專利名稱：浮頭式搪玻璃列管換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及化工設(shè)備中列管換熱器范疇，特別涉及一種浮頭式搪玻璃列管換熱器。
搪玻璃，亦名耐酸搪瓷或化工搪瓷，是在鋼鐵設(shè)備的工作面噴涂含硅量高的瓷釉經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。具有表面光滑不粘料，耐各種化學(xué)介質(zhì)的腐蝕(氟氫酸、各種含氟離子介質(zhì)、濃磷酸及強(qiáng)堿除外)。并可在溫度200℃，壓力1MPa以上工作，同時(shí)具備鋼制壓力容器和玻璃容器的雙重特點(diǎn)，已成為化工、制藥行業(yè)的主要優(yōu)選設(shè)備。
目前，由于搪燒技術(shù)限制，已有技術(shù)只能制造套筒式或片式的的搪玻璃換熱器，但體積大，換熱效率低，成本高，設(shè)備最高工作壓力P≤0.1MPa，而且換熱面積小，套筒式只能制造最大 10m2，片式最大到15m2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足化工、制藥生產(chǎn)工藝需要。
換熱器是化工、制藥生產(chǎn)中重要的工藝設(shè)備，列管換熱器在換熱器族類中，具有構(gòu)造緊湊，換熱效率高，單位換熱面積小，消耗材料少，成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此得到廣泛的應(yīng)用。
CN94240124.7和CN94241089.0提供了兩種新穎的殼程搪玻璃列管換熱器，為搪玻璃列管換熱器的發(fā)展提供了新的構(gòu)思。
本實(shí)用新型的發(fā)明目的，就是為進(jìn)一步滿足化工、制藥生產(chǎn)工藝設(shè)備的需要，繼續(xù)增加搪玻璃列管換熱器的新品種。
本實(shí)用新型的構(gòu)思是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)制造一種屬于列管換熱器范疇的，主要由殼體、端蓋、管板和管束組成的浮頭式搪玻璃列管換熱器，其特征在于
a.組裝式換熱管(4)開(kāi)口一端可以采用墊片、螺栓密封固定于管板(2)上，封閉一端懸浮在殼體(5)腔內(nèi)，b.換熱管(4)在換熱器殼體(5)兩端的管板(2)開(kāi)孔處間隔插入，導(dǎo)流管(3)從換熱管(4)的開(kāi)口端插入其中心，c.殼程的反應(yīng)介質(zhì)接觸面，是搪玻璃或襯涂聚四氟乙烯材質(zhì)。
上述的浮頭式搪玻璃列管換熱器，所述的管板(2)，其剖面形狀可以是直線形或橢圓形。
上述的浮頭式搪玻璃列管換熱器，所述的殼體(5)外可以有夾層(6)，殼體內(nèi)管束間可設(shè)置折流板或軸向裝設(shè)分程板成為多殼程。
上述的浮頭式搪玻璃列管換熱器，所述的導(dǎo)流管板(10)上有與換熱管(4)數(shù)量相等的多根導(dǎo)流管(3)，可以是導(dǎo)流管(3)從換熱管(4)的開(kāi)口端插入其中心，或換熱管(4)的開(kāi)口端，有密封法蘭(14)，導(dǎo)流管(3)貫穿密封法蘭(14)插入換熱管(4)中心，密封法蘭(14)上還有引出管(13)。
上述的浮頭式搪玻璃列管換熱器，所述的端蓋內(nèi)腔中可以有導(dǎo)流管板(10)，將端蓋內(nèi)腔分隔成管箱(1)和分程箱(12)，與導(dǎo)流管板(10)交叉設(shè)置的分程隔板(11)，又將管箱(1)和分程箱(12)分隔為多程結(jié)構(gòu)。
上述的浮頭式搪玻璃列管換熱器，所述的殼程的反應(yīng)介質(zhì)接觸面是搪玻璃或襯涂聚四氟乙烯材質(zhì)，是指殼體(5)的內(nèi)表面和換熱管(4)的外表面是搪玻璃，管板(2)的內(nèi)表面是搪玻璃或聚四氟乙烯材質(zhì)。
與已有技術(shù)比較，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1.換熱管一端固定，另一端為自由體，因此換熱管與殼體由于溫差而線膨脹不同步，不會(huì)產(chǎn)生任何應(yīng)力而使玻璃釉層損壞，不受溫差限制，使用范圍廣，不易損壞使用壽命長(zhǎng)。
2.本設(shè)計(jì)換熱管、殼體與管板采用組裝式，若有的部件損壞，可方便更換損壞件，延長(zhǎng)整機(jī)壽命。
3.本設(shè)計(jì)中管板(2)可采用平板形或橢圓形，換熱器直徑小，工作壓力低時(shí)，管板可采用平板形，制造簡(jiǎn)單；當(dāng)直徑較大，工作壓力較高時(shí)，管板可采用橢圓形，受力好、承壓高、管板薄、節(jié)省材料。
4.本設(shè)計(jì)中在管箱(1)和分程箱(12)內(nèi)加裝分程隔板，可做成多管程；在殼體(5)內(nèi)軸向增加分程隔板可做成多殼程。
5.本設(shè)計(jì)中換熱管與管板僅一端固定另一端懸浮，因此當(dāng)管板與殼體法蘭之間墊片發(fā)生泄漏時(shí)，不必拆卸換熱管，可將管板與換熱管整體抽出更換墊片；同時(shí)殼程內(nèi)有物料結(jié)垢，也可拆開(kāi)殼體與管板螺栓，將其抽出清除，而不必拆卸換熱管；如果換熱管內(nèi)結(jié)垢，可打開(kāi)端蓋直接清除。
6.當(dāng)使用如圖4式結(jié)構(gòu)時(shí)，可省卻兩端蓋，即管箱(1)和分程箱(12)結(jié)構(gòu)，例如用膠管分別連接換熱管(4)的導(dǎo)流管(3)和引出管(13)，根據(jù)需要的管程任意組聯(lián)，可省去兩端蓋，節(jié)省鋼材、制造簡(jiǎn)單、成本低。
7.使用范圍廣，對(duì)氣體、液體介質(zhì)都能進(jìn)行加熱、冷卻、冷凝等熱交換過(guò)程；可臥式或立式安裝，便于化工、制藥工藝場(chǎng)地布置。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述
圖1是浮頭式搪玻璃列管換熱器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2、3是浮頭式搪玻璃列管換熱器管束兩端排列狀態(tài)示意圖；圖4是其換熱管(4)的開(kāi)口端，有密封法蘭(14)時(shí)的狀態(tài)示意圖；圖5是圖4的左側(cè)視圖。
圖中，1是管箱；2是管板，可以根據(jù)需要確定采用平板形或橢圓形；3是導(dǎo)流管，插入換熱管內(nèi)底部，是供換熱用的水或蒸汽進(jìn)、出用；4是換熱管；5是殼體；6是夾套；7是支座；8是端蓋與管板、管板與殼體法蘭間的墊片；9是管板與換熱管口法蘭之間的墊片；10是導(dǎo)流管板；11是分程隔板；12是分程箱；13是引出管；14是密封法蘭；15是密封法蘭(14)與換熱管口法蘭之間的墊片；a、b是物料進(jìn)、出口；c、d、f、e冷卻水或蒸汽進(jìn)、出口。
實(shí)施例制造浮頭式搪玻璃列管換熱器。
金屬基材是搪玻璃專用鋼，殼體、端蓋、管板、常規(guī)工藝壓、卷、焊接成型；管束用無(wú)縫管；殼體、經(jīng)去油污、除銹蝕、去毛刺及噴砂處理，粉末噴涂釉料后燒成。
換熱管(4)為浮頭式，一端封閉，另一端為法蘭，換熱管外表面和法蘭內(nèi)表面搪燒玻璃釉料，管板(2)內(nèi)表面、其插管開(kāi)孔和壓墊片處的外表面搪燒玻璃釉料或襯涂聚四氟乙烯材質(zhì)。
將換熱管(4)從管板(2)開(kāi)孔處插入，加墊片用螺栓緊固，此時(shí)，換熱管(4)一端固定在管板(2)上，另一端懸浮在殼體內(nèi)，當(dāng)殼體與換熱管之間有較大的溫差時(shí)，其膨脹不同步，但因換熱管可自由伸縮，所以換熱管與殼體之間不會(huì)產(chǎn)生任何應(yīng)力而破壞玻璃釉料層；同時(shí)換熱管法蘭與管板用平墊片緊固密封，其密封可靠。
換熱管(4)在換熱器殼體(5)兩端的管板(2)開(kāi)孔處間隔插入，增加布管密度，減小管間距離，提高換熱效率且縮小換熱器體積。
換熱管(4)固定在管板端為開(kāi)口，管箱(1)的導(dǎo)流管(3)伸入到換熱管(4)內(nèi)底部，水或蒸汽由導(dǎo)流管(3)導(dǎo)流到其底部，然后再沿?fù)Q熱管(4)內(nèi)表面與導(dǎo)流管(3)外表面的間隙流出，增加水或蒸汽與換熱管的接觸面積。
換熱器端蓋內(nèi)設(shè)有兩個(gè)腔體，一是管箱(1)中間有分程隔板(11)，二是分程箱(12)，冷水由g管口進(jìn)入(蒸汽由f管口進(jìn)入)，經(jīng)導(dǎo)流管(3)送到換熱管(4)內(nèi)端部，從導(dǎo)流管(3)外沿?fù)Q熱管內(nèi)壁流出到分程箱(12)，流入另一組管束，經(jīng)導(dǎo)流管(3)內(nèi)→換熱管(4)內(nèi)端部→導(dǎo)流管(3)外沿?fù)Q熱管內(nèi)壁→流出→管箱(1)，從f管口排出(若為蒸汽，方向相反)。根據(jù)需要增加分程隔板，可制造多管程。
管板(2)為平板形或橢圓形，在制造高壓換熱器時(shí)，可采用與殼體同厚的橢圓形管板，制造大直徑換熱器時(shí)，可將橢圓形管板與殼體直接焊接在一起，管口a改為入孔，在入孔蓋上開(kāi)a口。
殼體外可裝夾層(6)，增加換熱面積，并保護(hù)殼體不會(huì)直接受撞擊而損壞玻璃釉料層。
在管束的徑向可裝置折流板，延長(zhǎng)熱交換路程；在管束的軸向裝置分程隔板可制造成多殼程。
管板、端蓋法蘭、殼體法蘭用螺栓連接，其管板的鉆孔與螺孔相間，管板螺孔用螺桿加搪玻璃專用墊片先與殼體緊固，然后用長(zhǎng)螺栓將端蓋法蘭、管板和殼體法蘭緊固。
實(shí)踐證明，使用效果滿意，達(dá)到了預(yù)期的發(fā)明目的。
權(quán)利要求1.一種主要由殼體、端蓋、管板和管束組成的浮頭式搪玻璃列管換熱器，其特征在于a.組裝式換熱管(4)開(kāi)口一端密封緊固于管板(2)上，封閉一端懸浮在殼體(5)腔內(nèi)，b.換熱管(4)在換熱器殼體(5)兩端的管板(2)開(kāi)孔處間隔插入，導(dǎo)流管(3)從換熱管(4)的開(kāi)口端插入其中心，c.殼程的反應(yīng)介質(zhì)接觸面，是搪玻璃或襯涂聚四氟乙烯材質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮頭式搪玻璃列管換熱器，其特征是所述的管板(2)，其剖面形狀可以是直線形或橢圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮頭式搪玻璃列管換熱器，其特征是所述的殼體(5)外可以有夾層(6)，殼體內(nèi)管束間可以設(shè)置折流板或軸向裝設(shè)分程板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮頭式搪玻璃列管換熱器，其特征是所述的導(dǎo)流管板(10)上有與換熱管(4)數(shù)量相等的多根導(dǎo)流管(3)，可以是導(dǎo)流管(3)從換熱管(4)的開(kāi)口端插入其中心，或換熱管(4)的開(kāi)口端，有密封法蘭(14)，導(dǎo)流管(3)貫穿密封法蘭(14)插入換熱管(4)中心，密封法蘭(14)上還有引出管(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮頭式搪玻璃列管換熱器，其特征是所述的端蓋內(nèi)腔中可以有導(dǎo)流管板(10)，將端蓋內(nèi)腔分隔成管箱(1)和分程箱(12)，與導(dǎo)流管板(10)交叉設(shè)置的分程隔板(11)，又將管箱(1)和分程箱(12)分隔為多程結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮頭式搪玻璃列管換熱器，其特征是所述的殼程的反應(yīng)介質(zhì)接觸面，是搪玻璃或襯涂聚四氟乙烯材質(zhì)，是指殼體(5)的內(nèi)表面和換熱管(4)的外表面是搪玻璃，管板(2)的內(nèi)表面是搪玻璃或襯涂聚四氟乙烯材質(zhì)。
專利摘要一種浮頭式搪玻璃列管換熱器，組裝式換熱管開(kāi)口一端固定于管板上，封閉一端懸浮在殼體腔內(nèi)，換熱管在兩端的管板開(kāi)孔處間隔插入，導(dǎo)流管從換熱管的開(kāi)口端插入其中心，殼程的反應(yīng)介質(zhì)接觸面是搪玻璃或襯涂聚四氟乙烯材質(zhì)。殼體外可以有夾套。是新型的搪玻璃列管換熱器，不受溫差限制，使用范圍廣，換熱管、殼體與管板采用組裝式，可方便更換損壞件，延長(zhǎng)整機(jī)壽命。
文檔編號(hào)F28D7/10GK2216235SQ9423597
公開(kāi)日1995年12月27日 申請(qǐng)日期1994年12月6日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月6日
發(fā)明者夏有年 申請(qǐng)人:夏有年