CN101086435A - 管式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种管式换热器，该换热器包括储水箱内胆和位于储水箱内胆内部的换热管，以及法兰，所述法兰上安装所述换热管，所述法兰与所述内胆配合连接。本发明要解决的技术问题是提供一种管式换热器，满足正常的换热需求，实现换热管和储水箱内胆可拆装，方便维护和维修。

Description

管式换热器

技术领域

本发明涉及一种储水箱换热器，特别涉及一种管式换热器。

背景技术

储水箱换热器可以根据换热器的位置分为两种，一种是位于储水箱内胆内部的管式换热器，另一种是位于储水箱内胆外部的板式或管式换热器。

目前现有的管式换热器可分为两种，一种是将换热管盘至储水箱内胆外侧，通过该换热管与储水箱内胆外侧金属相连接，通过该换热管中液体加热储水箱内胆内的液体。虽然这种方式可以实现换热功能，但这种方式工艺复杂，热阻大，传热效率低。

另一种是储水箱内胆内部的管式换热器，采用与储水箱内胆材质相同的换热管，通过焊接与储水箱内胆相连接，再对储水箱内胆和该换热管进行搪瓷处理。这种方式换热原理是通过该管件中液体与储水箱内胆内的液体进行热交换实现换热功能。这种方式虽然实现换热效果较上述换热管外置的换热器传热效果好，但这种方式的搪瓷工艺要求严格，如果搪瓷钢管漏水不易维修，使得整个储水箱换热器报废。

目前，储水箱内胆内部的管式换热器多采用内胆搪瓷的处理方式。具体的处理方式为将同材质的换热管盘成具有一定换热面积的盘管，然后把盘管的两个出口端与储水箱内胆两个出口焊接在一起，最后把储水箱内胆和同材质的盘管一起搪瓷。但由于储水箱内胆和盘管全部搪瓷的工艺较复杂，而且一旦搪瓷不过关，容易造成钢管或钢管焊接处渗漏。由于钢管腐蚀不能维修，因此造成能源的浪费。

目前，储水箱内胆内部的管式换热器还存在着另一种实现方式。该管式换热器的储水箱内胆和内部的换热管件均采用同一材质的不锈钢，换热管的两个出口端与储水箱内胆两个出口焊接在一起。正是由于储水箱内胆与换热管全部采用不锈钢材质，使得换热器的成本较高，而且同样存在着不便维护的问题。

国内普遍采用不锈钢制作储水箱内胆与换热管，通过管口焊接连接在一起，虽然可以达到管式换热器的作用，但存在着成本高，不便于拆装的问题。而储水箱内胆与换热管采用先焊接后搪瓷的工艺，虽然从一定程度上降低了成本，但也存在不易拆装的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种管式换热器，实现换热管和储水箱内胆可拆装，方便维护和维修。

具体说，本发明提供的一种管式换热器，包括储水箱内胆和位于储水箱内胆内部的换热管，其特征在于，还包括法兰，所述法兰上安装所述换热管，所述法兰与所述内胆配合连接。

所述内胆为搪瓷内胆，所述换热管为螺旋铜盘管或螺旋不锈钢盘管。

所述法兰包括法兰盖、法兰盘和内胆封头；所述法兰盘一端与所述法兰盖配合，另一端与所述内胆封头配合；所述法兰盖上固定所述换热管；所述内胆封头与所述内胆配合。

所述法兰盘与内胆封头为一整体。

所述法兰盘、内胆封头与所述内胆为相同材质，所述法兰盘、内胆封头与所述内胆配合固定焊接后进行搪瓷处理。

所述法兰盘、内胆封头与所述内胆为冷轧板或热轧板；所述法兰盖为不锈钢。

所述所述换热管进、出液口均为G1/2英寸外丝。

所述法兰盖上通过压接螺母与所述换热管进、出液口外丝配合固定所述换热管。

所述法兰盖与所述换热管绝缘连接。

所述法兰盖与所述法兰盘通过绝缘贴压接。由以上本发明的技术方案可以看出：本发明通过法兰固定换热管和储水箱内胆，使得储水箱内胆可以单独搪瓷，换热管可通过打开法兰实现拆装，方便了管式换热器的维护和维修。

附图说明

图1为本发明管式换热器内部结构图；

图2为本发明换热器内胆剖视图；

图3为本发明换热管结构图；

图4为本发明管式换热器结构图。

具体实施方式

本发明提供一种管式换热器，实现换热管和储水箱内胆可拆装，方便维护和维修。

首先参考图1，该图是本发明管式换热器内部结构图。本发明的管式换热器包括储水箱内胆(图中未示出)、换热管1和法兰。如图所示法兰包括法兰盖2、法兰盘3和内胆封头4。内胆封头4与储水箱内胆相配合连接。

换热管1为螺旋盘管，该盘管的两个出口通过插入法兰盖2孔内的绝缘垫7，通过压接螺母5和绝缘垫7与法兰盖2进行绝缘连接。这样换热管1就固定在法兰盖2上了。拆卸时只需将法兰盖2与法兰盘3上的螺栓螺母(图中只示出螺栓孔)卸下，就可以将连带换热管1的法兰盖2取下。

如法兰盘3开口为150mm，相应法兰盖较大的情况下，在设计过程中对螺栓进行校核，根据螺栓材质情况查找相应的许用应力，同时根据内胆封头4直径为190mm，工作压力为0.75MPa的情况下，法兰盖2与法兰盘3上的螺栓螺母可以设置为12个，12个螺栓承受的总载荷应小于螺栓材质的许用应力。当然可根据实际情况的不同要求对螺栓螺母进行相应的调整。

为了实现将传热效果较好的铜质地或不锈钢质地的换热管与防腐蚀性能较好的搪瓷内胆相结合，本发明采用换热管1与搪瓷内胆绝缘连接。若储水箱内胆采用不同材质，搪瓷若处理不好，易结触，造成电化学腐蚀。本发明对需要搪瓷的部分采用相同的材质，并且满足搪瓷工艺。

目前国内的搪瓷工艺有两种：一种先搪瓷后焊接，另一种先焊接后搪瓷。而国内普遍采用先焊接后搪瓷。

本发明管式换热器制作过程为：把内胆封头4和法兰盘3配合固定后焊接，再把带有法兰盘3的内胆封头4与内胆配合固定后焊接。由于法兰盘3、内胆封头4和内胆均采用相同材质，因此可以保证焊接质量。此时法兰盘3、内胆封头4和内胆焊接为一整体，再对整个内胆内部进行搪瓷处理。在800℃以下的烧结烘干，内装水防止腐蚀。

本发明管式换热器是采用螺栓穿过法兰盘3、绝缘胶圈8和法兰盖2，用螺母旋紧螺栓安装固定。由于采用了绝缘胶圈8可以防止漏水，同时螺栓与法兰盘3为绝缘连接，这样就保证法兰盘3和法兰盖2没有接触。有效的防止了因不同材质在水中接触而导致的电化学腐蚀。

参见图2，该图为本发明储水箱内胆剖视图。图2所示状态为本发明管式换热器拆下法兰盖2和换热管1时的剖视图。储水箱内胆9与内胆封头4配合固定后焊接，法兰盘3与内胆封头4配合固定后焊接。储水箱内胆9、内胆封头4和法兰盘3均采用冷轧钢板或适合搪瓷的热轧钢板等相同材质制成。并对焊接为一整体的储水箱内胆9、内胆封头4和法兰盘3进行搪瓷处理。具体处理过程为在储水箱内胆9、内胆封头4和法兰盘3表面进行涂搪并进行800℃以下的烧结烘干，内装水防止腐蚀。内胆搪瓷的换热器适用于电热水器及相应大的储水箱。

参见图3，该图为换热管结构图。换热管1具体为螺旋盘管，换热管1的材质可以为铜质也可以为不锈钢。换热管1带有一个进液口和一个出液口，该进液口和出液口均为G1/2英寸外丝。该外丝与压接螺母5配合。该换热管1进液口和出液口穿过绝缘胶圈8，再穿过绝缘垫7，再穿过法兰盖2，用压接螺母5旋至进液口和出液口的G1/2”外丝上，这样换热管1就固定安装到法兰盖2上。由于采用绝缘胶圈8和绝缘垫7，保证法兰盖2与换热管1绝缘，同时起到密封防水的作用。

参见图4，该图为本发明管式换热器结构图。

本发明一种实施例为：内胆封头开口直径为150mm，内胆直径为412mm，法兰盘和内胆封头的壁厚均为3mm的冷轧板或者是适合搪瓷的热轧板，法兰盖厚均为5mm的不锈钢板。换热管采用铜盘管，通过螺栓或螺钉固定在法兰盖上。首先，把内胆封头和法兰盘配合固定后焊接，再把带有法兰盘的内胆封头与内胆配合固定后焊接。由于法兰盘、内胆封头和内胆采用相同材质，因此可以保证焊接质量。此时法兰盘、内胆封头和内胆焊接为一整体，进行整个内胆内部的搪瓷工艺。法兰盘为灌浆的开口，并且负责连接法兰盖。将整个内胆内部进行涂搪，再进行800℃以下的烧结烘干，内装水防止腐蚀。由于采用不同材质进行搪瓷处理，若处理不好易结触，造成电化学腐蚀，因此本发明采用相同材质的法兰盘、内胆封头和内胆。内胆搪瓷完成后，就可以把安装好换热管的法兰盖通过螺栓或螺钉与法兰盘固定连接，这样就完成了该换热器的组装。

本发明优选实施例为换热管是事先通过进、出液口上的外丝和压接螺母固定在法兰盖上。然后采用螺栓穿过法兰盘和绝缘胶圈至法兰盖上，用螺母进行旋紧的固定方式，这样可以有效的防止漏水。同时采用这种螺栓与法兰盘绝缘连接方式可以保证法兰盘和法兰盖不接触，防止因不同材质在水中接触而导致的电化学腐蚀。由于法兰盖与法兰盘是通过法兰盘上的螺栓与螺母进行连接，取下该螺母和螺栓即可取下法兰盖和换热管。本发明采用这种方式方便用户的拆装和维修。

换热管的进、出液口通过插入法兰盖孔内的绝缘垫，利用压接绝缘垫的方式与法兰盖进行绝缘连接。保证法兰盖与换热管的绝缘，同时绝缘垫起到密封防水作用。换热管可为铜质地或不锈钢质地，可以是SUS304、SUS301、SUS430、SUS304、SUS316等不锈钢。

法兰盖采用壁厚为5mm的SUS304不锈钢，也可以是SUS301、SUS430、SUS304、SUS316等不锈钢。

当内胆封头直径412mm，内胆封头开口口径为150mm，法兰盖厚度为5mm不锈钢钢板，法兰盘为3.5mm冷轧钢板或可用于搪瓷的热轧钢板。选用固定法兰盘和法兰盖的螺栓为普通M8螺栓。这样储水箱内胆承受的压力小于该厚度下该材质许用压力值。

本发明是采用螺栓穿过法兰盘和胶圈至法兰盖上，用螺母进行旋紧，有效防止漏水。同时螺栓与法兰盘采用绝缘的方式，保证了法兰盘和法兰盖不接触。防止因不同材质在水中接触而导致的电化学腐蚀。本发明克服了现有技术中将换热管焊在内胆上统一进行搪瓷处理，存在着维修不方便等问题。本发明采用换热效果很好的铜盘管或不锈钢盘管作为换热管，并通过法兰固定换热管，再与搪瓷处理过的储水箱内胆连接固定，这样既满足了正常的换热要求，又实现了铜盘管或不锈钢盘管与搪瓷内胆的连接固定，方便拆卸维修。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种管式换热器，包括储水箱内胆和位于储水箱内胆内部的换热管，其特征在于，还包括法兰，所述法兰上安装所述换热管，所述法兰与所述内胆配合连接。

2、如权利要求1所述的管式换热器，其特征在于，所述内胆为搪瓷内胆，所述换热管为螺旋铜盘管或螺旋不锈钢盘管。

3、如权利要求1所述的管式换热器，其特征在于，所述法兰包括法兰盖、法兰盘和内胆封头；所述法兰盘一端与所述法兰盖配合，另一端与所述内胆封头配合；所述法兰盖上固定所述换热管；所述内胆封头与所述内胆配合。

4、如权利要求3所述的管式换热器，其特征在于，所述法兰盘与内胆封头为一整体。

5、如权利要求3或4所述的管式换热器，其特征在于，所述法兰盘、内胆封头与所述内胆为相同材质，所述法兰盘、内胆封头与所述内胆配合固定焊接后进行搪瓷处理。

6、如权利要求5所述的管式换热器，其特征在于，所述法兰盘、内胆封头与所述内胆为冷轧板或热轧板；所述法兰盖为不锈钢。

7、如权利要求3所述的管式换热器，其特征在于，所述所述换热管进、出液口均为G1/2英寸外丝。

8、如权利要求7所述的管式换热器，其特征在于，所述法兰盖上通过压接螺母与所述换热管进、出液口外丝配合固定所述换热管。

9、如权利要求1或8所述的管式换热器，其特征在于，所述法兰盖与所述换热管绝缘连接。

10、如权利要求1或4或5所述的管式换热器，其特征在于，所述法兰盖与所述法兰盘通过绝缘贴压接。

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