專利名稱：可拆卸列管式換熱器的制作方法
技術領域：
本發明屬于一種列管式換熱器。
背景技術：
換熱器(也稱為冷凝器)作為在化工等行業中常用的熱交換部件。在工作過程中 各內部件具有一定的溫度差而發生熱交換，內部的熱交換組件必然產生一定溫度上升或者 下降的過程。由于材料具有熱脹冷縮的特性，因此在溫度變化的過程中各部件的尺寸必然 發生變化。現有的列管式換熱器，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，所述上管板上開有供所 述換熱管安裝的上安裝孔，所述下管板開有供所述換熱管安裝的下安裝孔，所述換熱管依 次穿過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采用塑料、玻璃管和金屬管。原換熱器固定管式結構，顯然不能適應這種各組件間的尺寸變化，這時產生的問 題就是其中的組件發生破壞，導致整體報廢。固定式管板結構的熱交換器的密封性主要是由各組件間的焊接質量保證，但由于 交換器的焊接處高達數十，甚至上百處，要求焊接加工工藝非常高，極易產生焊接缺陷，而 至使整體密封失效。固定式管板結構由于采用焊接加工工藝制造，就造成了一個結構先天的缺陷，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用。固定式結構各組件相互焊死，在經過一段時間使用后，元件內部產生污垢，由于無 法拆開造成內部很難清洗干凈。目前市場上改性石墨聚丙烯換熱器普遍存在以下幾點問題。改性聚丙烯石墨管與 PP聚丙烯板焊接難，焊條粘接強度不夠；受壓力后容易泄漏，修補麻煩；改性聚丙烯石墨管 換熱系數普遍較小；換熱管與管板焊接后，換熱器受加溫產生熱應力過大就會造成管板開 裂或換熱管與管板焊接脫落而破壞設備；設備的使用溫度及壓力范圍較小，應用受限制。
發明內容
為了克服現有列管式換熱器的熱應力影響大、材料適用性差、使用壽命較短、維護 麻煩、使用范圍較小的不足，本發明提供一種有效消除熱應力影響、材料適用性良好、使用 壽命長、維護方便和使用范圍較廣的可拆卸列管式換熱器。本發明解決其技術問題所采用的技術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，所述上管板上開有供所述換熱管安裝的上安裝孔，所述下管板開有供 所述換熱管安裝的下安裝孔，所述換熱管依次穿過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均設有環形內凹槽，所述環形內凹槽內放置密 封圈，所述密封圈的內側面抵觸在所述換熱管的外壁。進一步，所述環形內凹槽有兩個以上，上下布置在所述上安裝孔和下安裝孔內。再進一步，所述上安裝孔和下安裝孔內開有環形定位槽，所述環形定位槽的截面 寬度比所述環形內凹槽大，所述環形定位槽一端與所述環形內凹槽相接，所述環形定位槽 的另一端與上安裝孔和下安裝孔的頂面或底面連通，所述環形定位槽內壁設有內螺紋孔， 螺塞安裝在所述環形定位槽內。再進一步，所述螺塞的端部設有環形抵觸端，所述抵觸端靠近所述螺塞的內壁，所 述抵觸端抵觸在所述密封圈上。所述上管板、下管板呈雙層結構，上層的內壁下端設有上半環形內凹槽，所述下層 的內壁上端設有下半環形內凹槽，所述上半環形內凹槽和下半環形內凹槽形成所述環形內 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有間隙。本發明的有益效果主要表現在有效消除熱應力影響、材料適用性良好、使用壽命 長、維護方便；產品適用溫度、壓力范圍較廣。
圖1是一種可拆卸列管式換熱器的結構圖；圖2是另一種可拆卸列管式換熱器的結構圖；圖3是再一種可拆卸列管式換熱器的結構圖；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。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步描述。參照圖1 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上開有供所述換熱管4安裝的上 安裝孔，所述下管板3開有供所述換熱管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均設有環形 內凹槽5，所述環形內凹槽內放置密封圈6，所述密封圈6的內側面抵觸在所述換熱管4的 外壁。所述環形內凹槽有兩個以上，上下布置在所述上安裝孔和下安裝孔內；該結構能 夠增強密封效果。所述上安裝孔和下安裝孔內開有環形定位槽7，所述環形定位槽7的截面寬度比 所述環形內凹槽5大，所述環形定位槽7 —端與所述環形內凹槽5相接，所述環形定位槽 7的另一端與上安裝孔和下安裝孔的頂面或底面連通，所述環形定位槽7內壁設有內螺紋孔，螺塞8安裝在所述環形定位槽內。該結構能夠增強密封效果。所述螺塞8的端部設有環形抵觸端，所述抵觸端靠近所述螺塞的內壁，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呈雙層結構，上層的內壁下端設有上半環形內凹槽，所述 下層的內壁上端設有下半環形內凹槽，所述上半環形內凹槽和下半環形內凹槽形成所述環 形內凹槽，所述上層和下層固定連接。該結構方式簡化了加工工藝。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有間隙。如果換熱 管和管板之間發生泄漏事件，泄漏溶液會直接通過間隙排出，避免殼程和管程物料發生竄 液事故。本實施例中，密封圈的內徑比所述換熱管的外徑、環形內凹槽的內徑大，所述密封 圈的外徑比所述環形內凹槽的外徑大，上述結構保證密封圈抵觸在所述換熱管上。本實施例采用環形內凹槽和密封圈結構，實現了換熱管和管板的可拆卸式裝配， 相對于現有技術的焊接方式，有效消除了熱應力，且增強了密封性能，延長了使用壽命。再者，現有換熱器中，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；本實施例具有良好的適用性，首先對材料是否具備良好焊 接性能并無要求，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的材料，例 如可以選擇塑料材質的換熱管、金屬材質的管板；或者采用塑料材質的管板、金屬材質的換 熱管，當然，還可以有其他材料組合方式。由于實現可拆卸式結構，如果其中一根換熱管損壞，也可以進行單獨更換，大大降 低了維護成本；且經過一段時間使用后，內部容易產生污垢，方便清洗和護理。本實施例中，由現有的熱交換管與管板的焊接固定結構改為密封結構的可拆卸式 連接。這樣在工作過程中，當內部容腔產生壓力，使管板發生變形時，由于換熱管與管板相 互不固定，通過密封元件保證外腔與內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，使換熱管的長度發生變化，由于密封結構采用的是浮動式聯接，因 此制件的密封性能并不受溫度的變化而破壞。本實施例的列管式換熱器，消除熱應力，管板與換熱管采用0型圈密封，無塑料焊 接更加確保密封性，換熱器受熱后產生熱應力，換熱管可以自動伸縮補償但又不破壞密封 性，管板和換熱管材料可以根據物料條件進行不同選擇進行搭配，無需考慮對材料不能焊 接的問題，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。采用該結構，換熱管可以定期拆卸清洗維修，大大方便了設 備保養；同時擴大了產品應用范圍。
權利要求
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，所述上管板上開有供所述換熱管安裝的上安裝孔，所述下管板開有供所 述換熱管安裝的下安裝孔，所述換熱管依次穿過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均設有環形內凹槽，所述內凹槽內放 置環形密封圈，所述密封圈的內側面抵觸在所述換熱管的外壁。
2.如權利要求1所述的可拆卸列管式換熱器，其特征在于所述環形內凹槽有兩個以 上，上下布置在所述上安裝孔和下安裝孔內。
3.如權利要求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 內開有環形定位槽，所述環形定位槽的截面寬度比所述環形內凹槽大，所述環形定位槽一 端與所述環形內凹槽相接，所述環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，所述環形定位槽內壁設有內螺紋孔，螺塞安裝在所述環形定位槽內。
4.如權利要求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有環形 抵觸端，所述抵觸端靠近所述螺塞的內壁，所述抵觸端抵觸在所述密封圈上。
5.如權利要求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 雙層結構，上層的內壁下端設有上半環形內凹槽，所述下層的內壁上端設有下半環形內凹 槽，所述上半環形內凹槽和下半環形內凹槽形成所述環形內凹槽，所述上層和下層固定連 接。
6.如權利要求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，所述上管板上開有供所述換熱管安裝的上安裝孔，所述下管板開有供所述換熱管安裝的下安裝孔，所述換熱管依次穿過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均設有環形內凹槽，所述環形內凹槽內放置密封圈，所述密封圈的內側面抵觸在所述換熱管的外壁。本發明有效消除熱應力影響、材料適用性良好、使用壽命長、維護方便和應用范圍較廣。
文檔編號F28D7/16GK102109285SQ20111005036
公開日2011年6月29日 申請日期2011年3月2日 優先權日2011年3月2日
發明者鄭達偉 申請人:鄭達偉