CN205317037U - 双管板换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及换热设备技术领域，尤其是涉及一种双管板换热器，包括壳体；壳体的内部设置有多根换热管，且多换热管的轴向相互平行；壳体的两端均设置有封头；壳体和封头之间依次设置有第一管板和第二管板，其中，壳体与第一管板固定连接，第二管板与封头固定连接；第一管板与第二管板之间设置有预设间距；第一管板和第二管板之间连接有多根承接管；换热管的数量与承接管的数量相等；换热管的端部穿设在第一管板、第二管板和承接管中。本实用新型提高了换热器的密封的安全性能，能够及时发现第一管板的密封发生泄漏和/或第二管板的密封发生泄漏，便于维修。

Description

双管板换热器

技术领域

本实用新型涉及换热设备技术领域，尤其是涉及一种双管板换热器。

背景技术

换热器作为热交换设备广泛运用于工业中热回收和防腐蚀领域，传统的单管板101密封方式：参见图1和图2所示，单管板101通过紧固件压在壳体法兰102与管板法兰103之间；壳体104的内部与换热管105的外侧为服务侧108，封头106的内侧以及换热管105的内侧称为工艺侧107，封头106的内侧与换热管105的内侧相连通。换热管105插入单管板101中，换热管105与单管板101之间的O型圈110和垫片111起密封作用，通过有螺纹的压帽109与单管板101上的螺纹配合对O型圈110和垫片111压紧密封。然而，在压力和温度下单管板101的变形，O型圈110老化及压帽109的压紧力有限等问题，其密封方式不能满足密封要求，并且不能及时发现其泄漏，在特殊条件下，工艺侧107和服务侧108的介质混合后，有产生相互污染，甚至是爆炸的风险，因此限制了换热器的行业内的发展。由于单管板101上螺纹的密封形式，限制了单管板101材料的选择，从而限制了换热器的使用温度和压力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双管板换热器，以解决现有技术中存在的换热器的密封的安全性能低，不能及时发现泄漏的技术问题。

本实用新型提供的双管板换热器，包括壳体；所述壳体的内部设置有多根换热管，且多根所述换热管的轴向相互平行；所述壳体的两端均设置有封头；所述壳体和所述封头之间依次设置有第一管板和第二管板，其中，所述壳体与所述第一管板固定连接，所述第二管板与所述封头固定连接；所述第一管板与所述第二管板之间设置有预设间距；所述第一管板和所述第二管板之间连接有多根承接管；所述换热管的数量与所述承接管的数量相等；所述换热管的端部穿设在所述第一管板、所述第二管板和所述承接管中。

进一步地，所述第一管板上设置有第一阶梯孔，所述第二管板上设置有与所述第一阶梯孔的位置相对应的第二阶梯孔；所述第一阶梯孔的孔径大的部分与所述第二阶梯孔的孔径大的部分相对；所述承接管的两端分别插装在所述第一阶梯孔的孔径大的部分和所述第二阶梯孔的孔径大的部分中。

进一步地，所述第一阶梯孔的孔径大的部分中设置有第一密封组件，所述第二阶梯孔的孔径大的部分中设置有第二密封组件；所述承接管位于所述第一密封组件和第二密封组件之间；所述第一密封组件和所述第二密封组件均套设在所述换热管上。

进一步地，所述第一密封组件和所述第二密封组件均包括多个垫片和多个密封圈；多个所述垫片和多个所述密封圈相互交错设置。

进一步地，所述壳体上固定有壳体法兰，所述封头上固定有管板法兰，所述壳体法兰与所述管板法兰通过紧固件固定连接。

进一步地，所述第一管板和所述第二管板之间设置有多个拉杆。

进一步地，所述第一管板和所述第二管板之间还设置有定位销；所述定位销的材质为碳钢及不锈钢、碳化硅或聚四氟乙烯；所述拉杆的材质为钽金属、碳化硅、聚四氟乙烯。

进一步地，所述预设间距为5mm～50mm；所述承接管上开设有观察孔，所述观察孔的孔径为3mm～5mm。

进一步地，所述密封圈的材质为氟橡胶或全氟醚橡胶；所述垫片的材质为钽或聚四氟乙烯；所述密封圈为O型圈。

进一步地，所述换热管为碳化硅管、石墨管、玻璃管、钽金属管或锆金属管；所述第一管板的材质为碳化硅、碳钢、钽金属、锆金属或聚四氟乙烯，所述第二管板的材质为碳化硅、碳钢、不锈钢、钽金属、锆金属或聚四氟乙烯；所述承接管的材质为钽金属、锆金属、碳化硅或聚四氟乙烯；所述壳体的材质为玻璃、搪玻璃、钢衬聚四氟乙烯、碳钢或不锈钢。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的双管板换热器，包括壳体；壳体的内部设置有多根换热管，且多换热管的轴向相互平行；壳体的两端均设置有封头；壳体和封头之间依次设置有第一管板和第二管板，其中，壳体与第一管板固定连接，第二管板与封头固定连接；第一管板与第二管板之间设置有预设间距；第一管板和第二管板之间连接有多根承接管；换热管的数量与承接管的数量相等；换热管的端部穿设在第一管板、第二管板和承接管中。通过在第一管板和第二管板之间设置预设间距，避免了服务侧中的物料与工艺侧中的物料会发生接触的风险，并且在第一管板和第二管板之间的空间能及时发现第一管板的密封发生泄漏和/或第二管板的密封发生泄漏，便于维修；另外通过承接管，可以增强换热管与第一管板之间的密封性、换热管与第二管板之间的密封性，从而提高了换热器的密封的安全性能；通过用第一管板和第二管板取代螺纹的密封方式，使第一管板和第二管板可以选择具有较高强度的材质，从而使换热器能承受更高的压力和温度，增大换热器的使用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中单管板换热器的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的双管板换热器的结构示意图；

图4为图3中B处的局部放大示意图；

图5为本实用新型实施例二提供的双管板换热器的结构示意图。

附图标记：

101-单管板；102-壳体法兰；103-管板法兰；

104-壳体；105-换热管；106-封头；

107-工艺侧；108-服务侧；109-压帽；

110-O型圈；111-垫片；201-第一管板；

202-第二管板；203-密封圈；204-承接管；

205-紧固件；206-拉杆；207-定位销。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

参见图3和图4所示，本实用新型实施例一提供了一种双管板换热器，包括壳体104；壳体104的内部设置有多根换热管105，且多根换热管105的轴向相互平行，换热管105的轴向与壳体的轴向相互平行；壳体的两端均设置有封头106；壳体和封头106之间依次设置有第一管板201和第二管板202，其中，壳体与第一管板201固定连接，第二管板202与封头106固定连接；第一管板201与第二管板202之间设置有预设间距d，第一管板201的板面和第二管板202的板面相互平行；第一管板201和第二管板202之间连接有多根承接管204；换热管105的数量与承接管204的数量相等；换热管105的端部穿设在第一管板201、第二管板202和承接管204中；壳体的内部与换热管105的外侧为服务侧108，封头106的内侧以及换热管105的内侧称为工艺侧107，封头106的内侧与换热管105的内侧相连通，使用时，服务侧108中的物料与工艺侧107中的物料之间进行热交换。通过在第一管板201和第二管板202之间设置预设间距d，避免了服务侧108中的物料与工艺侧107中的物料会发生接触的风险，并且在第一管板201和第二管板202之间的空间能及时发现第一管板201的密封发生泄漏和/或第二管板202的密封发生泄漏，便于维修；另外通过承接管204，可以增强换热管105与第一管板201之间的密封性、换热管105与第二管板202之间的密封性，从而提高了换热器的密封的安全性能；通过用第一管板201和第二管板202取代螺纹的密封方式，使第一管板201和第二管板202可以选择具有较高强度的材质，从而使换热器能承受更高的压力和温度，增大换热器的使用范围。

本实施例一中，第一管板201上设置有第一阶梯孔，第二管板202上设置有与第一阶梯孔的位置相对应的第二阶梯孔；第一阶梯孔的孔径大的部分与第二阶梯孔的孔径大的部分相对；承接管204的管外径大于第一阶梯孔的孔径小的部分的孔径，并且承接管204的管外径大于第二阶梯孔的孔径小的部分的孔径；承接管204的两端分别插装在第一阶梯孔的孔径大的部分和第二阶梯孔的孔径大的部分中。通过第一阶梯和第二阶梯孔将承接管204限制在第一管板201和第二管板202之间，并且承接管204可在一定程度上起到密封的作用，也就是说，对第一管板201与换热管105之间进行密封和对第二管板202与换热管105之之间进行密封。

本实施例一中，第一阶梯孔的孔径大的部分中设置有第一密封组件，第二阶梯孔的孔径大的部分中设置有第二密封组件；承接管204位于第一密封组件和第二密封组件之间；第一密封组件和第二密封组件均套设在换热管105上，使用时，承接管204的两个端部分别顶压第一密封组件和第二密封组件，从而实现密封，防止服务侧108中的物料或工艺侧107的物料泄漏。通过设置第一密封组件和第二密封组件，以实现第一管板201与换热管105之间的密封和第二管板202与换热管105之之间的密封。

本实施例一中，第一密封组件和第二密封组件均包括多个垫片111和多个密封圈203；多个垫片111和多个密封圈203相互交错设置。具体的说，第一密封组件和第二密封组件均包括三个垫片111和两个密封圈203。本实施例一中，以第一密封组件为例具体说明密封结构，第二密封组件的密封结构，请参照对第一密封组件的描述。第一密封组件中的三个垫片111和两个密封圈203的密封结构为：两个密封圈203分别夹在相邻的两个垫片111之间，这样密封圈203可以在两个垫片111的作用下，实现均匀的受力，起到很好的密封作用，另外，密封圈203与垫片111的密封组合，增强了密封的性能。

本实施例一中，壳体上固定有壳体法兰102，封头106上固定有管板法兰103，壳体法兰102与管板法兰103通过紧固件205固定连接。通过壳体法兰102、管板法兰103以及紧固件205可以将实现第一管板201与第二管板202对承接管204施加压力，从而使承接管204对第一密封组件和第二密封组件施加轴向的压力。具体的说，紧固件205将壳体法兰102和管板法兰103相向拉紧，从而会使第一管板201和第二管板202发生相向的运动或运动趋势，由于承接管204的管外径大于第一阶梯孔的孔径小的部分的孔径，并且承接管204的管外径大于第二阶梯孔的孔径小的部分的孔径，从而使得第一管板201和第二管板202对承接管204施力，进而实现第一密封组件和第二密封组件施力，实现密封。

本实施例一中，紧固件205为碳钢螺杆，使用时，可采用弹簧垫片111，来加强紧固力。

本实施例一中，第一管板201和第二管板202之间设置有多个拉杆206。具体的说，拉杆206的数量为4～8个，多个拉杆206均匀穿设在第一管板201和第二管板202上。当第一管板201和第二管板202之间的距离过大时，通过调节拉杆206来减小第一管板201和第二管板202之间距离，以及加强第一管板201和第二管板202之间的压紧力。

本实施例一中，拉杆206为螺杆，螺杆上螺纹连接有螺母，通过旋拧螺母来加强第一管板201和第二管板202之间的压紧力。需要说明的是，本实施例一中，拉杆206的固定方式还可以采用其它方式，例如，拉杆206为螺杆，第一管板201上设置有内螺纹孔，螺杆穿过第二管板202后，螺杆再穿过内螺纹孔，通过旋拧螺杆达到紧固第一管板201和第二管板202。

本实施例一中，预设间距d为5mm～50mm。具体的说，预设间距d可以为5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm或40mm。承接管上开设有观察孔，观察孔的孔径为3mm～5mm，具体的说，观察孔的孔径为4mm。通过观察孔可以便于观察到是否发生泄漏。

本实施例一中，密封圈203的材质为氟橡胶或全氟醚橡胶；垫片111的材质为钽或聚四氟乙烯；密封圈203为O型圈。需要说的是，垫片111的杆还可以为其它类型的防腐蚀金属。

本实施例一中，换热管105为碳化硅管、石墨管、玻璃管、搪玻璃管、钽金属管或锆金属管；第一管板201的材质为碳化硅、碳钢、钽金属、锆金属、聚四氟乙烯、玻纤增强聚四氟乙烯、钢衬聚四氟乙烯、玻璃、搪玻璃或石墨，第二管板202的材质为碳化硅、碳钢、不锈钢、钽金属、锆金属、聚四氟乙烯、玻纤增强聚四氟乙烯、钢衬聚四氟乙烯、玻璃、搪玻璃或石墨；承接管204的材质为钽金属、锆金属、碳化硅、聚四氟乙烯、玻纤增强聚四氟乙烯、钢衬聚四氟乙烯、玻璃、搪玻璃或石墨。

本实施例一中，拉杆206的材质为钽金属、碳化硅、聚四氟乙烯或玻纤增强聚四氟乙烯。

本实施例一中，壳体104的材质为玻璃、搪玻璃、钢衬聚四氟乙烯、碳钢或不锈钢。封头106的材质为玻璃、搪玻璃、钢衬氟塑料、碳钢或不锈钢。

实施例二

本实施例二中的双管板换热器是在实施例一基础上的改进，实施例一中公开的技术内容不重复描述，实施例一公开的内容也属于本实施例公开的内容。

参见图5所示，第一管板和第二管板之间还设置有定位销207，定位销的数量为一个或多个；具体的说，第一管板上设置有第一定位阶梯盲孔，第二管板上设置有与所述第一定位阶梯盲孔的位置相对应的第二阶梯盲孔；定位销207夹装在第一定位阶梯盲孔和第二定位阶梯盲孔之间，通过定位销207、第一阶梯盲孔和第二阶梯盲孔，可以实现换热管安装时，换热管能够精确穿过第一阶梯孔和第二阶梯孔，并且还可以防止由于第一管板和第二管板发生错位，导致损坏换热管。定位销的材质为碳钢及不锈钢、碳化硅或聚四氟乙烯。需要说明是，本实施例二中，可增大第一管板和第二管板的端面面积，使得紧固件穿过第一管板和第二管板；由于紧固件采用碳钢螺杆，因此在碳钢螺杆安装一个紧固螺母，并且该紧固螺母位于第一管板和第二管板之间，紧固螺母用于加强第二管板与封头之间的连接，增强密封性，防止泄漏。

实施例三

本实施例三中的双管板换热器是在实施例一基础上的改进，实施例一中公开的技术内容不重复描述，实施例一公开的内容也属于本实施例公开的内容。

本实施例三中，第一管板201和第二管板202之间设置有危险气体探测器，也就是说，危险气体探测器设置在第一管板201和第二管板202之间的空间，这样通过危险气体探测器能及时发现第一管板201的密封发生泄漏和/或第二管板202的密封发生泄漏，便于维修。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种双管板换热器，其特征在于，包括壳体；所述壳体的内部设置有多根换热管，且多根所述换热管的轴向相互平行；所述壳体的两端均设置有封头；所述壳体和所述封头之间依次设置有第一管板和第二管板，其中，所述壳体与所述第一管板固定连接，所述第二管板与所述封头固定连接；所述第一管板与所述第二管板之间设置有预设间距；所述第一管板和所述第二管板之间连接有多根承接管；所述换热管的数量与所述承接管的数量相等；所述换热管的端部穿设在所述第一管板、所述第二管板和所述承接管中。

2.根据权利要求1所述的双管板换热器，其特征在于，所述第一管板上设置有第一阶梯孔，所述第二管板上设置有与所述第一阶梯孔的位置相对应的第二阶梯孔；所述第一阶梯孔的孔径大的部分与所述第二阶梯孔的孔径大的部分相对；所述承接管的两端分别插装在所述第一阶梯孔的孔径大的部分和所述第二阶梯孔的孔径大的部分中。

3.根据权利要求2所述的双管板换热器，其特征在于，所述第一阶梯孔的孔径大的部分中设置有第一密封组件，所述第二阶梯孔的孔径大的部分中设置有第二密封组件；所述承接管位于所述第一密封组件和第二密封组件之间；所述第一密封组件和所述第二密封组件均套设在所述换热管上。

4.根据权利要求3所述的双管板换热器，其特征在于，所述第一密封组件和所述第二密封组件均包括多个垫片和多个密封圈；多个所述垫片和多个所述密封圈相互交错设置。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的双管板换热器，其特征在于，所述壳体上固定有壳体法兰，所述封头上固定有管板法兰，所述壳体法兰与所述管板法兰通过紧固件固定连接。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的双管板换热器，其特征在于，所述第一管板和所述第二管板之间设置有多个拉杆。

7.根据权利要求6所述的双管板换热器，其特征在于，所述第一管板和所述第二管板之间还设置有定位销；所述定位销的材质为碳钢及不锈钢、碳化硅或聚四氟乙烯；所述拉杆的材质为钽金属、碳化硅、聚四氟乙烯。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的双管板换热器，其特征在于，所述预设间距为5mm～50mm；所述承接管上开设有观察孔，所述观察孔的孔径为3mm～5mm。

9.根据权利要求4所述的双管板换热器，其特征在于，所述密封圈的材质为氟橡胶或全氟醚橡胶；所述垫片的材质为钽或聚四氟乙烯；所述密封圈为O型圈。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的双管板换热器，其特征在于，所述换热管为碳化硅管、石墨管、玻璃管、钽金属管或锆金属管；所述第一管板的材质为碳化硅、碳钢、钽金属、锆金属或聚四氟乙烯，所述第二管板的材质为碳化硅、碳钢、不锈钢、钽金属、锆金属或聚四氟乙烯；所述承接管的材质为钽金属、锆金属、碳化硅或聚四氟乙烯；所述壳体的材质为玻璃、搪玻璃、钢衬聚四氟乙烯、碳钢或不锈钢。