本實用新型涉及換熱器技術領域，特別涉及一種碳化硅列管式換熱器。

背景技術：

目前用于腐蝕性介質的管殼式換熱器，其換熱管材質主要采用搪玻璃、聚四氟乙烯、石墨、超低碳不銹鋼、鉭、哈氏合金等稀有合金等材料來防止介質的腐蝕，雖然起到一定的防腐蝕效果，但各自都存在一定的問題。其中搪玻璃、聚四氟乙烯等導熱系數(shù)低，換熱效果差。石墨換熱器僅適用于不含有機溶劑物料的冷凝，因長時間有機溶劑會溶解石墨中的酚醛樹脂造成換熱管損壞。超低碳不銹鋼、鉭等因其成本及制造工藝等有一定限制。從換熱管的迭代過程也是工業(yè)腐蝕工況換熱技術革命的過程。可從中一窺整個化工行業(yè)技術的不斷革新。對于以上技術工業(yè)上已使用多年，從抗腐蝕能力上是逐漸提高的，雖然上述技術解決了大部分腐蝕工況的換熱問題，但還有少數(shù)強腐蝕工況目前沒有有效的換熱解決方案。針對這種情況，本專利采用了碳化硅管換熱器，解決了一部分問題。這種改變是不容易的，但更艱難的改變將是迫切需要和里程碑式的，因為即使解決了腐蝕問題但由于現(xiàn)有碳化硅換熱器都是采用的碳化硅列管式換熱器，制作時需要在碳化硅列管的兩端用聚四氟乙烯進行密封，這種封方式具有局限性。

中國專利文獻CN2901221A(申請?zhí)?00620068354.0)公開了一種碳化硅陶瓷管制備的管殼式耐腐蝕換熱器，通過借助沉孔、〇型氟橡膠密封圈、密封螺栓實現(xiàn)碳化硅陶瓷的密封，這種結構在常溫下非強有機溶劑腐蝕性介質的情況下，可以實現(xiàn)良好的密封。但換熱器通常是在冷熱變化較頻繁的工況下工作，由于碳化硅與金屬材質的熱膨脹系數(shù)不同而導致連接管板隨管殼伸長或縮短，此時碳化硅管與管板之間會發(fā)生相對位移，如此長時間反復移動，會造成0型橡膠密封圈的磨損，而通過0型氟橡膠密封圈自身的較小的預壓縮力來補償密封圈的磨損，顯然不能維持長期的安全可靠使用，容易導致管板與碳化硅管的密封失效。另外，氟橡膠在強有機溶劑的作用下，會發(fā)生溶脹，也會導致密封失效，選用國外進口的全氟醚橡膠可解決有機溶劑腐蝕的問題，但其價格非常昂貴，導致設備造價大幅提高，不利于該設備的推廣。

中國專利文獻CN103712492A(申請?zhí)?01410025698.2)公開了一種碳化硅陶瓷換熱器，通過采用碳化硅上下堵盤上設置階梯孔、〇型氟橡膠密封圈、碳化硅歸集口、壓緊彈簧實現(xiàn)了碳化硅陶瓷的密封，由于換熱管束、堵盤和歸集口均采用了碳化硅陶瓷制備，解決了熱膨脹系數(shù)不同引起的密封失效問題，壓緊彈簧的運用，也解決了密封圈磨損補償?shù)膯栴}。但設置有沉孔的堵盤、歸集口均采用了碳化硅材質，眾所周知，對碳化硅進行加工非常困難，因此相應的設備制造成本很高。由于一端外部設置了壓緊彈簧，外形尺寸較大，影響了設備的美觀與緊湊性。同樣的，氟橡膠在強有機溶劑的作用下，會發(fā)生溶脹，也會導致密封失效，選用國外進口的全氟醚橡膠可解決有機溶劑腐蝕的問題，但其價格非常昂貴，導致設備造價大幅提高，不利于該設備的推廣。

中國專利文獻CN 203949546 U(申請?zhí)?01420350117.8)公開了一種雙管板密封結構碳化硅換熱器，通過在密封管板上開孔用密封圈和壓緊彈簧來實現(xiàn)密封，壓緊彈簧的運用解決了密封圈磨損補償?shù)膯栴}，但密封效果會因彈簧彈力不同也有所不同。長時間使用會因彈簧彈力下降，密封效果也有所下降。

技術實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術中存在的問題，本實用新型提供了一種碳化硅列管式換熱器，充分發(fā)揮碳化硅陶瓷材料的特點，具有換熱效率高，耐腐蝕，使用壽命長，密封可靠，外形尺寸小，成本較低。

本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案是：該種碳化硅列管式換熱器，包括外殼、封堵頭、密封管板、換熱管、密封墊和壓緊螺栓，換熱器的上下兩端設有封堵頭，在換熱器與封堵頭間還設有密封管板，所述密封管板上均設有相互對應的通孔，換熱管通過安裝在兩密封管板之間，所述通孔為階梯孔，階梯孔內有內絲，直徑較大的為第一通孔，直徑較小的為第二通孔，第一通孔內設有密封墊，密封墊與換熱管緊密接觸配合，密封墊的一端通過壓緊螺栓壓緊固定，所述密封墊靠近第二通孔一端為傾斜的楔形；所述換熱管為碳化硅材質，所述密封管板、螺栓和封頭的內襯層為聚四氟乙烯材質，所述密封墊為聚四氟乙烯或氟橡膠或全氟醚橡膠材質。

進一步地，所述密封墊的厚度大于第一通孔的深度。

進一步地，所述密封墊的外圈貼緊第一通孔的內絲。

綜上，本實用新型的上述技術方案的有益效果如下：

換熱器通常是在冷熱變化較頻繁的工況下工作，由于碳化硅與聚四氟乙烯熱膨脹系數(shù)不同碳化硅管與管板之間會可以發(fā)生相對位移，以避免熱應力造成換熱管的損壞。密封圈的彈性特征也可消除因膨脹系數(shù)不同造成的相對位移。充分發(fā)揮碳化硅陶瓷材料的特點，具有換熱效率高，耐腐蝕，使用壽命長，密封可靠，外形尺寸小，成本較低。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型密封連接結構的放大圖；

圖3為本實用新型通孔的結構示意圖。

圖中：

1外殼，2封堵頭，3密封管板，4換熱管，5密封墊，6壓緊螺栓，7第一通孔，8第二通孔。

具體實施方式

以下結合附圖1至圖3對本實用新型的特征和原理進行詳細說明，所舉實施例僅用于解釋本實用新型，并非以此限定本實用新型的保護范圍。

如圖1、圖2和圖3所示，該實用新型包括外殼1、封堵頭2、密封管板3、換熱管4、密封墊5和壓緊螺栓6。換熱器的上下兩端設有封堵頭，在換熱器與封堵頭間還設有密封管板。所述密封管板上根據(jù)換熱管管數(shù)及位置開出相應的帶有內絲的通孔，換熱管通過安裝在兩密封管板之間。

如圖2和圖3所示，所述通孔為階梯孔，階梯孔內有內絲，直徑較大的為第一通孔7，直徑較小的為第二通孔8。第一通孔內設有密封墊，密封墊與換熱管緊密接觸配合。所述密封墊的厚度稍微大于第一通孔的深度，在螺栓擰緊固定時將密封墊壓緊在第一通孔內，保證密封效果。密封墊的外圈貼緊第一通孔的內絲，安裝時依靠外部力量使螺栓壓緊內部密封圈，密封圈以其固有的彈性性質沿換熱管向其軸向和徑向延展，緊密貼合在管板底部和換熱管一周以達到密封效果。密封墊的一端通過壓緊螺栓壓緊固定，所述壓緊螺栓為中空螺栓，換熱管穿過上下密封管板上的壓緊螺栓固定在密封管板上。

所述密封墊靠近第二通孔一端為傾斜的楔形，便于密封墊的壓緊。所述換熱管為碳化硅材質，所述密封管板、螺栓和封頭的內襯層為聚四氟乙烯材質，所述密封墊為聚四氟乙烯或氟橡膠或全氟醚橡膠材質。充分發(fā)揮碳化硅陶瓷材料的特點，具有換熱效率高，耐腐蝕，使用壽命長，密封可靠。

換熱器通常是在冷熱變化較頻繁的工況下工作，由于碳化硅與聚四氟乙烯熱膨脹系數(shù)不同碳化硅管與管板之間會可以發(fā)生相對位移，以避免熱應力造成換熱管的損壞。密封圈的彈性特征也可消除因膨脹系數(shù)不同造成的相對位移。

安裝初期可使螺栓適當高出密封管板些，根據(jù)使用時間調節(jié)壓緊螺栓壓緊程度來防止密封管板泄漏。

上述實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行的描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域相關技術人員對本實用新型的各種變形和改進，均應擴入本實用新型權利要求書所確定的保護范圍內。