) —詞表示。在下文中，“分配頭”一詞用于不加區(qū)分地表示基體的流體供應(yīng)頭以及流體排放頭。
[0008]對于鋁交換器而言，所述分配頭通過由符合許多實(shí)施方式所明確定義且廣泛驗(yàn)證的計(jì)算規(guī)則和實(shí)踐的焊接操作組裝至所述基體上。當(dāng)所述熱交換器由鋼或耐火合金制成，尤其當(dāng)所述熱交換器為平板和波板式熱交換器時(shí)，上述操作難度極高，而且在必須沿由所述封閉條形成的壁體實(shí)現(xiàn)緊固的情況下尤甚。因此，此操作后，?？捎^察到釬焊焊點(diǎn)或焊縫內(nèi)出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象。這些裂紋隨后可成為所述基體結(jié)構(gòu)因所述釬焊焊點(diǎn)重熔和/或所述基體不能承受熱機(jī)械性焊接應(yīng)力而發(fā)生泄漏或增加脆弱性的根源。
[0009]當(dāng)無法對所述熱交換器的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)時(shí)，一種可克服此難點(diǎn)的已知方法在于，將所述分配頭組裝于中間部件上，然后再將該中間部件釬焊于基體上。其中，所述基體在釬焊前已預(yù)先組裝并加工至可容納該中間部件。因此，通過使用所述中間部件，可無需將所述分配頭直接焊接至釬焊點(diǎn)上。
[0010]此外，尤其當(dāng)所述交換器的內(nèi)表面上涂有催化劑時(shí)，可能需要利用所述分配頭定期實(shí)施沉積處理，以例如實(shí)現(xiàn)更新所述催化劑的目的。同樣地，通過使用所述中間部件，可在不損害所述基體質(zhì)量的前提下對所述分配頭進(jìn)行沉積及重新焊接。
[0011]文獻(xiàn)FR 2, 950, 960 A1描述了一種實(shí)現(xiàn)框架形式中間部件的方法。此方法并不理想，這是因?yàn)楫?dāng)所述基體和中間部件之間的焊面正交于所述基體堆疊體時(shí)，使用框架無法抵消基體在釬焊過程中發(fā)生的尺寸變化，尤其無法抵消焊料的熔融和滲出所導(dǎo)致的變形。如此使得，必須先在第一釬焊步驟內(nèi)對所述基體進(jìn)行事先組裝，然后將所述基體加工至與所述框架形狀相稱，并在第二釬焊步驟內(nèi)將該框架組裝于基體上。
[0012]由于所使用釬焊合金材料的性質(zhì)，尤其當(dāng)所使用釬焊合金為鎳基釬焊合金時(shí)，所述基體的加工可能導(dǎo)致焊點(diǎn)劣化。此外，上述兩個(gè)釬焊步驟可能會(huì)改變焊點(diǎn)及基底金屬的冶金品質(zhì)，例如由奧氏體晶粒增大或第一釬焊步驟所形成焊料/基底金屬界面的改變所引起的冶金品質(zhì)變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明可克服上述缺點(diǎn)。本發(fā)明的一個(gè)目的尤在于提供一種釬焊板式熱交換器，該交換器即使在要求對分配頭進(jìn)行頻繁拆卸及再組裝的應(yīng)用中仍具有良好的密封性和機(jī)械牢固性，而且制造方法簡單可靠。
[0014]此目的通過一種熱交換器實(shí)現(xiàn)，包括:
[0015]-一釬焊基體，由刻蝕板堆疊體，或波板、隔離平板和隔離條的堆疊體，或上述兩種堆疊體構(gòu)成；
[0016]-流體分配頭；以及
[0017]-中間組件，用于將所述分配頭連接至所述基體；
[0018]其中，所述中間組件和基體通過優(yōu)選具有底切的公母連接相互鎖合并相互釬焊于一起。
[0019]在優(yōu)選實(shí)施方式中，所述本發(fā)明熱交換器在技術(shù)允許組合的前提下包括下述一項(xiàng)、數(shù)項(xiàng)或所有特征:
[0020]-所述中間組件有助于所述基體堆疊過程中刻蝕板和/或隔離平板和隔離條的定位以及釬焊時(shí)將其保持到位；
[0021]-所述中間組件與分配頭一體成型；
[0022]-所述分配頭及中間組件由弱化線分界；
[0023]-所述中間組件為獨(dú)立于所述分配頭且固定，尤其為焊接，至該分配頭上的組件；
[0024]-所述中間組件包括兩個(gè)部件，例如具有L型橫截面的部件；
[0025]-所述中間組件沿與所述基體的刻蝕板或隔離平板基本垂直的方向縱向延伸。
[0026]上述目的還可通過一種用于制造上述熱交換器的方法實(shí)現(xiàn)，
[0027]該方法的特征在于，將所述中間組件及基體在釬焊前相互鎖合，然后通過一次操作將由所述基體和中間組件形成的組合體焊接固定。
[0028]在優(yōu)選實(shí)施方式中，所述本發(fā)明制造方法在技術(shù)允許組合的前提下包括下述一項(xiàng)、數(shù)項(xiàng)或所有特征:
[0029]-釬焊前，沿所述中間組件及基體之間的接觸表面設(shè)置釬焊槽；
[0030]-所述鎖合通過沿所述中間組件堆疊所述基體的刻蝕板和/或堆疊所述基體的波板、隔離平板和隔離條的方式實(shí)現(xiàn)；
[0031]-所述鎖合通過所述中間組件與所述基體刻蝕板和/或隔離板和隔離條之間的橫向游隙實(shí)現(xiàn)，所述橫向游隙允許所述基體在釬焊過程中的縱向坍縮；
[0032]-在釬焊過程中，所述基體保持壓緊狀態(tài)；
[0033]-釬焊后將流體分配頭固定，尤其通過焊接固定至所述中間組件上的步驟。
[0034]本發(fā)明還基于如下構(gòu)思:將用于將所述流體分配頭固定至所述熱交換器基體上的中間組件還用做基體各層在基體堆疊過程及釬焊時(shí)的坍縮過程中的定位及平衡裝置。如此，所述中間組合體執(zhí)行連接所述基體及流體分配頭以及定位和穩(wěn)定基體各層的雙重功會(huì)泛。
【附圖說明】
[0035]除上述方案之外，本發(fā)明還由若干其他方案組成。以下通過參考附圖，就示例實(shí)施方式對這些方案進(jìn)行了更加明確的論述，但是本發(fā)明絕不限于此。附圖中:
[0036]圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式在與包括兩個(gè)中間部件的中間組件堆疊過程中的基體的示意分解圖；
[0037]圖2為根據(jù)圖1所示本發(fā)明第一示例實(shí)施方式加至所述基體上的分配頭的示意分解圖；
[0038]圖3為根據(jù)圖1和圖2所示本發(fā)明第一示例實(shí)施方式完成后的交換器示意圖；
[0039]圖4為根據(jù)本發(fā)明第二示例實(shí)施方式在與所述分配頭堆疊過程中的基體的示意分解圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下文中，為了描述的簡便性，參考隔離平板和波板式交換器對本發(fā)明進(jìn)行了描述，應(yīng)理解的是，本發(fā)明也適用于刻蝕板式交換器，或包括隔離平板和波板以及刻蝕板的組合的交換器。
[0041]圖1為根據(jù)第一示例實(shí)施方式的制造過程中的堆疊體的示意圖，所述堆疊體由基體2以及具有兩個(gè)L形中間部件7的中間組件構(gòu)成。雖然一個(gè)交換器至少包括兩個(gè)分配頭，而且通常包括更多個(gè)分配頭，但是為了簡化附圖，只對單個(gè)分配頭的設(shè)置進(jìn)行了描述。
[0042]在本示例實(shí)施方式中，中間部件7的端部設(shè)置為均突出于基體2的兩個(gè)側(cè)面，以便在每側(cè)均容納一個(gè)用于封閉分配頭(見圖2)的平板19。以下對此進(jìn)行更加詳細(xì)的描述?；w2設(shè)置于用作模具的下部支承的支承面11上，為了實(shí)現(xiàn)使中間部件7突出于基體2的側(cè)面，在支承面11上先設(shè)置臨時(shí)板16。臨時(shí)板16的厚度與中間部件7的所需突出部位相對應(yīng)。
[0043]隨后，在臨時(shí)板16上放置基體2的下端板10，并且將中間部件7滑入下端板10并垂直設(shè)于支承面11上。下端板10上預(yù)先形成有L形開口 8，用于容納中間部件7的形狀9。該L形形狀僅為本發(fā)明的一個(gè)簡單示例實(shí)施方式，并非以任何方式