專利名稱：可拆卸列管式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種列管式換熱器。
背景技術(shù)：
換熱器(也稱為冷凝器)作為在化工等行業(yè)中常用的熱交換部件。在工作過(guò)程中 各內(nèi)部件具有一定的溫度差而發(fā)生熱交換，內(nèi)部的熱交換組件必然產(chǎn)生一定溫度上升或者 下降的過(guò)程。由于材料具有熱脹冷縮的特性，因此在溫度變化的過(guò)程中各部件的尺寸必然 發(fā)生變化。現(xiàn)有的列管式換熱器，通常包括殼層、上下管板和換熱管，所述上下管板分別安裝 在所述殼層的上下端，所述殼層和上下管板形成基本密閉的空腔，所述上管板上開(kāi)有供所 述換熱管安裝的上安裝孔，所述下管板開(kāi)有供所述換熱管安裝的下安裝孔，所述換熱管依 次穿過(guò)所述上安裝孔和下安裝孔，所述換熱管呈陣列式布置，所述換熱管與上下管板焊接； 所述換熱管和上下管板同時(shí)采用塑料、玻璃管和金屬管。原換熱器固定管式結(jié)構(gòu)，顯然不能適應(yīng)這種各組件間的尺寸變化，這時(shí)產(chǎn)生的問(wèn) 題就是其中的組件發(fā)生破壞，導(dǎo)致整體報(bào)廢。固定式管板結(jié)構(gòu)的熱交換器的密封性主要是由各組件間的焊接質(zhì)量保證，但由于 交換器的焊接處高達(dá)數(shù)十，甚至上百處，要求焊接加工工藝非常高，極易產(chǎn)生焊接缺陷，而 至使整體密封失效。固定式管板結(jié)構(gòu)由于采用焊接加工工藝制造，就造成了一個(gè)結(jié)構(gòu)先天的缺陷，所 有組件必須采用焊接性能較好材料加工制造，這樣的制造工藝要求使換熱器的制造材料受 到了很大限制，使一些原本性能很好的熱交換管件材料不能得到應(yīng)用。固定式結(jié)構(gòu)各組件相互焊死，在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用后，元件內(nèi)部產(chǎn)生污垢，由于無(wú) 法拆開(kāi)造成內(nèi)部很難清洗干凈。目前市場(chǎng)上改性石墨聚丙烯換熱器普遍存在以下幾點(diǎn)問(wèn)題。改性聚丙烯石墨管與 PP聚丙烯板焊接難，焊條粘接強(qiáng)度不夠；受壓力后容易泄漏，修補(bǔ)麻煩；改性聚丙烯石墨管 換熱系數(shù)普遍較??；換熱管與管板焊接后，換熱器受加溫產(chǎn)生熱應(yīng)力過(guò)大就會(huì)造成管板開(kāi) 裂或換熱管與管板焊接脫落而破壞設(shè)備；設(shè)備的使用溫度及壓力范圍較小，應(yīng)用受限制。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有列管式換熱器的熱應(yīng)力影響大、材料適用性差、使用壽命較短、維護(hù) 麻煩、使用范圍較小的不足，本發(fā)明提供一種有效消除熱應(yīng)力影響、材料適用性良好、使用 壽命長(zhǎng)、維護(hù)方便和使用范圍較廣的可拆卸列管式換熱器。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種可拆卸列管式換熱器，包括殼層、上管板、下管板和換熱管，上、下管板分別安 裝在殼層的上下端，所述上管板上開(kāi)有供所述換熱管安裝的上安裝孔，所述下管板開(kāi)有供 所述換熱管安裝的下安裝孔，所述換熱管依次穿過(guò)所述上安裝孔和下安裝孔，所述換熱管呈陣列式布置，所述上安裝孔和下安裝孔內(nèi)均設(shè)有環(huán)形內(nèi)凹槽，所述環(huán)形內(nèi)凹槽內(nèi)放置密 封圈，所述密封圈的內(nèi)側(cè)面抵觸在所述換熱管的外壁。進(jìn)一步，所述環(huán)形內(nèi)凹槽有兩個(gè)以上，上下布置在所述上安裝孔和下安裝孔內(nèi)。再進(jìn)一步，所述上安裝孔和下安裝孔內(nèi)開(kāi)有環(huán)形定位槽，所述環(huán)形定位槽的截面 寬度比所述環(huán)形內(nèi)凹槽大，所述環(huán)形定位槽一端與所述環(huán)形內(nèi)凹槽相接，所述環(huán)形定位槽 的另一端與上安裝孔和下安裝孔的頂面或底面連通，所述環(huán)形定位槽內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋孔， 螺塞安裝在所述環(huán)形定位槽內(nèi)。再進(jìn)一步，所述螺塞的端部設(shè)有環(huán)形抵觸端，所述抵觸端靠近所述螺塞的內(nèi)壁，所 述抵觸端抵觸在所述密封圈上。所述上管板、下管板呈雙層結(jié)構(gòu)，上層的內(nèi)壁下端設(shè)有上半環(huán)形內(nèi)凹槽，所述下層 的內(nèi)壁上端設(shè)有下半環(huán)形內(nèi)凹槽，所述上半環(huán)形內(nèi)凹槽和下半環(huán)形內(nèi)凹槽形成所述環(huán)形內(nèi) 凹槽，所述上層和下層固定連接。所述上管板有兩層，兩層上管板之間固定連接，所述兩層上管板之間設(shè)有間隙，所 述下管板有兩層，兩層下管板之間固定連接，所述兩層下管板之間設(shè)有間隙。本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在有效消除熱應(yīng)力影響、材料適用性良好、使用壽命 長(zhǎng)、維護(hù)方便；產(chǎn)品適用溫度、壓力范圍較廣。


圖1是一種可拆卸列管式換熱器的結(jié)構(gòu)圖；圖2是另一種可拆卸列管式換熱器的結(jié)構(gòu)圖；圖3是再一種可拆卸列管式換熱器的結(jié)構(gòu)圖；圖4是第一種管板和換熱管的連接示意圖；圖5是第二種管板和換熱管的連接示意圖。圖6是第三種管板和換熱管的連接示意圖。圖7是第四種管板和換熱管的連接示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。參照?qǐng)D1 圖7，一種可拆卸列管式換熱器，包括殼層1、上管板2、下管板3和換熱 管4，上、下管板分別安裝在殼層1的上下端，所述上管板2上開(kāi)有供所述換熱管4安裝的上 安裝孔，所述下管板3開(kāi)有供所述換熱管4安裝的下安裝孔，所述換熱管4依次穿過(guò)所述上 安裝孔和下安裝孔，所述換熱管4呈陣列式布置，所述上安裝孔和下安裝孔內(nèi)均設(shè)有環(huán)形 內(nèi)凹槽5，所述環(huán)形內(nèi)凹槽內(nèi)放置密封圈6，所述密封圈6的內(nèi)側(cè)面抵觸在所述換熱管4的 外壁。所述環(huán)形內(nèi)凹槽有兩個(gè)以上，上下布置在所述上安裝孔和下安裝孔內(nèi)；該結(jié)構(gòu)能 夠增強(qiáng)密封效果。所述上安裝孔和下安裝孔內(nèi)開(kāi)有環(huán)形定位槽7，所述環(huán)形定位槽7的截面寬度比 所述環(huán)形內(nèi)凹槽5大，所述環(huán)形定位槽7 —端與所述環(huán)形內(nèi)凹槽5相接，所述環(huán)形定位槽 7的另一端與上安裝孔和下安裝孔的頂面或底面連通，所述環(huán)形定位槽7內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋孔，螺塞8安裝在所述環(huán)形定位槽內(nèi)。該結(jié)構(gòu)能夠增強(qiáng)密封效果。所述螺塞8的端部設(shè)有環(huán)形抵觸端，所述抵觸端靠近所述螺塞的內(nèi)壁，所述抵觸 端抵觸在所述密封圈6上。所述上管板2、下管板3呈雙層結(jié)構(gòu)，上層的內(nèi)壁下端設(shè)有上半環(huán)形內(nèi)凹槽，所述 下層的內(nèi)壁上端設(shè)有下半環(huán)形內(nèi)凹槽，所述上半環(huán)形內(nèi)凹槽和下半環(huán)形內(nèi)凹槽形成所述環(huán) 形內(nèi)凹槽，所述上層和下層固定連接。該結(jié)構(gòu)方式簡(jiǎn)化了加工工藝。所述上管板2有兩層，兩層上管板之間固定連接，所述兩層上管板之間設(shè)有間隙， 所述下管板3有兩層，兩層下管板之間固定連接，所述兩層下管板之間設(shè)有間隙。如果換熱 管和管板之間發(fā)生泄漏事件，泄漏溶液會(huì)直接通過(guò)間隙排出，避免殼程和管程物料發(fā)生竄 液事故。本實(shí)施例中，密封圈的內(nèi)徑比所述換熱管的外徑、環(huán)形內(nèi)凹槽的內(nèi)徑大，所述密封 圈的外徑比所述環(huán)形內(nèi)凹槽的外徑大，上述結(jié)構(gòu)保證密封圈抵觸在所述換熱管上。本實(shí)施例采用環(huán)形內(nèi)凹槽和密封圈結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了換熱管和管板的可拆卸式裝配， 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的焊接方式，有效消除了熱應(yīng)力，且增強(qiáng)了密封性能，延長(zhǎng)了使用壽命。再者，現(xiàn)有換熱器中，換熱管和管板只能選用相同的材料，且必須選擇焊接性能較 好的材料加工，例如塑料或金屬；本實(shí)施例具有良好的適用性，首先對(duì)材料是否具備良好焊 接性能并無(wú)要求，可以選用各種材料，另外，換熱管和管板還可以選用不同材質(zhì)的材料，例 如可以選擇塑料材質(zhì)的換熱管、金屬材質(zhì)的管板；或者采用塑料材質(zhì)的管板、金屬材質(zhì)的換 熱管，當(dāng)然，還可以有其他材料組合方式。由于實(shí)現(xiàn)可拆卸式結(jié)構(gòu)，如果其中一根換熱管損壞，也可以進(jìn)行單獨(dú)更換，大大降 低了維護(hù)成本；且經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用后，內(nèi)部容易產(chǎn)生污垢，方便清洗和護(hù)理。本實(shí)施例中，由現(xiàn)有的熱交換管與管板的焊接固定結(jié)構(gòu)改為密封結(jié)構(gòu)的可拆卸式 連接。這樣在工作過(guò)程中，當(dāng)內(nèi)部容腔產(chǎn)生壓力，使管板發(fā)生變形時(shí)，由于換熱管與管板相 互不固定，通過(guò)密封元件保證外腔與內(nèi)部容腔之間的相互密封，因此密封性并不受影響。工 作中換熱管的溫度變化，使換熱管的長(zhǎng)度發(fā)生變化，由于密封結(jié)構(gòu)采用的是浮動(dòng)式聯(lián)接，因 此制件的密封性能并不受溫度的變化而破壞。本實(shí)施例的列管式換熱器，消除熱應(yīng)力，管板與換熱管采用0型圈密封，無(wú)塑料焊 接更加確保密封性，換熱器受熱后產(chǎn)生熱應(yīng)力，換熱管可以自動(dòng)伸縮補(bǔ)償?shù)植黄茐拿芊?性，管板和換熱管材料可以根據(jù)物料條件進(jìn)行不同選擇進(jìn)行搭配，無(wú)需考慮對(duì)材料不能焊 接的問(wèn)題，例如管板采用聚丙烯塑料，換熱管可以采用石墨管、玻璃管，如換熱管換成純石 墨管，可以大大提高換熱系數(shù)。采用該結(jié)構(gòu)，換熱管可以定期拆卸清洗維修，大大方便了設(shè) 備保養(yǎng)；同時(shí)擴(kuò)大了產(chǎn)品應(yīng)用范圍。
權(quán)利要求
1.一種可拆卸列管式換熱器，包括殼層、上管板、下管板和換熱管，上、下管板分別安裝 在殼層的上下端，所述上管板上開(kāi)有供所述換熱管安裝的上安裝孔，所述下管板開(kāi)有供所 述換熱管安裝的下安裝孔，所述換熱管依次穿過(guò)所述上安裝孔和下安裝孔，所述換熱管呈 陣列式布置，其特征在于所述上安裝孔和下安裝孔內(nèi)均設(shè)有環(huán)形內(nèi)凹槽，所述內(nèi)凹槽內(nèi)放 置環(huán)形密封圈，所述密封圈的內(nèi)側(cè)面抵觸在所述換熱管的外壁。
2.如權(quán)利要求1所述的可拆卸列管式換熱器，其特征在于所述環(huán)形內(nèi)凹槽有兩個(gè)以 上，上下布置在所述上安裝孔和下安裝孔內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的可拆卸列管式換熱器，其特征在于所述上安裝孔和下安裝孔 內(nèi)開(kāi)有環(huán)形定位槽，所述環(huán)形定位槽的截面寬度比所述環(huán)形內(nèi)凹槽大，所述環(huán)形定位槽一 端與所述環(huán)形內(nèi)凹槽相接，所述環(huán)形定位槽的另一端與上安裝孔和下安裝孔的頂面或底面 連通，所述環(huán)形定位槽內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋孔，螺塞安裝在所述環(huán)形定位槽內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的可拆卸列管式換熱器，其特征在于所述螺塞的端部設(shè)有環(huán)形 抵觸端，所述抵觸端靠近所述螺塞的內(nèi)壁，所述抵觸端抵觸在所述密封圈上。
5.如權(quán)利要求1或2所述的可拆卸列管式換熱器，其特征在于所述上管板、下管板呈 雙層結(jié)構(gòu)，上層的內(nèi)壁下端設(shè)有上半環(huán)形內(nèi)凹槽，所述下層的內(nèi)壁上端設(shè)有下半環(huán)形內(nèi)凹 槽，所述上半環(huán)形內(nèi)凹槽和下半環(huán)形內(nèi)凹槽形成所述環(huán)形內(nèi)凹槽，所述上層和下層固定連 接。
6.如權(quán)利要求1 4之一所述的可拆卸列管式換熱器，其特征在于所述上管板有兩 層，兩層上管板之間固定連接，所述兩層上管板之間設(shè)有間隙，所述下管板有兩層，兩層下 管板之間固定連接，所述兩層下管板之間設(shè)有間隙。
全文摘要
一種可拆卸列管式換熱器，包括殼層、上管板、下管板和換熱管，上、下管板分別安裝在殼層的上下端，所述上管板上開(kāi)有供所述換熱管安裝的上安裝孔，所述下管板開(kāi)有供所述換熱管安裝的下安裝孔，所述換熱管依次穿過(guò)所述上安裝孔和下安裝孔，所述換熱管呈陣列式布置，所述上安裝孔和下安裝孔內(nèi)均設(shè)有環(huán)形內(nèi)凹槽，所述環(huán)形內(nèi)凹槽內(nèi)放置密封圈，所述密封圈的內(nèi)側(cè)面抵觸在所述換熱管的外壁。本發(fā)明有效消除熱應(yīng)力影響、材料適用性良好、使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)方便和應(yīng)用范圍較廣。
文檔編號(hào)F28D7/16GK102109285SQ20111005036
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月2日
發(fā)明者鄭達(dá)偉 申請(qǐng)人:鄭達(dá)偉