CN106705737A - 一种端板带铜环的换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种端板带铜环的换热器，至少包括换热管和用于固定换热管的端板，所述端板上设有若干通孔，所述通孔中设有铜环，换热管穿过铜环与端板连接。本发明属于人工制冷技术领域，通过铜环将换热管固定于端板上，换热管不直接与端板通孔的锐利边缘接触，且铜环的硬度较钢板低，能有效降低换热管被割伤泄漏的危险，提高有抗震要求或运行振动较大的换热器的系统可靠性。

Description

一种端板带铜环的换热器

技术领域

本发明涉及人工制冷技术领域，更具体地，涉及一种端板带铜环的换热器。

背景技术

换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。

换热器按照结构型式不同可分为浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板换热器、板式换热器等。对于由多个换热管并列分布构成的换热器，诸如翅片式换热器、列管式换热器、浮头式换热器，通常设有用于固定和定位换热管的垂直换热管轴向布置的端板，端板上设有多个通孔，换热管穿过这些通孔得到定位和固定。为了避免通孔边缘过于锋利割伤换热管，通常需要对通孔做翻边孔处理。在抗震式空调机组或冷却、加热盘管中，为满足抗震要求，端板一般采用壁厚一般大于3.0mm的钢板成型；目前在加工3.0mm以上厚度的钢板冲翻边孔时，需要增加大型液压设备，且由于板材厚度较大，翻边孔加工过程容易出现缺陷，造成整块钢板报废；当端板翻边孔质量不佳或开通孔不做翻边孔处理时，由于翻边孔或通孔的边缘较为锋利，钢硬度较铁大，在换热器出现振动时容易割伤换热管，造成系统泄漏，影响机组或换热器的正常运行，甚至造成事故。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种不足，提供一种端板带铜环的换热器，能够有效避免换热器在振动时换热管与端板翻边孔或不做翻边孔处理的通孔的锋利的边缘接触，有效降低换热管被割伤存在泄漏的风险，提高有抗震要求或运行振动较大的换热器的系统可靠性。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种端板带铜环的换热器，至少包括换热管和用于固定换热管的端板，所述端板上设有若干通孔，所述通孔中设有铜环，换热管穿过铜环与端板连接。

本发明通过铜环将换热管固定于端板上，换热管不直接与端板通孔的锐利边缘接触，且铜环的硬度较钢板低，能有效降低换热管被割伤泄漏的危险，提高有抗震要求或运行振动较大的换热器的系统可靠性。由于换热管通过铜环固定于端板上，换热管与端板上的通孔之间不直接接触，只需要保证铜环不割伤铜管造成系统泄漏，铜环与端板装配前便可进行精加工处理，而针对铜环此类小部件的精加工相比端板这类大部件的通孔的精加工容易得多，尤其是采用壁厚一般大于3.0mm的钢板成型的端板，大大降低加工难度，可以在无需大型端板翻边孔加工设备的前提下实现抗震换热器的加工，大大降低生产条件。

所述换热管通过胀管与铜环紧固连接，消除或减少了换热管和铜环之间的缝隙，提高接触部位的密封，延长换热管的腐蚀时间。

为保证换热器运行振动或运输过程发生振动时铜环难以脱离端板，所述通孔内壁与所述铜环外壁之间为过盈配合，避免因铜环脱离端板致使换热管无法得到定位和固定，甚至割伤换热管导致系统泄漏发生事故，装配时将铜环穿过端板通孔，通过压铆或拉铆的形式压紧，与端板实现过盈配合。

为实现铜环与通孔之间的过盈配合，所述通孔的径向尺寸比铜环外壁的径向尺寸小0.1~0.3mm，两者的尺寸差距不宜过大，便于后期维修。

为实现铜环与端板装配时的定位或导向，所述铜环的外壁设有台阶。所述台阶包括三级台阶，三级台阶的径向尺寸依次增大或减小，径向尺寸最大的台阶起到限位的作用，径向尺寸最小的台阶起到导向的作用，处于中间的台阶起到紧固作用，同时对铜环及端板起径向定位的作用。

为使铜环与端板、换热管的连接更为紧固，所述铜环内壁或外壁设有凸起或凹槽，凹凸槽的设置可以增加铜环与端板或换热管之间的摩擦力，从而提高连接紧固性。

为避免铜环割伤换热管，所述铜环表面经过去毛刺及倒角处理，经过倒角处理后方便换热管穿过铜环进行装配。

本发明与现有技术相比较有如下有益效果：通过铜环将换热管固定于端板上，换热管不直接与端板通孔的锐利边缘接触，且铜环的硬度较钢板低，能有效降低换热管被割伤泄漏的危险，提高有抗震要求或运行振动较大的换热器的系统可靠性。铜环与端板装配前便可进行精加工处理，而针对铜环此类小部件的精加工相比端板这类大部件的通孔的精加工容易得多，尤其是采用壁厚一般大于3.0mm的钢板成型的端板，大大降低加工难度，可以在无需大型端板翻边孔加工设备的前提下实现抗震换热器的加工，大大降低生产条件。铜环外壁的台阶起导向及限位作用，便于装配，铜环内外侧凹凸槽可以使内外侧连接更加牢固。

附图说明

图1是端板带铜环的换热器的结构示意图；

图2是端板与铜环的装配示意图；

图3是铜环的结构示意图；

图4是实施例2端板带铜环的换热器的结构示意图；

图5是实施例2端板与铜环的装配示意图；

图6是实施例2铜环的结构示意图；

附图标记说明：端板100，换热管200，铜环300，铜环外壁310，铜环内壁320。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

如图1所示，一种端板带铜环的换热器，至少包括换热管200和用于固定换热管200的端板100，所述端板100上设有若干通孔，所述通孔中设有铜环300，换热管200穿过铜环300与端板100连接。

本发明通过铜环300将换热管200固定于端板100上，换热管200不直接与端板100通孔的锐利边缘接触，且铜环300的硬度较钢板低，能有效降低换热管200被割伤泄漏的危险，提高有抗震要求或运行振动较大的换热器的系统可靠性。由于换热管200通过铜环300固定于端板100上，换热管200与端板100上的通孔之间不直接接触，只需要保证铜环300不割伤铜管造成系统泄漏，铜环300与端板100装配前便可进行精加工处理，而针对铜环300此类小部件的精加工相比端板100这类大部件的通孔的精加工容易得多，尤其是采用壁厚一般大于3.0mm的钢板成型的端板100，大大降低加工难度，可以在无需大型端板100翻边孔加工设备的前提下实现抗震换热器的加工，大大降低生产条件。

所述换热管200通过胀管与铜环300紧固连接，消除或减少了换热管200和铜环300之间的缝隙，提高接触部位的密封，延长换热管200的腐蚀时间。

为保证换热器运行振动或运输过程发生振动时铜环300难以脱离端板100，所述通孔内壁与所述铜环外壁310之间为过盈配合，避免因铜环300脱离端板100致使换热管200无法得到定位和固定，甚至割伤换热管200导致系统泄漏发生事故。

为实现铜环300与通孔之间的过盈配合，所述通孔的径向尺寸比铜环外壁310的径向尺寸小0.1~0.3mm，两者的尺寸差距不宜过大，便于后期维修。

如图2所示，为实现铜环300与端板100装配时的定位或导向，所述铜环外壁310设有台阶。所述台阶包括三级台阶，三级台阶的径向尺寸依次增大或减小，径向尺寸最大的台阶c起到限位的作用，径向尺寸最小的台阶a起到导向的作用，处于中间的台阶b起到紧固作用，同时对铜环300及端板100起径向定位的作用。

为使铜环300与端板100、换热管200的连接更为紧固，所述铜环内壁320或铜环外壁310设有凸起或凹槽，凹凸槽的设置可以增加铜环300与端板100或换热管200之间的摩擦力，从而提高连接紧固性。

为避免铜环300割伤换热管200，所述铜环300表面经过去毛刺及倒角处理，经过倒角处理后方便换热管200穿过铜环300进行装配。

如图3所示，装配时，先将铜环300安装在端板100的通孔内，再利用压紧设备将铜环300的处于中间的台阶b压紧至端板100上，此时端板100与铜环300为过盈配合，铜环300在两块端板100上的安装方向相反，再将换热管200从铜环300带有倒角的一端穿向无倒角的一端，最后用胀管器对换热管200施加一定的压力，换热管200直径胀大，从而消除或减少换热管200和铜环300之间的缝隙，实现换热管200与铜环300的紧固连接，进而实现换热管200与端板100的固定连接。

实施例2

如图4所示，一种端板带铜环的换热器，至少包括换热管200和用于固定换热管200的端板100，所述端板100上设有若干通孔，所述通孔中设有铜环300，换热管200穿过铜环300与端板100连接。

本发明通过铜环300将换热管200固定于端板100上，换热管200不直接与端板100通孔的锐利边缘接触，且铜环300的硬度较钢板低，能有效降低换热管200被割伤泄漏的危险，提高有抗震要求或运行振动较大的换热器的系统可靠性。由于换热管200通过铜环300固定于端板100上，换热管200与端板100上的通孔之间不直接接触，只需要保证铜环300不割伤铜管造成系统泄漏，铜环300与端板100装配前便可进行精加工处理，而针对铜环300此类小部件的精加工相比端板100这类大部件的通孔的精加工容易得多，尤其是采用壁厚一般大于3.0mm的钢板成型的端板100，大大降低加工难度，可以在无需大型端板100翻边孔加工设备的前提下实现抗震换热器的加工，大大降低生产条件。

所述换热管200通过胀管与铜环300紧固连接，消除或减少了换热管200和铜环300之间的缝隙，提高接触部位的密封，延长换热管200的腐蚀时间。

为保证换热器运行振动或运输过程发生振动时铜环300难以脱离端板100，所述通孔内壁与所述铜环外壁310之间为过盈配合，避免因铜环300脱离端板100致使换热管200无法得到定位和固定，甚至割伤换热管200导致系统泄漏发生事故。

为实现铜环300与通孔之间的过盈配合，所述通孔的径向尺寸比铜环外壁310的径向尺寸小0.1~0.3mm，两者的尺寸差距不宜过大，便于后期维修。

为使铜环300与端板100、换热管200的连接更为紧固，所述铜环内壁320或铜环外壁310设有凸起或凹槽，凹凸槽的设置可以增加铜环300与端板100或换热管200之间的摩擦力，从而提高连接紧固性。

如图5所示，为避免铜环300割伤换热管200，所述铜环300表面经过去毛刺及倒角处理，经过倒角处理后方便换热管200穿过铜环300进行装配。

如图6所示，装配时，先将铜环300安装在端板100的通孔内，利用压紧设备将铜环300压紧至端板100上，此时端板100与铜环300为过盈配合，铜环300在两块端板100上的安装方向相反，再将换热管200从铜环300带有倒角的一端穿向无倒角的一端，最后用胀管器对换热管200施加一定的压力，换热管200直径胀大，从而消除或减少换热管200和铜环300之间的缝隙，实现换热管200与铜环300的紧固连接，进而实现换热管200与端板100的固定连接。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种端板带铜环的换热器，至少包括换热管和用于固定换热管的端板，所述端板上设有若干通孔，其特征在于，所述通孔中设有铜环，换热管穿过铜环与端板连接。

2.根据权利要求1所述的端板带铜环的换热器，其特征在于，所述换热管通过胀管与铜环紧固连接。

3.根据权利要求1所述的端板带铜环的换热器，其特征在于，所述通孔内壁与所述铜环外壁之间为过盈配合。

4.根据权利要求3所述的端板带铜环的换热器，其特征在于，所述通孔的径向尺寸比铜环外壁的径向尺寸小0.1~0.3mm。

5.根据权利要求1~4任一项所述的端板带铜环的换热器，其特征在于，所述铜环的外壁设有台阶。

6.根据权利要求5所述的端板带铜环的换热器，其特征在于，所述台阶包括三级台阶，三级台阶的径向尺寸依次增大或减小。

7.根据权利要求1~4任一项所述的端板带铜环的换热器，其特征在于，所述铜环内壁或铜环外壁设有凸起或凹槽。

8.根据权利要求1~4任一项所述的端板带铜环的换热器，其特征在于，所述铜环表面经过去毛刺及倒角处理。