CN202024633U - 可拆卸列管式换热器 - Google Patents
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Abstract
一种可拆卸列管式换热器，包括壳层、上管板、下管板和换热管，上、下管板分别安装在壳层的上下端，所述上管板上开有供所述换热管安装的上安装孔，所述下管板开有供所述换热管安装的下安装孔，所述换热管依次穿过所述上安装孔和下安装孔，所述换热管呈阵列式布置，所述上安装孔和下安装孔内均设有环形内凹槽，所述环形内凹槽内放置密封圈，所述密封圈的内侧面抵触在所述换热管的外壁。本实用新型有效消除热应力影响、材料适用性良好、使用寿命长、维护方便和应用范围较广。
Description
技术领域
本实用新型属于一种列管式换热器。
背景技术
换热器(也称为冷凝器)作为在化工等行业中常用的热交换部件。在工作过程中各内部件具有一定的温度差而发生热交换，内部的热交换组件必然产生一定温度上升或者下降的过程。由于材料具有热胀冷缩的特性，因此在温度变化的过程中各部件的尺寸必然发生变化。
现有的列管式换热器，通常包括壳层、上下管板和换热管，所述上下管板分别安装在所述壳层的上下端，所述壳层和上下管板形成基本密闭的空腔，所述上管板上开有供所述换热管安装的上安装孔，所述下管板开有供所述换热管安装的下安装孔，所述换热管依次穿过所述上安装孔和下安装孔，所述换热管呈阵列式布置，所述换热管与上下管板焊接；所述换热管和上下管板同时采用塑料、玻璃管和金属管。
原换热器固定管式结构，显然不能适应这种各组件间的尺寸变化，这时产生的问题就是其中的组件发生破坏，导致整体报废。
固定式管板结构的热交换器的密封性主要是由各组件间的焊接质量保证，但由于交换器的焊接处高达数十，甚至上百处，要求焊接加工工艺非常高，极易产生焊接缺陷，而至使整体密封失效。
固定式管板结构由于采用焊接加工工艺制造，就造成了一个结构先天的缺陷，所有组件必须采用焊接性能较好材料加工制造，这样的制造工艺要求使换热器的制造材料受到了很大限制，使一些原本性能很好的热交换管件材料不能得到应用。
固定式结构各组件相互焊死，在经过一段时间使用后，元件内部产生污垢，由于无法拆开造成内部很难清洗干净。
目前市场上改性石墨聚丙烯换热器普遍存在以下几点问题。改性聚丙烯石墨管与PP聚丙烯板焊接难，焊条粘接强度不够；受压力后容易泄漏，修补麻烦；改性聚丙烯石墨管换热系数普遍较小；换热管与管板焊接后，换热器受加温产生热应力过大就会造成管板开裂或换热管与管板焊接脱落而破坏设备；设备的使用温度及压力范围较小，应用受限制。
实用新型内容
为了克服现有列管式换热器的热应力影响大、材料适用性差、使用寿命较短、维护麻烦、使用范围较小的不足，本实用新型提供一种有效消除热应力影响、材料适用性良好、使用寿命长、维护方便和使用范围较广的可拆卸列管式换热器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种可拆卸列管式换热器，包括壳层、上管板、下管板和换热管，上、下管板分别安装在壳层的上下端，所述上管板上开有供所述换热管安装的上安装孔，所述下管板开有供所述换热管安装的下安装孔，所述换热管依次穿过所述上安装孔和下安装孔，所述换热管呈阵列式布置，所述上安装孔和下安装孔内均设有环形内凹槽，所述环形内凹槽内放置密封圈，所述密封圈的内侧面抵触在所述换热管的外壁。
进一步，所述环形内凹槽有两个以上，上下布置在所述上安装孔和下安装孔内。
再进一步，所述上安装孔和下安装孔内开有环形定位槽，所述环形定位槽的截面宽度比所述环形内凹槽大，所述环形定位槽一端与所述环形内凹槽相接，所述环形定位槽的另一端与上安装孔和下安装孔的顶面或底面连通，所述环形定位槽内壁设有内螺纹孔，螺塞安装在所述环形定位槽内。
再进一步，所述螺塞的端部设有环形抵触端，所述抵触端靠近所述螺塞的内壁，所述抵触端抵触在所述密封圈上。
所述上管板、下管板呈双层结构，上层的内壁下端设有上半环形内凹槽，所述下层的内壁上端设有下半环形内凹槽，所述上半环形内凹槽和下半环形内凹槽形成所述环形内凹槽，所述上层和下层固定连接。
所述上管板有两层，两层上管板之间固定连接，所述两层上管板之间设有间隙，所述下管板有两层，两层下管板之间固定连接，所述两层下管板之间设有间隙。
本实用新型的有益效果主要表现在：有效消除热应力影响、材料适用性良好、使用寿命长、维护方便；产品适用温度、压力范围较广。
附图说明
图1是一种可拆卸列管式换热器的结构图；
图2是另一种可拆卸列管式换热器的结构图；
图3是再一种可拆卸列管式换热器的结构图；
图4是第一种管板和换热管的连接示意图；
图5是第二种管板和换热管的连接示意图。
图6是第三种管板和换热管的连接示意图。
图7是第四种管板和换热管的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
参照图1～图7，一种可拆卸列管式换热器，包括壳层1、上管板2、下管板3和换热管4，上、下管板分别安装在壳层1的上下端，所述上管板2上开有供所述换热管4安装的上安装孔，所述下管板3开有供所述换热管4安装的下安装孔，所述换热管4依次穿过所述上安装孔和下安装孔，所述换热管4呈阵列式布置，所述上安装孔和下安装孔内均设有环形内凹槽5，所述环形内凹槽内放置密封圈6，所述密封圈6的内侧面抵触在所述换热管4的外壁。
所述环形内凹槽有两个以上，上下布置在所述上安装孔和下安装孔内；该结构能够增强密封效果。
所述上安装孔和下安装孔内开有环形定位槽7，所述环形定位槽7的截面宽度比所述环形内凹槽5大，所述环形定位槽7一端与所述环形内凹槽5相接，所述环形定位槽7的另一端与上安装孔和下安装孔的顶面或底面连通，所述环形定位槽7内壁设有内螺纹孔，螺塞8安装在所述环形定位槽内。该结构能够增强密封效果。
所述螺塞8的端部设有环形抵触端，所述抵触端靠近所述螺塞的内壁，所述抵触端抵触在所述密封圈6上。
所述上管板2、下管板3呈双层结构，上层的内壁下端设有上半环形内凹槽，所述下层的内壁上端设有下半环形内凹槽，所述上半环形内凹槽和下半环形内凹槽形成所述环形内凹槽，所述上层和下层固定连接。该结构方式简化了加工工艺。
所述上管板2有两层，两层上管板之间固定连接，所述两层上管板之间设有间隙，所述下管板3有两层，两层下管板之间固定连接，所述两层下管板之间设有间隙。如果换热管和管板之间发生泄漏事件，泄漏溶液会直接通过间隙排出，避免壳程和管程物料发生窜液事故。
本实施例中，密封圈的内径比所述换热管的外径、环形内凹槽的内径大，所述密封圈的外径比所述环形内凹槽的外径大，上述结构保证密封圈抵触在所述换热管上。
本实施例采用环形内凹槽和密封圈结构，实现了换热管和管板的可拆卸式装配，相对于现有技术的焊接方式，有效消除了热应力，且增强了密封性能，延长了使用寿命。
再者，现有换热器中，换热管和管板只能选用相同的材料，且必须选择焊接性能较好的材料加工，例如塑料或金属；本实施例具有良好的适用性，首先对材料是否具备良好焊接性能并无要求，可以选用各种材料，另外，换热管和管板还可以选用不同材质的材料，例如可以选择塑料材质的换热管、金属材质的管板；或者采用塑料材质的管板、金属材质的换热管，当然，还可以有其他材料组合方式。
由于实现可拆卸式结构，如果其中一根换热管损坏，也可以进行单独更换，大大降低了维护成本；且经过一段时间使用后，内部容易产生污垢，方便清洗和护理。
本实施例中，由现有的热交换管与管板的焊接固定结构改为密封结构的可拆卸式连接。这样在工作过程中，当内部容腔产生压力，使管板发生变形时，由于换热管与管板相互不固定，通过密封元件保证外腔与内部容腔之间的相互密封，因此密封性并不受影响。工作中换热管的温度变化，使换热管的长度发生变化，由于密封结构采用的是浮动式联接，因此制件的密封性能并不受温度的变化而破坏。
本实施例的列管式换热器，消除热应力，管板与换热管采用O型圈密封，无塑料焊接更加确保密封性，换热器受热后产生热应力，换热管可以自动伸缩补偿但又不破坏密封性，管板和换热管材料可以根据物料条件进行不同选择进行搭配，无需考虑对材料不能焊接的问题，例如：管板采用聚丙烯塑料，换热管可以采用石墨管、玻璃管，如换热管换成纯石墨管，可以大大提高换热系数。采用该结构，换热管可以定期拆卸清洗维修，大大方便了设备保养；同时扩大了产品应用范围。
Claims (6)
1.一种可拆卸列管式换热器，包括壳层、上管板、下管板和换热管，上、下管板分别安装在壳层的上下端，所述上管板上开有供所述换热管安装的上安装孔，所述下管板开有供所述换热管安装的下安装孔，所述换热管依次穿过所述上安装孔和下安装孔，所述换热管呈阵列式布置，其特征在于：所述上安装孔和下安装孔内均设有环形内凹槽，所述内凹槽内放置环形密封圈，所述密封圈的内侧面抵触在所述换热管的外壁。
2.如权利要求1所述的可拆卸列管式换热器，其特征在于：所述环形内凹槽有两个以上，上下布置在所述上安装孔和下安装孔内。
3.如权利要求1所述的可拆卸列管式换热器，其特征在于：所述上安装孔和下安装孔内开有环形定位槽，所述环形定位槽的截面宽度比所述环形内凹槽大，所述环形定位槽一端与所述环形内凹槽相接，所述环形定位槽的另一端与上安装孔和下安装孔的顶面或底面连通，所述环形定位槽内壁设有内螺纹孔，螺塞安装在所述环形定位槽内。
4.如权利要求3所述的可拆卸列管式换热器，其特征在于：所述螺塞的端部设有环形抵触端，所述抵触端靠近所述螺塞的内壁，所述抵触端抵触在所述密封圈上。
5.如权利要求1或2所述的可拆卸列管式换热器，其特征在于：所述上管板、下管板呈双层结构，上层的内壁下端设有上半环形内凹槽，所述下层的内壁上端设有下半环形内凹槽，所述上半环形内凹槽和下半环形内凹槽形成所述环形内凹槽，所述上层和下层固定连接。
6.如权利要求1～4之一所述的可拆卸列管式换热器，其特征在于：所述上管板有两层，两层上管板之间固定连接，所述两层上管板之间设有间隙，所述下管板有两层，两层下管板之间固定连接，所述两层下管板之间设有间隙。
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