[發明專利]毛細管管殼式換熱器中的管板成型方法

有效

• 申請號: 201911098207.6
• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN110849189B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 都躍良;劉利江;張賢安;王健良;胡興苗;任紅亮;陶江;馬慧麗;黃晨陽
• 申請（專利權）人: 鎮海石化建安工程有限公司
• 主分類號: F28D15/04
• 分類號: F28D15/04
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 姚娟英;李潔

一種毛細管管殼式換熱器中的管板成型方法，包括如下步驟：一、取薄板(1)，該薄板(1)上開設有供毛細管(2)的端部穿過的管孔(10)；將薄板(1)的周邊與換熱器上的管箱筒體(3)內壁相密封連接；然后將毛細管(2)的端部伸入上述薄板(1)的管孔(10)內，并與管孔(10)密封連接；二、在薄板(1)的上側注入用于成型管板(7)的成型液(70)，成型液(70)包圍住各毛細管(2)，并與管箱筒體(3)的內壁相接觸；三、待上述成型液(70)冷卻固化后，與所述毛細管(2)的外壁、管箱筒體(3)的內壁相緊密結合，即完成管板(7)的成型。本發明能簡化裝配難度的同時使得毛細管能按照所需的間距分布在管板上。

技術領域

本發明屬于換熱器制備技術領域，具體涉及一種毛細管管殼式換熱器中的管板成型方法。

背景技術

傳統的管殼式換熱器，一般都需要先制作管板，管板上制作管孔，換熱管穿入管板上的管孔中，并與管板之間焊接或脹接。對毛細管管殼式換熱器而言，由于毛細換熱管很細，管板上制孔困難，而且管板越厚，制孔難度越大，這就限制了管板的厚度。如，對于直徑為φ3的管孔，一般成熟的工藝，管板厚度不能超過30-40mm。而對管板厚度的限制，也就是對換熱器大型化和設計壓力的限制。另一方面，管子-管板的焊接也很困難，因為，毛細管直徑小，壁厚薄，通常電焊和氬弧焊等方法都已不適用，而需要采用激光焊，并需要自動跟蹤技術的加持，故焊接的成本會非常的高。

為了克服上述缺陷，申請號CN201910111087.2的發明專利申請《一種毛細管換熱器管板和毛細管的焊接方法》(申請公布號為CN109877416A)公開的焊接方法包括如下步驟：1、加工工裝，工裝整體呈碗狀結構，在底部打若干小孔，工裝整體采用高溫耐火材料制造；2、將內部穿有耐高溫金屬絲的不銹鋼毛細管按照毛細管換熱器要求進行排列布置，使金屬絲按照順序依次穿過工裝底部的小孔，金屬絲留出適當的長度使得焊接流程完成后能夠方便的將金屬絲從毛細管中抽出，將該布置形式采用適當的方法進行固定，金屬絲應保持豎直向下；3、向工裝內部加入適量的金屬，加入的金屬材料應與毛細管本身材料保持一致，保證后續熔化過程中能夠緊密凝固到一起；4、向工裝內部采用高頻加熱或者焊接火焰高溫熔融的方式對靠近工裝底部的部分進行加熱，毛細管管頭部分管壁同預先放入的金屬一起發生熔化，熔化后的金屬液體連同剩余的毛細管部分凝固到一起，形成一體化的管板及不銹鋼毛細管結構；5、待熔化凝固后，將工裝取下，利用預留的金屬絲頭部將毛細管內的金屬絲抽出，管板上形成同毛細管通道相通的孔，對形成的管板和毛細管同端蓋、殼程進行進一步加工裝配，完成毛細管換熱器整體制造。

該焊接方法解決了換熱器中毛細管和管板焊接困難的問題，但同時存在如下問題：

首先，步驟3中加入的金屬材料與毛細管材料保持一致，也就是兩者的熔點一致，毛細管熔化后不再保持原來的管子形狀，又如何形成管子-管板結構。

其次，步驟5中由于毛細管已經熔化，毛細管中的金屬絲如何保證不會與毛細管粘結在一起。即便在凝固后的管板上形成與毛細管相通的孔，但由于金屬絲的外徑小于毛細管的內徑，因此該凝固的管板上的孔徑將變得更小，孔之間的間距也難以保證一致性，從而會影響管程介質的流動性和換熱效果。

另外，去掉工裝后，再將這凝固后的帶有毛細管的管板放入到管殼式換熱器中，是一件困難的事情。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀，提供一種毛細管管殼式換熱器中的管板成型方法，在簡化裝配難度的同時使得毛細管能按照所需的間距和內徑分布在管板上。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種毛細管管殼式換熱器中的管板成型方法，其特征在于包括如下步驟：

一、取薄板，該薄板上先開設有供毛細管的端部穿過的管孔，管孔的間距及數量根據要求而定；接著將該薄板放置在換熱器的管箱筒體內，使該薄板的周邊與管箱筒體內壁相密封連接；然后將毛細管的端部伸入上述薄板的管孔內，并與管孔密封連接；