CN105157453A - 一种具有非金属换热管管束的换热器 - Google Patents

Abstract

一种具有非金属换热管管束的换热器，包括前管箱、后管箱、非金属换热管管束、壳体，该壳体内安装非金属换热管管束，其下部设置有支座；壳体上设置有第二流体出口、第二流体进口，其两端通过法兰分别与前管箱、后管箱连接；非金属换热管管束的前管板、后管板分别被前述壳体两端部连接的法兰、前管箱、后管箱所夹持，且接触面之间放置有密封垫片；前管箱内设置有一隔板，其上部设置有第一流体进口，其下部设置有第一流体出口；隔板设置在相邻的两根非金属换热管之间。借由上述技术方案，本发明提出的换热器，抗腐蚀，实现长周期稳定运行；密封严密，承压能力高的优点，适用于气液换热场合；结构简单，整体制造易实现自动化和批量化，制造成本较低。

Description

一种具有非金属换热管管束的换热器

技术领域

本发明涉及一种具有非金属换热管管束的换热器，特别涉及可用于强腐蚀性介质、且具有一定压力的换热工况下的一种具有非金属换热管管束的换热器。

背景技术

在一些强腐蚀性介质存在的场合，如低浓度硫酸、含氯离子浓度高的溶液的换热器，由于腐蚀的原因，大量采用抗腐蚀的贵重金属，如钛、镍基合金、锆等。这些材料具有优良的抗腐蚀性能，但是价格极其昂贵，从而限制了其应用。非金属换热管由于具有优良的耐腐蚀性能和低廉的价格而得到了大量应用，然而由于非金属材料的特性，导致它与金属、与同类材料之间连接较为困难，因而限制它的应用。尤其在要求密封严密、承压能力高的换热场所。为此开发一种新型的换热器具有现实意义。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种具有非金属换热管管束的换热器，所要解决的技术问题是使其耐腐蚀性强、承压能力高、密封严密、传热效率高、成本低以及适用范围广，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种具有非金属换热管管束的换热器，包括前管箱1、后管箱10、非金属换热管管束14、壳体8，该壳体8内安设有非金属换热管管束14，其下部设置有支座12；所述壳体8上设置有第二流体出口7、第二流体进口11，其两端通过法兰4分别与前管箱1、后管箱10连接且通过螺母5、螺柱6紧固，达到紧密可靠连接；该前管箱1内设置有一隔板2，其上部设置有第一流体进口3，其下部设置有第一流体出口13。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术措施来进一步实现。

前述的换热器，所述非金属换热管管束14包括多根非金属换热管141、前管板144、后管板148，所述前管板144、后管板148上分别开设有管孔，该前管板144、后管板148的管程侧管孔表面分别固设有管座145；该非金属换热管141两端分别穿过前管板144、后管板148上的管孔、管座145并安置在前管板144、后管板148上；非金属换热管141一端和前管板144上的管孔、管座145之间的间隙灌注密封胶146，另一端和后管板148上的管孔之间安设有密封圈149；所述前管板144、后管板145分别被前述壳体8两端部连接的法兰4、前管箱1、后管箱10所夹持，且接触面之间设置有密封垫片9。

前述的换热器，所述非金属换热管141设有M根，且M≥2；该非金属换热管141为长管状，其两端部加厚并设置有数道凹槽，其材质为耐热玻璃、陶瓷或石墨，优选耐热玻璃。

前述的换热器，所述隔板12一端设置在相邻的非金属换热管141之间，将前管箱1划分为不同的区域。

前述的换热器，所述密封圈149材质为聚四氟乙烯或耐热橡胶，其外形为接近“油封”管状。

前述的换热器，所述密封胶146为有机硅密封胶或硅橡胶。

前述的换热器，所述非金属换热管管束14还包括密封软管接头143，所述密封软管接头143为一两端直径不同的管状胶管，一密封软管接头143的大端、小端分别套接在前管板144上的管座145端部、非金属换热管141穿过前管板144的端部且都通过卡箍142紧固，另一密封软管接头143的大端、小端分别套接在后管板148上的管座145端部、非金属换热管141穿过后管板148的端部且都通过卡箍142紧固，通过紧固卡箍142压紧密封软管接头143大端和管座145、密封软管接头143的小端和非金属换热管141达到可靠连接和密封。

前述的换热器，所述密封软管接头143为耐热橡胶(如硅橡胶、氟橡胶等)的夹布胶管、全胶胶管等，其材质也可为聚丙烯、聚四氟乙烯类的塑料胶管等。所述密封软管接头143内径和非金属换热管141外径接近或略小。

前述的换热器，其中所述前管板144、后管板148为设置有多个管孔的金属板状构件，其接触介质的侧表面可以进行防腐处理(如加涂防腐涂料、衬防腐材料等)；所述管孔设置为2个以上。

借由上述技术方案，本发明一种具有非金属换热管管束的换热器，具有如下有益效果：

1、抗腐蚀，实现长周期稳定运行。由于采用了非金属材质如玻璃板、陶瓷及石墨的换热管，其耐腐蚀性特强，除氢氟酸、氟硅酸、热磷酸和强碱外，其它绝大多数无机酸、有机酸和有机溶剂都不足以腐蚀，它们是抗腐蚀性能较优的材料，能保证其在腐蚀环境中实现长周期稳定运行；

2、由于采用上述方案中的连接方式，所以其具有密封严密，承压能力高的优点，承压能力可以达到1.0MPa,适用于气液换热场合；

3、由于其材料较耐腐蚀的金属廉价的多，且结构简单，整体制造易实现自动化和批量化，所以其制造成本较低；

4、可实现模块化，可提高其工程适应性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一种具有非金属换热管管束的换热器的结构示意图。

图2为本发明中非金属换热管管束的结构示意图。

图3为本发明中非金属换热管的结构示意图。

【主要元件符号说明】

1：前管箱2：隔板

3：第一流体进口4：法兰

5：螺母6：螺柱

7：第二流体出口8：壳体

9：密封垫片10：后管箱

11：第二流体进口12：支座

13：第一流体出口14：非金属换热管管束

141：非金属换热管142：卡箍

143：密封软管接头144：前管板

145：管座146：密封胶

147：密封圈148：后管板

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种具有非金属换热管管束的换热器其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1，本发明提供一种具有非金属换热管管束的换热器，包括前管箱1，隔板2，第一流体进口3，法兰4，螺母5，螺柱6，第二流体出口7，壳体8，密封垫片9，后管箱10，第二流体进口11，支座12，第一流体出口13和非金属换热管管束14。

壳体8内安装非金属换热管管束14，所述的壳体8为圆形或非圆形结构，其被下部的支座12支撑；所述的壳体8设置有第二流体出口7和第二流体进口11，壳体8两端部连接有法兰4，两端通过法兰4分别与前管箱1、后管箱10连接，且通过螺母5、螺柱6的紧固到达紧密可靠连接。其中非金属换热管管束14的前管板144、后管板148被壳体8两端部连接的法兰4、前管箱1、后管箱10所夹持，接触面之间放置有密封垫片9，加持力压紧密封垫片9得到可靠连接。前管箱1的下部设置有第一流体出口13，前管箱1内设置隔板2，该隔板2设置在相邻的两根非金属换热管141之间，将前管箱1划分为上、下两个区域。

上述第一流体进口3、前管箱1、隔板2、非金属换热管管束14、后管箱10和第一流体出口13构成温度较低(或较高)的第一流体直管式通道；第二流体进口11、壳体8和第二流体出口7构成温度较高(或较低的)的第二流体通道。两温度不同的流体可实现在具有非金属换热管管束的换热器内热量交换。

请参阅图2，为本发明中非金属换热管管束的结构示意图。一种非金属换热管管束14，包括非金属换热管141、前管板144、后管板148，该前管板144、后管板148上分别开设有管孔，所述前管板144的管程侧管孔表面固设有管座145；该非金属换热管141一端穿过前管板144上的管孔、管座145安置在前管板144上，且该非金属换热管141一端和前管板144上的管孔、管座145之间的间隙灌注密封胶146；一密封软管接头143两端分别套接在前管板145上的管座145端部、前述非金属换热管141一端且通过两个卡箍142紧固；所述后管板148的管程侧管孔表面也固设有管座145，前述非金属换热管141另一端穿过后管板148上对应的管孔、管座145且通过密封圈147安置在后管板148上；另一密封软管接头143两端分别套接在前述后管板148上的管座145端部、前述非金属换热管141的另一端且也都通过两个卡箍142紧固。

请参阅图3，本发明中的非金属换热管为长管状，其两端部加厚并设置有数道凹槽。所述非金属换热管设置有M根，所述前管板、后管板上分别开设有M个管孔，且M≥2.

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种具有非金属换热管管束的换热器，其特征在于：包括前管箱(1)、后管箱(10)、非金属换热管管束(14)、壳体(8)，该壳体(8)内安设有非金属换热管管束(14)，其下部设置有支座(12)；所述壳体(8)上设置有第二流体出口(7)、第二流体进口(11)，其两端通过法兰(4)分别与前管箱(1)、后管箱(10)连接；该前管箱(1)内设置有一隔板(2)，其上部设置有第一流体进口(3)，其下部设置有第一流体出口(13)。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：所述非金属换热管管束(14)包括多根非金属换热管(141)、前管板(144)、后管板(148)，所述前管板(144)、后管板(148)上分别开设有管孔，该前管板(144)、后管板(148)的管程侧管孔表面分别固设有管座(145)；该非金属换热管(141)两端分别穿过前管板(144)、后管板(148)上的管孔、管座(145)并安置在前管板(144)、后管板(148)上；非金属换热管(141)一端和前管板(144)上的管孔、管座(145)之间的间隙灌注密封胶(146)，另一端和后管板(148)上的管孔之间安设有密封圈(149)；所述前管板(144)、后管板(145)分别被前述壳体(8)两端部连接的法兰(4)、前管箱(1)、后管箱(10)所夹持，且接触面之间设置有密封垫片(9)。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于：所述非金属换热管管束(14)还包括密封软管接头(143)，所述密封软管接头(143)的两端直径不同，其大端、小端分别套接在前述管座(145)端部、非金属换热管(141)端部且通过卡箍(142)紧固。

4.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于：所述非金属换热管(141)设有M根，且M≥2；该非金属换热管(141)为长管状，其两端部加厚并设置有数道凹槽，其材质为耐热玻璃、陶瓷或石墨。

5.根据权利要求4所述的换热器，其特征在于：所述隔板(12)一端设置在相邻的非金属换热管(141)之间。

6.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于：所述前管板(144)、后管板(148)都为金属板状构件，其接触介质的侧表面进行防腐处理。

7.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于：所述密封圈(149)材质为聚四氟乙烯或耐热橡胶。

8.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于：所述密封胶(146)为有机硅密封胶或硅橡胶。

9.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于：所述密封软管接头(143)为夹布胶管、全胶胶管或塑料胶管；该夹布胶管、全胶胶管的材质为耐热橡胶，该塑料胶管的材质为聚丙烯或聚四氟乙烯。