CN203116578U

CN203116578U - 一种衬玻璃换热管

Info

Publication number: CN203116578U
Application number: CN 201220745561
Authority: CN
Inventors: 尹光凯; 陈小兵; 吕小牛
Original assignee: NANJING ZHENGYUAN ENAMEL EQUIPMENT MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: NANJING ZHENGYUAN ENAMEL EQUIPMENT MANUFACTURING Co Ltd
Priority date: 2012-12-31
Filing date: 2012-12-31
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2022-12-31

Abstract

本实用新型提供了一种衬玻璃换热管及其制备方法，该衬玻璃换热管从外至内依次包括金属管、底釉层和衬玻璃层。本实用新型还提供了含有上述衬玻璃换热管的列管式换热器。该衬玻璃换热管结构简单、成本低廉、耐腐蚀性能好、使用寿命长。其制备方法采用内壁衬玻璃管代替搪玻璃工艺，工艺简单，制得的衬玻璃换热管长度最长可以达到4米。本该换热器具有使用压力高，耐腐蚀性能好，管板与换热管为整体结构，无泄漏，使用寿命长，换热效果好，既可作为冷却冷凝也可作为加热蒸发使用等优点。

Description

一种衬玻璃换热管

技术领域

本实用新型涉及一种衬玻璃换热管及其制备方法，还涉及一种包含上述换热管的列管式换热器。

背景技术

列管式换热器是化工、医药、农药、电子试剂、纯水等领域内广泛使用的强腐蚀性化工介质的换热设备。

现有搪玻璃列管式换热器大多为将换热管外表面进行搪玻璃，然后与一面是碳钢表面另一面搪玻璃的管板和内表面搪玻璃的管箱组合在一起，换热管与管板通过含氟橡胶O型密封圈进行密封。运行时，有腐蚀的介质走外表面搪玻璃的壳层，冷却水走换热管。然而，这种结构的换热器的换热管与管板的密封连接结构复杂，容易出现洩漏，且最高使用压力较低，一般在0.3MPa以内。换热管与管板也可以采用焊接结构，再对换热管内壁及管板平面进行整体搪玻璃。然而，由于换热管与管板的厚度差别太大，在焊接和搪烧过程中会出现应力集中，因此搪烧完成后会出现爆瓷等现象。此外，小口径的换热管内管进行搪玻璃，长度只能在1.5米左右，而且搪玻璃出现的一些缺陷难以完全检查出来，也无法检查出来的缺陷进行修补。换热管长度超过1.5米反复搪烧后易变形，造成缺陷过多而无法进行生产。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的的第一目的是提供一种长度可达4m的衬玻璃换热管。

本实用新型的第二目的是提供上述衬玻璃换热管的制备方法。

本实用新型的第三目的是提供一种包括上述衬玻璃换热管与搪玻璃管板全焊接结构的搪玻璃换热器。

技术方案：本实用新型提供了一种衬玻璃换热管，从外至内依次包括金属管、底釉层和衬玻璃层。

作为优选，所述底釉层的厚度为0.2-0.5mm，所述衬玻璃层厚度为0.8-1.5mm。

本实用新型还提供了上述衬玻璃换热管的制备方法，包括以下步骤：

（1）将金属管搪烧底釉层，得含底釉的换热管；

（2）将玻璃管插入钢管内，加热至软化后通入压缩空气，使玻璃管膨胀并贴衬至含底釉的换热管内，即得该衬玻璃换热管。

作为本实用新型衬玻璃换热管制备方法的一种优选，步骤（1）中，搪烧温度为860—900℃；步骤（2）中，贴衬时衬里温度为880—950℃。

该方法将预制好的玻璃管插入金属管内，加热软化后通入压缩空气使其膨胀的方法衬入钢管内部，内衬的玻璃管外壁与受衬钢管内壁的底釉在高温条件下熔为整体并紧密地衬于钢管内壁。

在衬玻璃管前，可检查玻璃管的质量，如果有气泡、夹渣等缺陷应先剔除掉，因此制备得到的衬玻璃换热管内部没有存在缺陷的隐患。

本实用新型还提供了一种包括上述衬玻璃换热管的列管式换热器，包括壳体，所述壳体两端均依次连接管板和管箱，还包括衬玻璃换热管，所述衬玻璃换热管设于壳体内，所述衬玻璃换热管两端穿过管板并焊接于管板上，两端的管箱分别设有进料口和出料口，所述壳体上设有进水口和出水口，所述衬玻璃换热管从外至内依次包括金属管、底釉层和衬玻璃层。

作为本实用新型列管式换热器的另一种改进，还包括垫片，所述垫片设于管箱与管板之间；通过设置垫片能够使管箱和管板之间密封性更好。

作为本实用新型列管式换热器的另一种改进，还包括膨胀节，所述膨胀节为环形并设于壳体上；能够消除由于温度变化引起换热管或壳体线性膨胀形成的强制力。

作为本实用新型列管式换热器的另一种改进，还包括折流板，所述折流板设于壳体内；通过设置折流板能够使冷却用水在壳体内流动距离更长，提高了冷却用水的使用效率，使冷却效果更好。

作为本实用新型列管式换热器的另一种改进，还包括清洗口，所述清洗口设于壳体上，优选地，设于壳体中部；

作为本实用新型列管式换热器的另一种改进，还包括支脚，所述支脚设于壳体底部，通过设置于壳体上的清洗口能够使该换热器更方便清洗，将清洗口设于中部能使清洗更干净。

作为本实用新型列管式换热器的另一种改进，所述衬玻璃换热管与管板焊接固定；所述壳体与管板焊接固定；所述壳体与膨胀节焊接固定；所述管箱与管板通过卡子固定。

作为本实用新型列管式换热器的另一种改进，所述管板上以及管板与衬玻璃换热管焊接处自内向外设有搪玻璃底釉层和面釉层。

所述换热器可以为卧式也可以为立式。

本实用新型还提供了上述换热器的制备方法，包括以下步骤：

（1）将金属管搪烧底釉层后，再将玻璃管加热至软化通入压缩空气使玻璃管贴衬至含底釉的换热管内壁上，即得衬玻璃换热管；

（2）焊接衬玻璃换热管与管板，并对管板上以及管板与衬玻璃换热管焊接处局部搪底釉层和面釉层，不需整体高温搪烧。

（3）将步骤（2）中得到的部件与管箱、壳体、垫片、膨胀节、折流板、拉杆、定距管、支脚、卡子等其他部件装配，即得该换热器。

由于仅对对管板上以及管板与衬玻璃换热管焊接处局部搪玻璃，而不是对换热器整体高温搪烧，因此避免了整体搪烧时铁坯厚度差异太大、冷却时速度差异而造成的应力集中，搪烧完成后出现爆瓷的现象。

作为本实用新型列管式换热器的制备方法的一种改进，步骤（2）中，搪烧底釉温度为860-900℃，搪烧面釉温度为780-860℃。

有益效果：本实用新型提供的衬玻璃换热管结构简单、成本低廉、耐腐蚀性能好、使用寿命长、能够作为加热蒸发使用、单位换热面积所占的空间小。

该加热管的制备方法采用内壁衬玻璃管代替搪玻璃工艺，工艺简单，制备得到的衬玻璃换热管与金属管贴合紧密，避免了搪玻璃换热管存在气泡、夹渣等缺陷的隐患；并且用该工艺制作的衬玻璃换热钢管，长度最长可以达到4米，远超过搪玻璃管的1.5-2米的最高长度。

本实用新型的含有上述衬玻璃换热管的换热器具有使用压力高，最高使用压力1.0Mpa耐腐蚀性能好，管板与换热管为整体焊接结构，无泄漏，使用寿命长，换热效果好，既可作为冷却冷凝也可作为加热蒸发使用等优点。

本实用新型提供的含有上述衬玻璃换热管的换热器的制备方法，换热管与管板采用焊接后分别对管板与焊接处进行局部搪玻璃的工艺制作出的搪玻璃列管式换热器，避免了整体搪烧时铁坯厚度差异太大、冷却时速度差异而造成的应力集中，搪烧完成后出现爆瓷的现象。

附图说明

图1为本实用新型衬玻璃换热管的结构示意图；1为金属管，2为底釉层，3为衬玻璃层。

图2为本实用新型列管式换热器的结构示意图；11为管箱，12为管板，13为壳体，14为换热器，15为垫片，16为膨胀节，17为折流板，18为拉杆，19为定距管，20为清洗口，21为支脚，22为卡子，31为进料口，32为出料口，41为进水口，42为出水口。

图3为本实用新型列管式换热器局部放大结构示意图；23为底釉层，24为面釉层。

具体实施方式

实施例1衬玻璃换热管及其制备方法。

衬玻璃换热管，见图1，包括衬玻璃换热管，从外至内依次包括金属管1、底釉层2和衬玻璃层3。

其中，底釉层2的厚度可设置为0.2-0.5mm，衬玻璃层3厚度可设置为0.8-1.5mm。

该衬玻璃换热管的制备方法，包括以下步骤：

（1）将金属管1搪烧底釉层2，得含底釉的换热管；搪烧温度控制在860-900℃；

（2）将玻璃管插入钢管内，加热至软化后通入压缩空气，使玻璃管膨胀并贴衬至含底釉的换热管内，贴衬时衬里温度控制在880—950℃，即得该衬玻璃换热管。

实施例2搪玻璃列管式换热器及其制备方法。

列管式换热器，见图2及图3，包括壳体13，壳体13两端均依次连接管板12和管箱11，管箱11与管板12之间设有垫片15。壳体13与管板12焊接固定，管箱11与管板12通过卡子22固定。

壳体13上焊接固定有膨胀节16；壳体13内设有拉杆18；拉杆18上设有定距管19；定距管19上固定有折流板17；壳体13上设有清洗口20，优选地，设于壳体13中部，可选地，清洗口也可以设于壳体13上任意位置；壳体13底部设有支脚21。

还包括衬玻璃换热管14，衬玻璃换热管14设于壳体13内，衬玻璃换热管14两端焊接固定并穿过管板12，两端的管箱11分别设有进料口31和出料口32，壳体13上设有进水口41和出水口42，衬玻璃换热管14从外至内依次包括金属管1、底釉层2和衬玻璃层3。管板12上以及管板12与衬玻璃换热管14焊接处自内向外设有底釉层23和面釉层24。

本实用新型中，换热器设置为卧式，可选地，也可以设置为立式。

该换热器的制备方法：包括以下步骤：

（1）将金属管1搪烧底釉层2后，再将玻璃管加热贴衬至含底釉的换热管内壁上，即得衬玻璃换热管14；

（2）焊接衬玻璃换热管14与管板12，并对管板12上以及管板12与衬玻璃换热管14焊接处局部搪底釉层23和面釉层24；其中，搪烧底釉温度为860—900℃，搪烧面釉温度为780—860℃；

（3）将步骤2中得到的部件与管箱11、壳体13、垫片15、膨胀节16、折流板17、拉杆18、定距管19、支脚21、卡子22等其他部件装配，即得该换热器。

使用时，有腐蚀性的液态或气态化学原料从管箱11进料口31进入衬玻璃换热管14，向衬玻璃换热管14内另一端流动，冷却水由壳体13进水口41进入，且充满换热器壳体13内，化学原料通过衬玻璃换热管14将热量传递给周围的冷却水，交换热量后的冷却水从壳体13的出水口42流出，换热后的化学原料则从另一端管箱11的出料口32流出。换热器壳体13与管板11焊接按照压力容器制造许可的要求进行制造，可作为加热器来使用。

该换热器设计的壳程最高使用压力为1.0MPa，最高使用温度为180℃。

Claims

1.一种衬玻璃换热管，其特征在于：从外至内依次包括金属管（1）、底釉层（2）和衬玻璃层（3）。

2.根据权利要求1所述的一种衬玻璃换热管，其特征在于：所述底釉层（2）的厚度为0.2-0.5mm，所述衬玻璃层（3）厚度为0.8-1.5mm。

3.一种列管式换热器，包括壳体（13），所述壳体（13）两端均依次连接管板（12）和管箱（11），还包括权利要求1所述的衬玻璃换热管（14），所述衬玻璃换热管（14）设于壳体（13）内，所述衬玻璃换热管（14）两端穿过管板（12）并焊接于管板（12）上，两端的管箱（11）分别设有进料口（31）和出料口（32），所述壳体（13）上设有进水口（41）和出水口（42），其特征在于：所述衬玻璃换热管（14）从外至内依次包括金属管（1）、底釉层（2）和衬玻璃层（3）。

4.根据权利要求4所述的一种列管式换热器，其特征在于：还包括垫片（15），所述垫片（15）设于管箱（11）与管板（12）之间。

5.根据权利要求4所述的一种列管式换热器，其特征在于：还包括膨胀节（16），所述膨胀节（16）为环形并设于壳体（13）上；还包括折流板（17），所述折流板（17）设于壳体（13）内。

6.根据权利要求4所述的一种列管式换热器，其特征在于：还包括清洗口（20），所述清洗口（20）设于壳体（13）上。

7.根据权利要求4所述的一种列管式换热器，其特征在于：还包括支脚（21），所述支脚（21）设于壳体（13）底部。

8.根据权利要求4所述的一种列管式换热器，其特征在于：所述管板（12）上以及管板（12）与衬玻璃换热管（14）焊接处均自内向外设有底釉层（23）和面釉层（24）。