專利名稱：可拆式雙管板管殼式換熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機械工程領域中，用管子分開流體，以換熱管作為基本換熱元件的換熱器，特別是可拆式雙管板管殼式換熱器。
背景技術：
為了實現物料之間熱量傳遞過程的設備統稱為換熱器，是化工、煉油、動力能源等工業部分廣泛應用的一種通用工藝設備。在換熱設備中，應用最廣泛的是管殼式換熱器。化工專業、過程設備與控制專業、制冷與空調、食品工程專業等相關相近專業的基礎課程，如化工原理、化工設備機械基礎、過程傳遞等課題中換熱器一直都是重點教學內容，也是化工設備的科研開發重點。有關實驗用換熱器的設計很少。我國現階段教學用換熱器大多是模型，許多都不能進行工業規模的傳熱實驗，即使能進行傳熱實驗的換熱器也只能進行有限參數的改變，結構不可拆，因此無法進行換熱器結構對傳熱性能的影響等實驗，學生不能親眼見到換熱器內部結構。因此目前急需一種可拆的換熱器，以供學生了解管殼式換熱器的內部結構，開展多個熱工實驗和研究工作。
在換熱器可拆的研究方面，目前有許多專利已經公開。如中國專利號ZL00266937.4公開的“可拆異型套管式換熱器”、ZL99220627.8公開的“可拆筒式換熱器”、ZL98240155.8公開的“平蓋密封可拆式螺旋板換熱器”、ZL98237453.4公開的“快速拆裝板式換熱器”、ZL96249582.4公開的“高效可拆式螺旋板換熱器”、ZL96210262.8公開的“可拆式螺旋板換熱器”、ZL94209301.1公開的“一種可拆式螺旋腔換熱器”、ZL93228779.4公開的“可拆盤管式換熱器”、ZL90224474.4公開的“可拆環筒式換熱器”、ZL93101553.7公開的“可拆式板式換熱器”，它們都是可拆換熱器，但它們只是為了清洗污垢將套管束或螺旋板束可從換熱器中拆卸下來，而不是換熱管、管束部件等內部結構完全可以單個拆換。
發明內容
本實用新型的發明目的是適合于大中專院校、科研機構化工原理、化學工程、化工設備基礎等相關課程中換熱器的實驗教學、科研實驗，也適用于化工、制藥等容易結垢介質流體的熱交換的可拆式雙管板管殼式換熱器，以解決現有換熱器存在的不足之處。
為了實現上述發明目的，本實用新型所采用的技術方案是可拆式雙管板管殼式換熱器，包括兩個帶封頭法蘭的封頭和一個兩端帶筒體法蘭的筒體及沿軸向插入筒體內的換熱管以及沿軸向排列在筒體內的折流板；其特征在于還包括設置在兩個封頭與筒體兩端之間的，且通過螺栓連接組件與封頭法蘭和筒體法蘭之間相互連接的兩組內、外管板；在內、外管板上均排列有同心的管孔；換熱管的兩端穿過內、外管板上的管孔連通筒體兩端的封頭；換熱管的一端微脹折成直徑大于外管板上的管孔直徑；在內、外管板及換熱管之間裝有錐形密封圈。
本實用新型所采用的進一步技術方案是在內、外管板與封頭法蘭和筒體法蘭之間設計有凹凸性密封面并裝有平墊密封圈。
本實用新型所采用的更進一步的技術方案是還包括安裝在其中一塊內管板上并沿軸向向內延伸入筒體內的拉桿和若干節定距管，若干節定距管與折流板間隔地通過拉桿一端的螺母安裝在拉桿上。
本實用新型在打開兩端的封頭法蘭、內、外管板與筒體法蘭之間的螺栓連接組件后，兩端的封頭、筒體、管束就可拆卸下來。在單根換熱管上施加外力，就可以將單根換熱管從換熱管束、內、外管板及錐形密封圈中更換下來。松開拉桿上的螺母，就可以拆卸拉桿，從而可拆卸定距管、折流板。因此本實用新型內部結構是完全可拆的，便于學生了解換熱器內部結構，也可以研究換熱管束結構參數對傳熱性能和流動阻力的影響，還適合實際工藝流程中由于流體容易結構，需要經常清洗殼污垢的場合。
換熱管束從筒體內抽出后，可以方便地更換換熱管束附件，如折流板或折流桿或折流網，也可以改變折流元件之間的距離，通過實驗研究以求其最佳值。換熱管管徑不變，改變折流板管孔大小，或改變折流元件外圈和筒體內壁之間的間隙可研究折流板與換熱管之間的泄露流路，以及折流元件和筒體內壁之間的泄露流路對傳熱性能和流動阻力的影響。通過研究泄露流路可以找出折流板管孔和換熱管等之間適宜的間隙，從而提出合理的機械加工精度，使換熱器既有良好的技術性能又能方便迅速進行安裝。如果采用不同管心距的管板，或改變換熱管排列方式，既可研究管間距和布管方式對換熱器性能和流動阻力的影響。
本實用新型結構合理，是一種理想的實驗教學、科研實驗、工業應用的裝置，具有結構簡單、裝拆方便、密封效果好、制造方便等優點。
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是圖1的I處放大示意圖。
具體實施方式
如圖1和圖2所示的可拆式雙管板管殼式換熱器，包括兩個帶封頭法蘭1的封頭2和一個兩端帶筒體法蘭3的筒體4及沿軸向插入筒體4內的換熱管5以及沿軸向排列在筒體4內的折流板6。
在兩個封頭2與筒體4兩端之間設置有內、外管板7、8，內、外管板7、8通過螺栓連接組件9與封頭法蘭1和筒體法蘭3之間相互連接；在內、外管板7、8上均排列有同心的管孔10、11；換熱管5的兩端穿過內、外管板7、8上的管孔10、11連通筒體4兩端的封頭2；內、外管板7、8上的管孔10、11直徑稍大于換熱管5外徑，除在a方向外管板8處換熱管5微脹折成直徑大于外管板8上的管孔11直徑，且伸出3mm左右外，其他處內、外管板7、8與換熱管5之間無脹、焊接連接，因而每根換熱管5都可以由c到a方向從換熱管束中抽出。
換熱器的筒體4、封頭2及內、外管板7、8等根據用戶需求可采用不銹鋼或碳鋼制造，換熱管5為黃銅或不銹鋼。封頭2與封頭法蘭1焊接，筒體4與筒體法蘭3焊接。
換熱器內、外管板7、8與封頭法蘭1和筒體法蘭3之間設計有凹凸性密封面并裝有平墊密封圈12以解決外漏。而內、外管板7、8和換熱管5之間既存在徑向密封(防外漏)又存在軸向密封(防內漏)問題，選用一般的平墊密封圈很難滿足密封要求。本實施方式將內管板7與密封圈的密封面設計成錐形密封面，并采用錐形密封圈13。內、外管板7、8接受螺栓連接組件9壓力，將它們之間的錐形密封圈13壓變形，產生軸向密封。
在其中一塊內管板7上安裝有沿軸向向內延伸入筒體4內的拉桿14和若干個定距管15與折流板6間隔地通過拉桿14一端的螺母16安裝在拉桿14上。
本具體實施方式
的殼程流體可從b處進，d處出，也可從d處進，b處出，管程流體則只從a處進入，c處輸出。
權利要求1.可拆式雙管板管殼式換熱器，包括兩個帶封頭法蘭的封頭和一個兩端帶筒體法蘭的筒體及沿軸向插入筒體內的換熱管以及沿軸向排列在筒體內的折流板；其特征在于還包括設置在兩個封頭與筒體兩端之間的，且通過螺栓連接組件與封頭法蘭和筒體法蘭之間相互連接的兩組內、外管板；在內、外管板上均排列有同心的管孔；換熱管的兩端穿過內、外管板上的管孔連通筒體兩端的封頭；換熱管的一端微脹折成直徑大于外管板上的管孔直徑；在內、外管板及換熱管之間裝有錐形密封圈。
2.根據權利要求1所述的可拆式雙管板管殼式換熱器，其特征在于在內、外管板與封頭法蘭和筒體法蘭之間設計有凹凸性密封面并裝有平墊密封圈。
3.根據權利要求1或2所述的可拆式雙管板管殼式換熱器，其特征在于還包括安裝在其中一塊內管板上并沿軸向向內延伸入筒體內的拉桿和若干節定距管，若干個定距管與折流板間隔地通過拉桿一端的螺母安裝在拉桿上。
專利摘要本實用新型公開的可拆式雙管板管殼式換熱器，其特征是換熱器采用內、外雙管板；封頭、內、外管板、筒體均為螺栓組件連接；內、外管板上的管孔直徑稍大于換熱管外徑，兩者之間無脹、焊接連接；內、外管板與封頭法蘭、筒體法蘭之間采用凹凸性密封面和密封墊圈以解決外漏，通過螺栓壓緊內、外管板之間的錐形密封圈達到軸向密封。本實用新型具有結構簡單、裝拆方便、密封效果好、制造方便等優點。其內部結構完全可拆換，便于學員了解管殼式換熱器的內部結構，也可以研究換熱管束結構參數對傳熱性能和流動阻力的影響，還可以應用于需要經常清洗管殼污垢的各種工程上，是一種理想的實驗教學、科研實驗、工業應用的裝置。
文檔編號F28D1/00GK2743774SQ20042006887
公開日2005年11月30日 申請日期2004年10月1日 優先權日2004年10月1日
發明者陳海輝, 曾瑩瑩, 李啟成, 張春良 申請人:南華大學