CN117647124B - 一种方便维护的列管式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种方便维护的列管式换热器，其包括安装头、筒壳和列管束，安装头在筒壳两端均通过法兰连接一个，列管束安装在筒壳内，列管束包括第一安装板、第二安装板和换热管，第一安装板和第二安装板之间连接有连接杆，第二安装板上设置有安装组件，安装组件包括转动环和限制块，第一安装板和第二安装板上均开有若干安装孔，换热管插接配合在两个安装孔之间，第二安装板上的安装孔内设置有沉孔，限制块连接在沉孔的内壁上，转动环在每个沉孔的开口处均转动连接一个，换热管的一端设置有凸出螺纹，凸出螺纹上开有限制槽，凸出螺纹位于沉孔内，限制块滑动配合在限制槽内，转动环与凸出螺纹螺纹配合。本发明具有减少换热器维护成本的效果。

Description

一种方便维护的列管式换热器

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，尤其是涉及一种方便维护的列管式换热器。

背景技术

换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。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。

公告号为CN209101862U的中国专利公开了列管式换热器，其包括罐体及与罐体两端相连的第一封头和第二封头，所述罐体内设置有第一管板和第二管板，且第一管板和第二管板均与罐体固定相连；所述第一管板上设置有若干个第一管孔，第二管板上也设置有若干个第二管孔，所述第一管孔和第二管孔相互对应，且分别通过若干个换热管相连，所述换热管均平行设置；本实用新型结构简单，使用方便，利用设置在换热管内的螺旋搅拌带增加流体的紊流现象，不易结垢，延长使用寿命，结合相邻两个折流板所在平面之间的夹角为20-30度的设置，增加了换热效率。

针对上述中的相关技术，现有技术中工作人员将换热管固定连接在第一管板和第二管板之间，使第一管板、换热管和第二管板形成一个整体，其中换热管在长时间复杂工作条件下使用，会使换热管受到如腐蚀、冲刷、磨损、结垢和高压等因素，导致换热管受损，例如，将列管式换热器用在火力发电站中，换热管在高温高压条件下长期工作，也难免会遇到热强性和微观阻止劣化的问题，此时如果需要更换其中一根受损的换热管，现有技术中需要更换整个管束，增加了换热器的维护成本。

发明内容

为了减少换热器的维护成本，本申请提供一种方便维护的列管式换热器。

本申请提供方便维护的列管式换热器采用如下的技术方案：

一种方便维护的列管式换热器，包括安装头、筒壳和列管束，所述安装头在所述筒壳两端均通过法兰连接一个，所述列管束安装在所述筒壳内，所述列管束包括第一安装板、第二安装板和换热管，所述第一安装板和所述第二安装板之间连接有连接杆，所述第二安装板上设置有安装组件，所述安装组件包括转动环和限制块，所述第一安装板和所述第二安装板上均开有若干安装孔，所述换热管插接配合在两个所述安装孔之间，所述第二安装板上的安装孔内设置有沉孔，所述限制块连接在所述沉孔的内壁上，所述转动环在每个所述沉孔的开口处均转动连接一个，所述换热管的一端设置有凸出螺纹，所述凸出螺纹对应所述限制块的位置处开有限制槽，所述凸出螺纹位于所述沉孔内，所述限制块滑动配合在所述限制槽内，所述转动环与所述凸出螺纹螺纹配合。

通过采用上述技术方案，更换换热管时，工作人员旋转转动环，使换热管移动，直至凸出螺纹脱离转动环，更换新的换热管后，将换热管的另一端穿过第二安装板和第一安装板，随后反向旋转转动环，使换热管移动，且限制块进入限制槽内，直至凸出螺纹抵触沉孔的底壁，实现了更换换热管的效果。工作人员利用安装组件实现换热管单独装卸的效果，仅需旋转转动环即可实现，操作简单、快捷，避免了一根换热管受损，整个列管束更换的情况，减少了换热器的维护成本。

可选的，所述连接杆上连接有若干折流板，相邻两块所述折流板之间交错设置，所述换热管穿设在所述折流板上。

通过采用上述技术方案，工作人员通过设置折流板，一边提高了整个列管束的结构强度，减少了换热管形变的可能性，一边延长了筒壳内流体的流动路径，增加了筒壳内流体与换热管内流体的换热时间，提高了换热器的换热效果。

可选的，所述筒壳上设置有锁紧组件，所述锁紧组件包括固定板、安装柱、移动块、卡接爪和锁紧板，所述固定板连接在所述筒壳的一端，所述固定板对应所述换热管的位置处开有通水孔，所述安装柱在所述第一安装板上连接若干根，所述安装柱的一端穿过所述固定板，且与所述固定板滑动配合，所述安装柱的一端连接有锁紧柱，所述锁紧柱远离所述安装柱的一端连接有挡柱，所述锁紧柱上开有T型槽，所述T型槽的一端开有入槽口，所述移动块的一端滑动配合在所述T型槽内，所述锁紧板上开有避让槽，所述锁紧板安装在挡柱和所述固定板之间，且所述锁紧柱位于所述避让槽内，所述移动块的另一端与所述锁紧板插接配合，所述卡接爪连接在所述锁紧板上，所述卡接爪由可变形材料制成，所述移动块对应所述卡接爪的位置处开有卡接槽，所述卡接爪卡接配合在所述卡接槽内，所述移动块上设置有辅助所述卡接爪脱离所述卡接槽的辅脱组件，所述筒壳的另一端开有环槽，所述第二安装板插入所述环槽内。

通过采用上述技术方案，安装列管束时，工作人员将安装柱穿过固定板，第二安装板插入环槽内，随后将移动块的一端滑动配合在T型槽内，随后将锁紧板放入挡柱和固定板之间，使移动块的另一端插接配合在锁紧板内，在此过程中，移动块抵触卡接爪，使卡接爪变形，直至移动块在锁紧板内无法移动，卡接爪复位，且与卡接槽卡接配合，以锁紧列管束；拆除列管束时，工作人员利用工具对卡接爪施压，使卡接爪变形，待卡接槽脱离卡接爪的卡接部位，取出锁紧板，再取出移动块，即可在筒壳内取出列管束。

可选的，所述避让槽内连接有垫块，所述垫块插接配合在所述入槽口内，所述垫块位于所述T型槽内的一端设置有引导斜面。

通过采用上述技术方案，移动块在T型槽内移动，在安装锁紧板时，移动块的位置会对安装锁紧板造成阻碍。工作人员通过设置垫块，使锁紧板在移动初始阶段时，利用引导斜面辅助引导移动块移动，直至移动块抵触T型槽远离入槽口的一端，方便了锁紧板的安装

可选的，所述辅脱组件包括压块和顶出弹簧，所述压块滑动配合在所述卡接槽内，所述顶出弹簧设置在所述卡接槽和所述压块之间。

通过采用上述技术方案，拆卸锁紧板时，工作人员施压压块，使压块移动，顶出弹簧受压缩，卡接爪受压块压力发生形变，直至卡接槽脱离卡接爪的卡接部位，即可移出锁紧板，使拆除锁紧板更加方便。

可选的，所述压块上连接有连接块，所述卡接槽对应所述连接块的位置处开有移动槽，所述连接块滑动配合在所述移动槽内，所述移动槽的槽口处连接有挡块，所述顶出弹簧连接在所述移动槽的底壁和所述连接块之间。

通过采用上述技术方案，工作人员利用挡块限制连接块的移动行程，以限制压块的移动行程，减小了压块脱离卡接槽的可能性。

可选的，所述通水孔上连接有台阶套管，所述换热管的另一端插入所述台阶套管内，且与所述台阶套管内台阶槽的底壁之间留有间隙。

通过采用上述技术方案，换热管在工作时容易发生热胀冷缩的形变，由于凸出螺纹和转动环螺纹配合与折流板的辅助，使换热管的形变容易发生在换热管靠近固定板的一端。工作人员通过设置台阶套管，并将换热管的另一端进入台阶套管内，台阶套管一边用于辅助流体进入换热管内，一边利用间隙允许换热管在台阶套管内伸缩形变，减少了换热管因变形而损坏固定板的可能性。

可选的，所述换热管、所述第一安装板和所述第二安装板表面均涂有防锈层。

通过采用上述技术方案，防锈层用于隔绝换热管、第一安装板和第二安装板，减少了换热管、第一安装板和第二安装板因接触流体而发生表面腐蚀的可能性，提高了换热器的使用寿命。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.更换换热管时，工作人员旋转转动环，使换热管移动，直至凸出螺纹脱离转动环，更换新的换热管后，将换热管的另一端穿过第二安装板和第一安装板，随后反向旋转转动环，使换热管移动，且限制块进入限制槽内，直至凸出螺纹抵触沉孔的底壁，实现了更换换热管的效果。工作人员利用安装组件实现换热管单独装卸的效果，仅需旋转转动环即可实现，操作简单、快捷，避免了一根换热管受损，整个列管束更换的情况，减少了换热器的维护成本；

2.安装列管束时，工作人员将安装柱穿过固定板，第二安装板插入环槽内，随后将移动块的一端滑动配合在T型槽内，随后将锁紧板放入挡柱和固定板之间，使移动块的另一端插接配合在锁紧板内，在此过程中，移动块抵触卡接爪，使卡接爪变形，直至移动块在锁紧板内无法移动，卡接爪复位，且与卡接槽卡接配合，以锁紧列管束；拆除列管束时，工作人员利用工具对卡接爪施压，使卡接爪变形，待卡接槽脱离卡接爪的卡接部位，取出锁紧板，再取出移动块，即可在筒壳内取出列管束。

附图说明

图1是本申请实施例中方便维护的列管式换热器的整体结构示意图。

图2是本申请实施例中用于体现筒壳内部结构的剖视图。

图3是本申请实施例中列管束的结构示意图。

图4是图2中B处放大图。

图5是图2中A处放大图。

图6是本申请实施例中用于体现锁紧组件结构的爆炸图。

图7是本申请实施例中用于体现锁紧组件和辅脱组件结构的剖视图。

图8是本申请实施例中锁紧组件的锁紧状态图。

图9是本申请实施例中用于体现辅脱组件结构的剖视图。

附图标记说明：1、安装头；2、筒壳；21、环槽；22、密封圈；3、列管束；31、第一安装板；311、连接杆；312、折流板；32、第二安装板；321、沉孔；33、换热管；331、凸出螺纹；3311、限制槽；4、安装组件；41、转动环；42、限制块；5、锁紧组件；51、固定板；511、台阶套管；52、安装柱；521、锁紧柱；5211、T型槽；5212、入槽口；522、挡柱；53、移动块；531、卡接槽；532、挡块；54、卡接爪；55、锁紧板；551、避让槽；552、垫块；5521、引导斜面；6、辅脱组件；61、压块；611、连接块；62、顶出弹簧。

具体实施方式

以下结合附图1-9对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种方便维护的列管式换热器。参照图1和图2，方便维护的列管式换热器包括安装头1、筒壳2和列管束3，安装头1在筒壳2的两端均通过法兰连接一个。

参照图3，列管束3位于筒壳2内，列管束3包括第一安装板31、第二安装板32和换热管33。第一安装板31和第二安装板32之间固定连接有若干连接杆311，本实施例以四根为例，四根连接杆311绕着第一安装板31的轴线周向均匀分布。四根连接杆311之间固定连接有若干折流板312，本实施例以四块为例，相邻两块折流板312之间交错设置。

参照图4，第一安装板31和第二安装板32上均开有若干安装孔，换热管33插接配合在两个安装孔之间，换热管33靠近第二安装板32的一端设置有凸出螺纹331，第二安装板32上的安装孔内开有沉孔321，凸出螺纹331部分位于沉孔321内。第二安装板32上设置有安装组件4，安装组件4包括转动环41和限制块42。限制块42固定连接在沉孔321的内壁上，凸出螺纹331对应限制块42的位置处开有限制槽3311，限制块42滑动配合在限制槽3311内。转动环41转动连接在第二安装板32上对应沉孔321的位置处，转动环41上开有两个相对设置的夹紧面，转动环41与凸出螺纹331螺纹配合。

更换换热管33时，工作人员旋转转动环41，使换热管33移动，直至凸出螺纹331脱离转动环41，更换新的换热管33后，将换热管33的另一端穿过第二安装板32和第一安装板31，随后反向旋转转动环41，使换热管33移动，且限制块42进入限制槽3311内，直至凸出螺纹331抵触沉孔321的底壁，实现了更换换热管33的效果。

参照图3、图5和图6，筒壳2上设置有锁紧组件5，锁紧组件5包括固定板51、安装柱52、移动块53、卡接爪54和锁紧板55。第二安装板32的直径大于第一安装板31的直径，固定板51固定连接在筒壳2的一端，筒壳2的另一端开有环槽21，第二安装板32插接配合在环槽21内，第一安装板31贴合固定板51。固定板51上对应换热管33的位置处开有通水孔，通水孔内固定连接有台阶套管511，换热管33的一端插接配合在台阶套管511内，换热管33的一端与台阶套管511内台阶槽的底壁之间留有间隙。

参照图6、图7和图8，安装柱52在第一安装板31上固定连接若干根，本实施例以两根为例，安装柱52插接配合在固定板51内。安装柱52上固定连接有锁紧柱521，锁紧柱521远离安装柱52的一端固定连接有挡柱522。锁紧柱521表面开有T型槽5211和进入T型槽5211的入槽口5212。移动块53的一端滑动配合在T型槽5211内，且抵触T型槽5211远离入槽口5212的一端。锁紧板55上开有避让槽551，锁紧板55置于挡柱522和固定板51之间，锁紧柱521位于避让槽551内。锁紧板55上还固定连接有垫块552，垫块552插接配合在入槽口5212内，垫块552位于T型槽5211内的一端设置有引导斜面5521，引导斜面5521用于引导移动块53移动，垫块552抵触移动块53。

参照图7和图8，移动块53插接配合在锁紧板55内，卡接爪54固定连接在锁紧板55上，卡接爪54由可变形材料制成，例如：塑料。移动块53对应卡接爪54的位置处开有卡接槽531，卡接槽531呈L型设置，卡接爪54卡接配合在卡接槽531内。

安装列管束3时，工作人员将第一安装板31贴合固定板51，第二安装板32插入环槽21内，将换热管33插入台阶套管511的台阶槽内，将安装柱52插入固定板51内，随后将移动块53插入T型槽5211内，并将移动块53移动至T型槽5211远离入槽口5212的一端，将锁紧板55置入挡块532与固定板51之间，锁紧柱521进入避让槽551内，移动块53插入锁紧板55内，在此过程中，卡接爪54抵触移动块53，使卡接爪54发生形变，直至锁紧板55无法移动，卡接爪54卡接配合在卡接槽531内，实现了列管式的安装。

参照图2，为了进一步提高换热器的密封性，环槽21的内壁上开有密封槽，密封槽内安装有密封圈22，密封圈22为橡胶圈，密封圈22位于第二安装板32和筒壳2之间。

参照图8和图9，移动块53上设置有辅脱组件6，辅脱组件6包括压块61和顶出弹簧62。压块61上相对的两侧壁上均固定连接有连接块611，卡接槽531对应连接块611的位置处开有移动槽，连接块611滑动配合在移动槽内，移动槽的槽口处固定连接有挡块532，顶出弹簧62在移动槽的底壁和连接块611之间固定连接若干个，本实施例以两个为例，初始状态时连接块611抵触挡块532，顶出弹簧62受压缩。

松开锁紧组件5时，工作人员施压压块61，使压块61移动，顶出弹簧62受压缩，压块61推动卡接爪54，使卡接爪54发生形变，直至卡接爪54的卡接位置松开卡接槽531，即可取出锁紧板55，再将移动块53取出，实现了拆除列管束3的效果。

参照图2，为了提高列管束3的使用寿命，第一安装板31、第二安装板32和换热管33表面均涂有防锈层，防锈层为聚四氟乙烯涂层。

本申请实施例一种方便维护的列管式换热器的实施原理为：安装换热器时，将换热管33插入第二安装板32和第一安装板31之间，旋转转动环41，使换热管33移动，直至凸出螺纹331抵触沉孔321的底壁，以此安装换热管33，随后将密封圈22安装进密封槽内，将第一安装板31贴合固定板51，与此同时，第二安装板32插入环槽21内，将换热管33插入台阶套管511的台阶槽内，将安装柱52插入固定板51内，随后将移动块53插入T型槽5211内，并将移动块53移动至T型槽5211远离入槽口5212的一端，将锁紧板55置入挡块532与固定板51之间，锁紧柱521进入避让槽551内，移动块53插入锁紧板55内，在此过程中，卡接爪54抵触移动块53，使卡接爪54发生形变，直至锁紧板55无法移动，卡接爪54卡接配合在卡接槽531内，以锁紧列管束3，最后将安装头1通过法兰连接在筒壳2端部，实现了换热器的安装；更换受损换热管33时，工作人员松开两个安装头1，随后施压压块61，使压块61移动，顶出弹簧62受压缩，压块61推动卡接爪54，使卡接爪54发生形变，直至卡接爪54的卡接位置松开卡接槽531，即可取出锁紧板55，再将移动块53取出，即可取出列管束3，观察换热管33，利用工具反向旋转对应受损换热管33的转动环41，使换热管33移动，直至凸出螺纹331脱离转动环41，即可取出受损换热管33，实现了更换受损换热管33的效果。

工作人员利用安装组件4实现换热管33单独装卸的效果，仅需旋转转动环41即可实现，操作简单、快捷，避免了一根换热管33受损，整个列管束3更换的情况，减少了换热器的维护成本。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种方便维护的列管式换热器，包括安装头(1)、筒壳(2)和列管束(3)，所述安装头(1)在所述筒壳(2)两端均通过法兰连接一个，所述列管束(3)安装在所述筒壳(2)内，其特征在于：所述列管束(3)包括第一安装板(31)、第二安装板(32)和换热管(33)，所述第一安装板(31)和所述第二安装板(32)之间连接有连接杆(311)，所述第二安装板(32)上设置有安装组件(4)，所述安装组件(4)包括转动环(41)和限制块(42)，所述第一安装板(31)和所述第二安装板(32)上均开有若干安装孔，所述换热管(33)插接配合在两个所述安装孔之间，所述第二安装板(32)上的安装孔内设置有沉孔(321)，所述限制块(42)连接在所述沉孔(321)的内壁上，所述转动环(41)在每个所述沉孔(321)的开口处均转动连接一个，所述换热管(33)的一端设置有凸出螺纹(331)，所述凸出螺纹(331)对应所述限制块(42)的位置处开有限制槽(3311)，所述凸出螺纹(331)位于所述沉孔(321)内，所述限制块(42)滑动配合在所述限制槽(3311)内，所述转动环(41)与所述凸出螺纹(331)螺纹配合，所述筒壳(2)上设置有锁紧组件(5)，所述锁紧组件(5)包括固定板(51)、安装柱(52)、移动块(53)、卡接爪(54)和锁紧板(55)，所述固定板(51)连接在所述筒壳(2)的一端，所述固定板(51)对应所述换热管(33)的位置处开有通水孔，所述安装柱(52)在所述第一安装板(31)上连接若干根，所述安装柱(52)的一端穿过所述固定板(51)，且与所述固定板(51)滑动配合，所述安装柱(52)的一端连接有锁紧柱(521)，所述锁紧柱(521)远离所述安装柱(52)的一端连接有挡柱(522)，所述锁紧柱(521)上开有T型槽(5211)，所述T型槽(5211)的一端开有入槽口(5212)，所述移动块(53)的一端滑动配合在所述T型槽(5211)内，所述锁紧板(55)上开有避让槽(551)，所述锁紧板(55)安装在挡柱(522)和所述固定板(51)之间，且所述锁紧柱(521)位于所述避让槽(551)内，所述移动块(53)的另一端与所述锁紧板(55)插接配合，所述卡接爪(54)连接在所述锁紧板(55)上，所述卡接爪(54)由可变形材料制成，所述移动块(53)对应所述卡接爪(54)的位置处开有卡接槽(531)，所述卡接爪(54)卡接配合在所述卡接槽(531)内，所述移动块(53)上设置有辅助所述卡接爪(54)脱离所述卡接槽(531)的辅脱组件(6)，所述筒壳(2)的另一端开有环槽(21)，所述第二安装板(32)插入所述环槽(21)内。

2.根据权利要求1所述的方便维护的列管式换热器，其特征在于：所述连接杆(311)上连接有若干折流板(312)，相邻两块所述折流板(312)之间交错设置，所述换热管(33)穿设在所述折流板(312)上。

3.根据权利要求1所述的方便维护的列管式换热器，其特征在于：所述避让槽(551)内连接有垫块(552)，所述垫块(552)插接配合在所述入槽口(5212)内，所述垫块(552)位于所述T型槽(5211)内的一端设置有引导斜面(5521)。

4.根据权利要求1所述的方便维护的列管式换热器，其特征在于：所述辅脱组件(6)包括压块(61)和顶出弹簧(62)，所述压块(61)滑动配合在所述卡接槽(531)内，所述顶出弹簧(62)设置在所述卡接槽(531)和所述压块(61)之间。

5.根据权利要求4所述的方便维护的列管式换热器，其特征在于：所述压块(61)上连接有连接块(611)，所述卡接槽(531)对应所述连接块(611)的位置处开有移动槽，所述连接块(611)滑动配合在所述移动槽内，所述移动槽的槽口处连接有挡块(532)，所述顶出弹簧(62)连接在所述移动槽的底壁和所述连接块(611)之间。

6.根据权利要求1所述的方便维护的列管式换热器，其特征在于：所述通水孔上连接有台阶套管(511)，所述换热管(33)的另一端插入所述台阶套管(511)内，且与所述台阶套管(511)内台阶槽的底壁之间留有间隙。

7.根据权利要求1所述的方便维护的列管式换热器，其特征在于：所述换热管(33)、所述第一安装板(31)和所述第二安装板(32)表面均涂有防锈层。