[實用新型]一種管殼式換熱器

有效

• 申請號: 200820073685.2
• 申請日: 2008-01-18
• 公開（公告）號: CN201173726Y
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: 趙景利
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: F28D7/10
• 分類號: F28D7/10
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司
• 代理人: 廖曉榮

技術領域

本實用新型涉及一種化工領域中的換熱器技術，特別是一種以玻璃鋼做外殼和以石墨或耐腐蝕材料做換熱管的管殼式換熱器，國際專利分類號擬為Int.Cl.F28D?7/00(2006.01)。

背景技術

管殼式換熱器主要包括外殼、換熱管和管板等零部件。在管殼式換熱器的外殼、換熱管與管板的組配連接及密封方式上有以下幾種情形：對于金屬管殼式換熱器而言，其換熱管與管板都是同一種金屬材料，因而采用焊接、脹接、脹焊接合、釬焊等方法組配連接；對于石墨管殼式換熱器而言，其換熱管與管板都使用石墨材料，因而采用粘接、活接頭連接等方法組配連接。顯然，這種焊接或粘接的換熱管與管板的連接方式，對于換熱管的保養、維修和更換會帶來不少麻煩。

中國專利ZL94216276.5公開了一種無粘接列管式石墨換熱器。其提出了一種石墨殼管殼式換熱器中換熱管與管板的連接方式，特點是每根石墨管(換熱管)與花板(管板)連接的端頭連接處設置有彈性密封環，實現石墨換熱管與花板為可拆卸彈性密封固結連接，工作溫度有較大幅度提高，可達200℃，同時換熱管的維修更換方便。但這一方法由于依靠彈性密封環的徑向彈性達到管板與換熱管之間的密封，換熱器的管內與管外僅有彈性密封環阻隔，沒有其他約束，因而不能承受換熱器內更高的溫度，密封效果差。

眾所周知，金屬管殼式換熱器具有機械強度好，易于加工和使用等優點，但為了防止某些介質對換熱器的腐蝕，工業生產中常用的金屬管殼式換熱器不得不采用貴重金屬(一般為鈦金屬)制造，從而導致換熱器價格昂貴。為了降低換熱器的造價，人們就努力尋求貴重金屬的代用材料，例如石墨。石墨管殼式換熱器雖然價格低廉，但其機械強度差，不利于加工和使用。如果采用其它材料，則會產生難于解決的非石墨材料管板與石墨換熱管異種材料之間的組配連接及密封問題。例如，中國專利ZL01246475.9公開的一種列管式石墨管換熱器。其特點是管板用碳鋼或不銹鋼制成，管板和殼體焊接在一起，石墨管兩端插入管板的部分由中空圓柱形橡膠套密封，可以使列管式石墨管換熱器的最高工作壓力由0.5MPa提高到1.2MPa以上。然而這一試圖解決管板換熱管異種材料之間連接密封的方法，同樣由于換熱器的管內與管外也僅有中空圓柱形彈性密封環，沒有結構上的改變，因而不能承受換熱器內更高的壓力，密封效果不理想。因此，管殼式換熱器的結構、材料和功能與其價格之間長期以來處于一種兩難境地，似乎不可兼得。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型要解決的技術問題是，設計一種管殼式換熱器，該換熱器具有高強度的外殼、簡單的結構，經濟的價格和良好的密封，適用于高溫高壓換熱器使用，同時方便換熱管的維修更換和提高使用壽命長。

本實用新型解決所述換熱器技術問題的技術方案是：設計一種管殼式換熱器，包括按常規數量和方法裝配的外殼、封頭、管板、換熱管、折流板、拉桿和管箱，其特征在于所述管板的中心開有階梯形圓孔，階梯形圓孔的大直徑處帶有內螺紋，小直徑處與所述換熱管的直徑相匹配；與所述階梯形圓孔的大直徑處配合有帶外螺紋的壓蓋，壓蓋的軸向中心也開有與所述換熱管直徑相匹配的圓孔；在所述階梯形圓孔的臺階上與所述壓蓋的下端面之間安裝有彈性密封圈。

與現有技術相比，本實用新型管殼式換熱器有以下優點：

1成本低。本實用新型管殼式換熱器如果主要受壓元件采用高強度玻璃鋼制作，換熱管采用石墨材質(或者貴重金屬)制作，可使設備成本大大降低。粗略計算表明，本實用新型的管殼式換熱器成本只是鈦殼管殼式換熱器的十分之一，與石墨管殼式換熱器成本相差不多；

2.壽命長。本實用新型管殼式換熱器與鈦殼管殼式換熱器的壽命相差無幾；與石墨管殼式換熱器相比，使用壽命可延長一倍；

3.性能高。本實用新型管殼式換熱器的管內與管外之間不僅有彈性密封圈，而且設計了與彈性密封圈配合的壓蓋，大大提高了管板與換熱管的密封性和約束性，因而可使換熱器更適合于高溫和高壓條件下使用。

4.結構佳。本實用新型管殼式換熱器結構簡單，安裝方便，檢修、清理換熱器簡便，更換換熱管容易，管理成本也低。所以，本實用新型管殼式換熱器特別適用于工業化生產實際應用。

附圖說明

圖1為本實用新型管殼式換熱器一種實施例的整體結構示意圖。

圖2為本實用新型管殼式換熱器圖1所示實施例中的I節點放大示意圖。

圖3為本實用新型管殼式換熱器圖1所示I節點處另一種實施例的結構示意圖。

圖4為本實用新型管殼式換熱器圖1所示I節點處又一種實施例的結構示意圖。

具體實施方式