[發明專利]一種采用銅換熱管的管殼式換熱器

無效

• 申請號: 201210165901.7
• 申請日: 2012-05-25
• 公開（公告）號: CN102706041A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 喻建媛
• 申請（專利權）人: 張家港市江南利瑪特設備制造有限公司
• 主分類號: F25B39/00
• 分類號: F25B39/00;F28F9/26;F28F9/013
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛;汪青

技術領域

本發明涉及一種管殼式換熱器，特別涉及一種適用作煤礦井下空調設備中用的管殼式換熱器。

背景技術

管殼式換熱器又稱列管式換熱器，是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。這種換熱器結構較簡單，操作可靠，可用各種結構材料（主要是金屬材料）制造，能在高溫、高壓下使用，是目前應用最廣的類型。

現有技術中，設計壓力小于4.0MPa的管殼式換熱器主要通過脹接實現換熱管與管板之間的連接。脹接的方式有機械脹接和均勻脹接例如橡膠脹接、液壓脹接、爆炸脹接等。為了提高脹接接頭的拉脫力和密封性能，常常在管板孔內開設一個或兩個凹槽。對于設計壓力更高的管殼式換熱器，采取脹接無法達到要求的連接強度和密封性能，而是通常采用強度焊方式。然而，強度焊方式對于換熱管為銅管，管板為碳素管板的換熱器是不適用的，因為銅和鋼存在熔點差別大、收縮率相差懸殊、導熱系數相差大等問題，如此，銅管和碳鋼管板管頭采用焊接時，銅與鋼的可焊性差，焊接時熔合困難、產生熱應力、夾渣及熱裂紋等缺陷，在設計壓力12?MPa的情況下，管頭的焊接接頭均不能滿足強度要求而導致泄露。

又已知，在煤礦領域，礦井的開采深度進入1000米的煤礦越來越多，對于換熱器水側的設計壓力要求也越來越高，普通強度脹已無法滿足要求。雖然采取鋼管換熱管-管殼式換熱器，將鋼管換熱管與管板焊接，能夠滿足壓力要求，但是鋼管換熱管換熱效率較銅管低，如果達到與銅管換熱器相同的換熱面積，體積要增加30%~40%，這會導致空調機組換熱器體積較大，占用空間大。而礦井的占地面積是極其有效的，要求制冷設備重量較低和體積較小，這就需要對現有技術進行改進以使得設計壓力高的銅管換熱管-管殼式換熱器也能夠采取脹接方式實現銅管換熱管與管板之間的可靠和密封連接。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是對現有采用銅換熱管的管殼式換熱器進行改進，使得能夠采取脹接方式實現銅管換熱管與管板之間的可靠和密封連接。

為解決以上技術問題，本發明采取如下技術方案：

一種采用銅換熱管的管殼式換熱器，其包括銅換熱管和碳素管板，特別是，所述銅換熱管和碳素管板相脹接，所述的碳素管板的孔內壁上開設有沿碳素管板的孔的中心線的延伸方向間隔分布的至少四道凹槽，所述凹槽的深度為0.4~0.6mm，兩相鄰凹槽之間的間距為8~12mm。

根據本發明的一個優選方面，位于密封面側的凹槽距離所在側碳素管板的外端緣的距離為8~10mm，更優選為8mm。

根據本發明的一個具體和優選方面，所述凹槽的深度為0.5mm。兩相鄰所述凹槽之間的間距為10mm。所述凹槽為四道。

優選地，相鄰兩所述凹槽之間的間距相等。

由于以上技術方案的實施，本發明與現有技術相比具有如下優點：

本發明通過在碳素管板的孔內壁上開設至少四道特定深度的凹槽以及限定了相鄰凹槽之間的間距，提高了脹管時的密封性能，使換熱管與管板的貼合率增高，達到換熱器在高的壓力下管頭不泄露的目的。此外，采取本發明結構，換熱管脹接后的延伸有效減少。因此，本發明完全能夠滿足煤礦領域井下空調機組換熱器要求。

附圖說明

下面結合附圖和具體的實施例對本發明做進一步詳細的說明：

圖1為根據本發明的管殼式換熱器的結構示意圖；

其中：1、銅換熱管；2、碳素管板；20、凹槽。

具體實施方式

本實施例提供一種采用銅換熱管的管殼式換熱器。如圖1所示，管殼式換熱器包括銅換熱管1和碳素管板2，銅換熱管1和碳素管板2相脹接。在碳素管板2的孔內壁上開設有沿碳素管板2的孔的中心線的延伸方向間隔分布的四道凹槽20。該凹槽20的深度為0.5mm，兩相鄰凹槽之間的間距為10mm。密封面最外方的凹槽20與碳素管板2的邊緣的距離為8~10mm。

本實施例提供的管殼式換熱器，突破傳統的換熱器強度脹管設計壓力小于等于4.0Mpa的局限，可在12Mpa的設計壓力下,保證強度和密封性，特別適用于煤礦領域井下空調機組換熱器。

以上對本發明做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領域技術的人士能夠了解本發明的內容并加以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍，凡根據本發明的精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍內。