一種便于拆卸換熱管的熱交換器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種便于拆卸換熱管的熱交換器，包括外殼、管板、換熱管和封頭，換熱管與管板的管孔連接，封頭與外殼的兩端連接，還包括密封圈和壓板，壓板位于封頭與管板之間，壓板上設有與換熱管配合的多個管孔，換熱管依次穿過管板與壓板，管板與壓板通過螺釘固定，管板、壓板與換熱管配合的管孔內設有密封槽，密封圈設在所述的密封槽內，所述的密封槽為圓錐面，密封圈的截面為半橢圓單波或多波形狀，本實用新型的環密封裝置可多次、簡便拆卸，避免了繁重的脹接或焊接，更能實現可靠的密封。
【專利說明】
一種便于拆卸換熱管的熱交換器
技術領域
[0001]本實用新型涉及換熱器，尤其涉及一種密封可靠，拆卸方便的熱交換器。
【背景技術】
[0002]列管式換熱器是目前化工上應用最廣的一種換熱器。它主要由殼體、管板、換熱管、封頭、折流擋板等組成，所需材質，可分別采用普通碳鋼、紫銅、或不銹鋼制作。目前，眾多列管換熱器(凝汽器、海水淡化蒸發器)在滿足密封性能上及可拆卸上有很多設計，管板與換熱管之間大多采用脹接、焊接或脹焊結合，也有采用了非金屬材料密封，由于管程與殼程之間的壓力差及溫度差，非金屬材料密封材料容易失效，管板式列管換熱器的熱應力，導致管板與換熱管之間采用脹接、焊接處有裂紋或松動，脹接、焊接及脹焊結合不便于換熱管的拆卸，更換或檢修。
[0003]另有專利申請號為:201210423500.7，【公開日】為2013.02.06，公開了一種拆卸清洗的固定管板式列管換熱器，在筒體的筒頂和筒底分別聯接上封頭和下封頭構成換熱器本體，在筒體與上封頭、下封頭之間設有上部主管板和下部主管板，在上部主管板上設有一定數量的上部次管板，在下部主管板上設有一定數量的下部次管板，上部次管板和下部次管板成對設置，成對的上部次管板、下部次管板的中心連線與筒體的中心線平行，上部次管板與上部主管板之間采用螺栓連接，下部次管板與下部主管板之間采用螺栓連接，成對的上部次管板和下部次管板之間聯接次管板換熱管。上述發明同樣采用上部主管板、下部主管板與筒體之間采用焊接方式固定，上部次管板、下部次管板與換熱管的連接同樣采用的是焊接、脹接或脹焊結合，因此同樣存在焊接密封不可靠的問題。上部次管板與上部主管板之間采用螺栓連接，下部次管板與下部主管板之間采用螺栓連接，拆卸時次管板與換熱管必須整體拆卸，這容易導致上部次管板、下部次管板與換熱管間的密封損傷;拆卸不方便;也未解決換熱管簡易更換的問題。
【實用新型內容】
[0004]為了克服上述現有技術的缺陷，本實用新型提供了一種便于拆卸換熱管的熱交換器，其目的是使水平列管換熱器列管和密封裝置可多次、簡便拆卸，避免了繁重的脹接或焊接，更能實現可靠的密封和換熱管更換。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:
[0006]—種便于拆卸換熱管的熱交換器，包括外殼、管板、換熱管和封頭，所述換熱管與管板的管孔連接，所述封頭與外殼的兩端連接，其特征在于:還包括密封圈和壓板，所述壓板位于封頭與管板之間，壓板上設有與換熱管配合的多個管孔，所述換熱管依次穿過管板與壓板，管板與壓板通過螺釘固定，所述管板、壓板與換熱管配合的管孔內設有密封槽，所述密封圈設在所述的密封槽內，所述的密封槽為圓錐面，所述的密封圈的截面為半橢圓單波或多波形狀。
[0007]所述的密封槽的一半設置在管板的管孔上，另一半設置在壓板的管孔上。
[0008]所述的螺釘為內六角圓柱頭螺釘。
[0009]所述的螺釘位于相鄰的三根換熱管的中心位置。
[0010]每三個所述的螺釘在壓板上呈等邊三角形布置。
[0011 ]所述的外殼上分別設有進氣口和冷凝水出口。
[0012]所述的封頭上，其一端設有冷卻水入口，另一端設有冷卻水出口。
[0013]本實用新型具有以下優點:
[0014]1、本實用新型包括密封圈和壓板，所述壓板位于封頭與管板之間，壓板上設有與換熱管配合的多個管孔，所述換熱管依次穿過管板與壓板，管板與壓板通過螺釘固定，所述管板、壓板與換熱管配合的孔內設有密封槽，所述密封圈設在所述的密封槽內，管板上的管孔所在的高壓側開密封槽，壓板上與管板對應位置也設置密封槽，密封圈套裝在換熱管上，一端與管板密封面接觸，另一端與壓板密封面接觸，密封圈對應安裝在管板高壓側，半橢圓環密封裝置和換熱管可多次、簡便拆卸和更換避免了繁重的、一次性的脹接或焊接，更能實現可靠的密封，壓板隔離高壓側和低壓側，在差壓的作用下，壓板對密封圈施壓，實現密封圈與管板、換熱管的自密封，避免了密封圈彈性失效導致密封不嚴的缺陷，密封槽為圓錐面，所述的密封圈的截面為半橢圓單波或多波形狀，圓錐面容易加工制造，且能實現可靠密封。
[0015]2、本實用新型的密封槽的一半設置在管板的管孔內，另一半設置在壓板的管孔內，即管板與壓板合并設置一完整的密封槽，密封圈設置該密封槽內，該密封圈即能密封管板與殼程，又能密封壓板與管程，且密封圈分別位于管板與壓板孔內，且各占一半，密封可靠，密封圈使用壽命延長。
[0016]3、本實用新型的密封圈的截面為半橢圓單波或多波形狀，單波密封圈省材料，能承受更大的差壓，密封比壓高，多波密封圈能在低壓差或微壓差下實現可靠密封，適用范圍更廣，對換熱管的光潔度和外徑公差要求低。
[0017]4、本實用新型的螺釘為內六角圓柱頭螺釘，利用該螺釘將壓板與管板連接，壓板相對于管板可以發生位移，以適應管程與殼程之間壓力的變化，調整密封圈的壓緊力，改變密封性能適應壓差的變化，使該換熱器處于良好的密封狀態。
[0018]5、本實用新型的螺釘位于相鄰的三根換熱管的中心位置，每三個所述的螺釘在壓板上呈等邊三角形布置，螺釘的分布位置既有利于平衡各換熱管，又能使壓板與管板之間形成穩定的結構。
[0019]6、本實用新型外殼上分別設有進氣口和冷凝水出口，封頭上，其一端設有冷卻水入口，另一端設有冷卻水出口，管程內通入換熱介質，而殼程內通入需要冷卻(或換熱)的物料，換熱效果好，實現物料間的熱交換。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的結構不意圖；
[0021 ]圖2為本實用新型的管板、壓板和換熱管連接圖；
[0022]圖3為本實用新型的密封圈與管板、壓板和換熱管連接圖；
[0023]圖4為螺釘與管板和換熱管配合的連接圖；
[0024]圖5為半橢圓多波密封圈截面圖；
[0025]圖6為本實用新型的外觀圖；
[0026]圖7為密封槽圓錐面與多波密封圈截面配合圖；
[0027]圖8為密封槽拋物面與多波密封圈截面配合圖。
[0028]圖中標記:1、管板，2、壓板，3、外殼，4、螺釘，5、換熱管，6、密封圈，7、進汽口，8、冷凝水出口，9、封頭，10、間隙，11、冷卻水入口，12、冷卻水出口。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明:
[0030]實施例1
[0031 ]如圖1、圖6所不，一種便于拆卸換熱管的熱交換器，包括外殼3、管板1、換熱管5和封頭9，在外殼3的兩端分別設置封頭9，外殼3內設有兩塊管板I，換熱管5與管板I的管孔連接(本實用新型中的換熱管5與管板I未焊接或脹接)，還包括密封圈6和壓板2，壓板2位于封頭9與管板I之間，壓板2上設有與換熱管5配合的多個管孔，所述換熱管5依次穿過管板I與壓板2，也就是壓板2通過設置在其上的管孔與換熱管5連接，管板I與壓板2通過螺釘4固定，在管板1、壓板2與換熱管5配合的管孔內設有密封槽，就是管板1、壓板2相對的面，在穿過換熱管5的管孔內，合并開設密封槽，所述密封圈6設在所述的密封槽內，合并開設密封槽即密封槽的一半設置在管板的管孔上，另一半設置在壓板的管孔上。在壓板2和管板I的作用下，密封圈6與換熱管實現可靠的密封。
[0032]進一步優選為，密封槽為圓錐面，所述的密封圈6的截面為半橢圓單波或多波形狀(如圖3、圖7所示)，所述半橢圓單波形狀，就是密封圈6的截面為一個半橢圓形狀。所謂單波形狀是相對多波而言。
[0033]進一步優選為，所述的螺釘4為內六角圓柱頭螺釘，壓板相對于管板可以發生位移，以適應管程與殼程之間壓力的變化，使該換熱器達到動態平衡。同時，所述的管板與壓板之間利用內六角圓柱頭螺釘連接，保持適當的預緊力，管板和壓板之間留有間隙，由于密封圈6為半橢圓的單波或多波狀，其中段向外凸出，壓板2與管板I在內六腳圓柱頭螺釘的作用下，可以將密封圈6進一步與換熱管5實施緊壓，提高密封效果。
[0034]進一步優選為，本實用新型中的換熱管5均勻的分布在管板I上，所述的螺釘4位于相鄰的三根換熱管的中心位置，同時每三個螺釘4在壓板2上呈等邊三角形布置(如圖4所示)。螺釘的分布位置既有利于平衡各換熱管，又能使壓板與管板之間形成穩定的結構。
[0035]進一步優選為，在外殼3上分別設有進汽口7和冷凝水出口 8，所述的封頭9上，其一端設有冷卻水入口 11，另一端設有冷卻水出口 12 (如圖6所示)。
[0036]實施例2
[0037]如圖1、圖6所不，一種便于拆卸換熱管的熱交換器，包括外殼3、管板1、換熱管5和封頭9，在外殼3的兩端分別設置封頭9，外殼3內設有兩塊管板I，換熱管5與管板I的管孔連接(本實用新型中的換熱管5與管板I未焊接或脹接)，還包括密封圈6和壓板2，壓板2位于封頭9與管板I之間，壓板2上設有與換熱管5配合的多個管孔，所述換熱管5依次穿過管板I與壓板2，也就是壓板2通過設置在其上的管孔與換熱管5連接，管板I與壓板2通過螺釘4固定，在管板1、壓板2與換熱管5配合的管孔內設有密封槽，就是管板1、壓板2相對的面，在穿過換熱管5的管孔內，合并開設密封槽，所述密封圈6設在所述的密封槽內，合并開設密封槽即密封槽的一半設置在管板的管孔上，另一半設置在壓板的管孔上。在壓板2和管板I的作用下，密封圈6與換熱管實現可靠的密封。
[0038]進一步優選為，所述的密封槽為拋物面，所述的密封圈的截面為半橢圓單波或多波形狀(如圖5、圖8所示)，半橢圓多波形狀就是密封圈的截面為多個半橢圓連接呈波浪狀。
[0039]進一步優選為，所述的螺釘4為內六角圓柱頭螺釘，壓板相對于管板可以發生位移，以適應管程與殼程之間壓力的變化，使該換熱器達到動態平衡。同時，所述的管板與壓板之間利用內六角圓柱頭螺釘連接，保持適當的預緊力，管板和壓板之間留有間隙，由于密封圈6為半橢圓的單波或多波狀，其中段向外凸出，壓板2與管板I在內六腳圓柱頭螺釘的作用下，可以將密封圈6進一步與換熱管5實施緊壓，提高密封效果。
[0040]進一步優選為，本實用新型中的換熱管5均勻的分布在管板I上，所述的螺釘4位于相鄰的三根換熱管的中心位置，同時每三個螺釘4在壓板2上呈等邊三角形布置(如圖4所示)。螺釘的分布位置既有利于平衡各換熱管，又能使壓板與管板之間形成穩定的結構。[0041 ]進一步優選為，在外殼3上分別設有進汽口 7和冷凝水出口 8，所述的封頭9上，其一端設有冷卻水入口 11，另一端設有冷卻水出口 12 (如圖6所示)。
【主權項】
1.一種便于拆卸換熱管的熱交換器，包括外殼(3)、管板(I)、換熱管(5)和封頭(9)，所述換熱管(5)與管板(I)的管孔連接，所述封頭(9)與外殼(3)的兩端連接，其特征在于:還包括密封圈(6)和壓板(2)，所述壓板(2)位于封頭(9)與管板(I)之間，壓板(2)上設有與換熱管(5)配合的多個管孔，所述換熱管(5)依次穿過管板(I)與壓板(2)，管板(I)與壓板(2)通過螺釘(4)固定，所述管板(1)、壓板(2)與換熱管(5)配合的管孔內設有密封槽，所述密封圈(6)設在所述的密封槽內，所述的密封槽為圓錐面，所述的密封圈的截面為半橢圓單波或多波形狀。2.根據權利要求1所述的一種便于拆卸換熱管的熱交換器，其特征在于:所述的外殼(3)上分別設有進汽口( 7)和冷凝水出口( 8)。3.根據權利要求1所述的一種便于拆卸換熱管的熱交換器，其特征在于:所述的封頭(9)上，其一端設有冷卻水入口( 11 )，另一端設有冷卻水出口( 12)。
【文檔編號】F28F9/26GK205607185SQ201620315086
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月15日
【發明人】楊繼祿, 聶森, 曲向民
【申請人】德陽市中嘉實業股份有限公司