[發(fā)明專利]一種氟塑料管熱交換器管與管板的連接、密封方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201610063965.4
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN107024138A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設計）人: 武耀江;黃謙
• 申請（專利權）人: 一鐵（北京）金屬制品有限公司
• 主分類號: F28F9/26
• 分類號: F28F9/26;F28F11/00;F28F21/06;F28F21/08
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一、技術領域

本發(fā)明涉及一種氟塑料熱交換器管與管板的連接、密封方法，其成果可以應用于管板式氟塑料熱交換器氟塑料換熱管與金屬管板、非金屬管板的連接、密封的設計和制造。

二、背景技術

為解決熱交換器在高溫條件下耐腐蝕的問題，我國市場從2000年起出現(xiàn)氟塑料熱交換器。氟塑料熱交換器被應用在大型火電廠等煙氣治理、余熱回收等環(huán)境是近三四年才出現(xiàn)的事情。目前，氟塑料熱交換器的現(xiàn)有制造技術具有一定局限性，大多數(shù)是由于氟塑料熱交換器管與管板的連接、密封處松動、開裂，出現(xiàn)介質泄漏現(xiàn)象。為此，本發(fā)明提出了該領域新的解決方案。

公知的并具有代表性的氟塑料熱交換器管與管板密封連接的現(xiàn)有技術之一是：“氟塑料換熱管與管板的密封脹接法”。其特征是：在與氟塑料換熱管連接的管板通孔內壁設有一組環(huán)形密封槽和若干個環(huán)形脹接抗拉槽；換熱管直徑略小于管板通孔直徑并插入通孔內，再將脹管器壓入換氟塑料熱管內，利用脹管器向外擴脹的壓力達到換熱管與管板連接和密封的目的。該方法的缺點是：由于氟塑料換熱管不具備密封件所必需的彈性，經(jīng)過長時間使用后，因擠壓、震動、疲勞等原因造成氟塑料換熱管受力處變形，出現(xiàn)換熱管與管板連接、密封處松動，而導致介質泄漏。

公知的氟塑料熱交換器管與管板密封連接的現(xiàn)有技術之二是：采用聚四氟乙烯做為熱交換器管板，再利用“氟塑料熱交換器F-4管板限脹施壓加熱焊接法”實現(xiàn)管板與換熱管的連接與密封。其缺點是：(一)在設備所處環(huán)境氣溫低于冰點設備中途停用時，可能會出現(xiàn)氟塑料換熱管內介質結冰。結冰產(chǎn)生的膨脹和收縮會造成氟塑料管與管板焊接部位開裂，導致系統(tǒng)泄漏；(二)受到材料強度特點限制，聚四氟乙烯不適合制造大型高壓熱交換器管板；(三)受到材料特點和現(xiàn)有制造技術限制，“氟塑料熱交換器F-4管板限脹施壓加熱焊接法”不適合制造矩形管板；(四)該工藝復雜，生產(chǎn)效率低，制造成本高。

三、發(fā)明內容

針對本領域現(xiàn)有技術的局限性和缺點，本發(fā)明提供一種穩(wěn)定可靠的高性能氟塑料熱交換器管與管板的密封、連接方法。

四、技術方案

本發(fā)明采用的技術方案是：

一種氟塑料管熱交換器，利用徑向液壓密封技術，使一個或一組“O型”密封圈和“凹形”密封圈槽以及氟塑料換熱管外徑形成液壓密封配合關系；利用凹凸配合鎖定原理，使一組“凸形”防滑帶和“凹形”防滑槽形成凹凸鎖定配合關系；利用內脹和限脹作用原理，使“圓柱形”脹管器壓入氟塑料換熱管后向外產(chǎn)生的擴脹 壓力和來自管板通孔的限脹作用形成封閉的壓力作用關系；最終實現(xiàn)管與管板的牢固連接和可靠密封目的。

五、有益效果

本發(fā)明在幾乎不增加制造成本的情況下實現(xiàn)了氟塑料熱交換器管與管板連接、密封性能的優(yōu)化，其有益效果在于：

1、顯著提高氟塑料熱交換器管與管板連接的密封性能，不會由于長時間使用發(fā)生的震動、擠壓、疲勞和環(huán)境溫度驟變等因素導致氟塑料換熱管與管板的連接、密封處表面壓力下降，介質泄露。

2、顯著提高氟塑料換熱管與管板的連接抗拉強度。除非氟塑料管斷裂；否則，不會出現(xiàn)氟塑料管與管板分離。(實驗證明，8mm＊0.8mm的氟塑料管熱交換器可以承壓5.0兆帕以上)

3、本發(fā)明突破了現(xiàn)有制造技術的限制，使高壓、高效氟塑料熱交換器的設計制造成為可能。(現(xiàn)有氟塑料熱交換器的設計壓力一般小于1.6兆帕，本發(fā)明實驗壓力可達5.0兆帕；因此，本發(fā)明的設計壓力可以達到3.5兆帕以上)

4、大大延長熱交換器無故障運轉周期和使用壽命，減少或消除用戶因熱交換器故障停產(chǎn)造成的損失，提高設備使用效率，更經(jīng)濟、高效。

六、附圖說明

圖1是本發(fā)明主視圖

圖2是圖1中A向剖視圖

圖3是金屬管板結構剖視圖

圖4是氟塑料換熱管結構示意圖

圖5是“O型”密封圈結構示意圖

圖6是“O型”密封圈放入金屬管板結構示意圖

圖7是氟塑料換熱管插入金屬管板通孔的示意圖

圖8是脹管器的結構示意圖

圖9是脹管器插入氟塑料換熱管中的示意圖

圖中：1.管板、2.管板通孔、3.“凹形”密封圈槽、4.“凹形”防滑槽、5.氟塑料換熱管、6.“凸形”防滑帶、7.“O型”密封圈、8.脹管器。

七、實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明具體實施方式做進一步說明：