[實用新型]換熱器管與管板的連接結構

無效

• 申請號: 200820110194.0
• 申請日: 2008-09-12
• 公開（公告）號: CN201285248Y
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 李士賢;顧惠良
• 申請（專利權）人: 李士賢;顧惠良
• 主分類號: F28F9/26
• 分類號: F28F9/26
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 張 慧

技術領域

本實用新型涉及一種用于列管式換熱器的換熱器管與管板的連接結構。

背景技術

熱量傳遞簡稱傳熱或換熱，凡具有化學反應的工程，均需要熱量傳遞。而完成熱量傳遞的設備叫做熱交換器，簡稱換熱器，換熱器在化工、冶金、制藥等許多工業領域被廣泛應用。

因為化工介質的多樣性，而各種化工介質的工作溫度與工程壓力又不同，所以制作換熱器的材料具有多樣性，有采用碳鋼、不銹鋼、鑄鐵、銅、鈦、鋁、鉛等金屬材料的，也有采用玻璃、搪瓷、塑料、石墨等非金屬材料的。

換熱器的結構形式也有許多種，從換熱方式可分三大類：直接混合型換熱器、間壁式換熱器和蓄熱式換熱器。直接混合型換熱器是冷、熱流體直接接觸，在混合過程中換熱。間壁式換熱器是冷熱流體通過換熱器面進行換熱。蓄熱式換熱器也稱蓄熱爐，在爐內填充各種形式的填料，冷、熱流體先后交替進入，以達換熱目的。

上述三種不同結構形式的換熱器中，以間壁式換熱器應用最為廣泛，約占總量的40％。間壁式換熱器的結構形式也很多，而其中的列管式換熱器應用量又居首位。

在列管式換熱器中，兩個重要組件是換熱管與管板，為不使兩種流體混合，換熱管與管板必須緊密連接。在金屬制換熱器中換熱管與管板的常用連接結構有三種：焊接(如圖1所示)、脹接(如圖2所示)和脹焊連接。脹焊連接是在脹接后再在管外邊緣焊一圈，以加強連接強度。而非金屬材料制作的換熱器中，連接方式除類似上述方式外，還有粘接(如石墨換熱器)等方式，如圖3所示。

在上述換熱器與管板的幾種連接結構中，均有一定不足。如焊接需電焊機或汽焊設備及焊條，塑料換熱器也需電焊槍及焊條，脹焊需脹管器。在石墨換熱器中，換熱管一端需加工成一定錐度，再用粘結劑與管板粘在一起。這幾種方法均費工、費時，且需專用設備，耗電，增加加工成本。另外，經過組裝成型后，換熱管與管板成固定關系。而在換熱器使用過程中，由于管內外流體溫度不同、管子材料不同、具有不同線膨脹系數而產生伸長或縮短，即熱(冷)變形。如果達到一定量，會使換熱管與管板的連接拉脫，造成換熱器損壞。這種破損在塑料換熱器及石墨換熱器中是經常出現的。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服了換熱管與管板的現有連接方式的上述缺陷，提供了一種新型的換熱器管與管板的連接結構。采用該結構，換熱管在溫差作用下可自由伸縮，不存在溫差應力或破壞的問題。

為了實現上述目的，本實用新型采取了如下技術方案。換熱器管與管板的連接結構包括管板、穿過管板的換熱管、O型密封圈和緊固件。其中：在管板上用于換熱管穿過的孔內加工有深度為部分管板厚度的擴大孔，O型密封圈設置在該擴大孔內，緊固件設置在O型密封圈的上方并壓緊O型密封圈。

在O型密封圈和緊固件之間設置有墊板。

所述的緊固件與管板通過螺紋固連。

在本結構中，承擔換熱管與管板間密封的部件是O型密封圈，它在緊固件的壓力下產生徑向變形，與換熱管外徑緊密連接，使殼間流體與管板上之管間流體截然分開，達到良好密封效果。

本實用新型不需要專用設備(電、汽焊機、電焊槍、脹管器等)，省時、省電、加工過程不產生廢氣、廢渣，環保衛生。

本實用新型結構換熱管在溫差作用下可自由伸縮，且留有伸縮量，不存在溫差應力或破壞，這是一大優點。

本實用新型結構，可根據換熱管與管板的材質，流體腐蝕性能，溫度，壓力的不同，選用不同材料的O型密封圈及緊固件。所以，本實用新型結構可適用于所有的列管式換熱器中換熱管及管板的連接。

附圖說明

圖1換熱管與管板采用焊接連接方式結構圖

圖2換熱管與管板采用脹接連接方式結構圖

圖3換熱管與管板采用脹焊連接方式的結構圖

圖4本實用新型中換熱管與管板的連接結構圖

圖中：1、換熱管，2、管板，3、焊縫、4、脹接變形，5、粘接劑，6、0型密封圈，7、墊板，8、緊固件。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明。

如圖4所示，本實施例包括換熱管1和管板2，換熱管1穿過管板2，在管板2上用于換熱管1穿過的管孔內加工有擴大孔，擴大孔的深度小于管板2的厚度，擴大孔的深度方向與換熱管1的軸同向。將O型密封圈6放入擴大孔內，再穿入換熱管1，再將圓環形的緊固件8裝入，其產生的徑向壓力使O型密封圈緊密的圍在管子外徑，達到密封目的。