CN208001382U - 一种钛加热管组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电加热技术领域，旨在提供一种钛加热管组件。包括不锈钢法兰和钛加热管，钛加热管具有由两个直型段和一个过渡段组成的中空结构管体，电阻丝与管体之间填充氧化镁粉；在不锈钢法兰顶面的内侧设有两个圆柱形的翻边通孔，钛加热管的直型段外侧套设了一个钒或铜材质金属环后再安装于翻边通孔中，钛加热管与金属环之间、翻边通孔与金属环之间分别通过焊接方式固定连接。本实用新型能有效解决管表腐蚀穿孔现状，大幅延长加热管的使用寿命，降低使用时的安全隐患，同时也能解决管表因结水垢降低热交换及传递效率的问题；以金属环作为焊接连接件，使得焊接牢固度完全满足设计要求，实现了冶金结合和粘接结合的双重密封固定；整体结构简单。

Description

一种钛加热管组件

技术领域

本实用新型涉及电加热技术领域，具体涉及一种钛加热管组件。

背景技术

目前，电热水器在人们的日常生活正扮演越来越重要的角色，就当下电热水器中使用的加热管而言，管材基本采用不锈钢材料，但由于各地水质的差异，尤其是较差的水质中含有大量的Ca²⁺、Mg²⁺及Cl^-等离子，而加热管长期与热水器中的储水接触，极易产生穿孔腐蚀造成漏电现象，既带来寿命短、需经常更换的麻烦，又给日常生活带来极大的安全隐患。同时较差的水质也容易造成加热管表面结水垢，造成管表局部温度过高，降低热交换及传递效率，影响正常使用。

钛是一种具有优良综合性能的金属，具有比强度高、化学稳定性好、耐腐蚀性强等优势，常被用于航空航天及海洋船舶等领域。采用钛加热管来替代不锈钢加热管，能有效解决管表腐蚀穿孔现状，大幅延长加热管的使用寿命，降低使用时的安全隐患。但现在市场上大部分加热管都是采用钎焊、氩弧焊等焊接方式、或铆接、缩口等物理方式来完成与法兰的固定。然而钛加热管与不锈钢法兰直接通过钎焊、氩弧焊等方式来完成焊接固定时，这两个异种金属间会产生大量脆性的TiFe、TiFe₂及Ti₂Fe等金属间化合物，导致两者根本焊接不上；若采用铆接、缩口等物理方式来完成密封固定，密封效果会随着使用时间的延长而下降，导致容易出现漏水的现象。因此钛加热管很难与不锈钢法兰完成密封固定。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种钛加热管组件。

为解决技术问题，本实用新型采用的解决方案是：

提供一种钛加热管组件，包括不锈钢法兰和钛加热管，钛加热管具有由两个直型段和一个过渡段组成的中空结构管体，电阻丝与管体之间填充氧化镁粉；在不锈钢法兰顶面的内侧设有两个圆柱形的翻边通孔，钛加热管的直型段外侧套设了一个钒或铜材质的金属环后再安装于翻边通孔中，钛加热管与金属环之间、翻边通孔与金属环之间分别通过焊接方式固定连接。

作为一种改进，所述过渡段呈U形、S形、Z形或螺旋形中的任意一种形状。

作为一种改进，钛加热管与金属环之间、金属环与翻边通孔之间为无间隙紧配合。

作为一种改进，所述金属环的外端面略低于不锈钢法兰的法兰盘表面，形成环形的凹陷部位；在凹陷部位中填有环形密封带，环形密封带外缘与法兰盘表面齐平。

作为一种改进，所述环形密封带是树脂密封带或橡胶密封带。

作为一种改进，所述不锈钢法兰是由不锈钢片材压制而成的碗状凹陷结构，并以其顶面作为法兰盘表面；所述翻边通孔位于凹陷结构内侧，钛加热管通过其直型段安装在翻边通孔中。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)采用钛加热管来替代现有的不锈钢加热管，既能有效解决管表腐蚀穿孔现状，大幅延长加热管的使用寿命，降低使用时的安全隐患，同时也能解决管表因结水垢降低热交换及传递效率的问题；

(2)以钒材质或铜材质的金属环作为焊接连接件，即钛加热管与金属环之间、翻边通孔与金属环之间分别通过焊接方式固定连接；完全克服了钛与不锈钢焊接时产生脆性金属间化合物的缺陷，使得焊接牢固度完全满足设计要求；

(3)通过钛加热管与金属环之间、翻边通孔内壁与金属环之间的无间隙配合，以及环形密封带的使用，实现了冶金结合和粘接结合的双重密封固定，能起到防水渗入的良好效果；

(4)本实用新型整体结构简单，工艺流程可靠且易操作，市场推广性高，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中：1不锈钢法兰；2金属环；3环形密封带；4钛加热管；5销；6氧化镁粉；7电阻丝。

具体实施方式

以下的实施例可以使本专业技术领域的技术人员更全面的了解本实用新型，但不以任何方式限制本实用新型。

本实用新型的钛加热管组件包括不锈钢法兰1和钛加热管4，钛加热管4具有由两个直型段和一个过渡段组成的中空结构的管体，过渡段呈U形、S形、Z形或螺旋形中的任意一种形状。电阻丝7设于管体中且两端分别与一根销5连接，销5伸出于管体端部之外，电阻丝7与管体之间填充氧化镁粉6。

不锈钢法兰1是由不锈钢片材压制而成的碗状凹陷结构，并以其顶面作为法兰盘表面；所述翻边通孔位于凹陷结构的内侧，钛加热管4通过其直型段安装在翻边通孔中。具体是：钛加热管4的直型段外侧套设了一个钒或铜材质的金属环2，然后再安装于翻边通孔中，钛加热管4与金属环2之间、金属环2与翻边通孔之间为无间隙紧配合。钛加热管4与金属环2之间、翻边通孔与金属环2之间分别通过焊接方式固定连接，焊接方式可选氩弧焊、激光焊或电子束焊等。金属环2的外端面略低于不锈钢法兰1的法兰盘表面，形成环形的凹陷部位。在凹陷部位中填有环形密封带3，环形密封带3的外缘与法兰盘表面齐平，环形密封带3可选树脂密封带或橡胶密封带。

本实用新型的加工方法：

(1)以不锈钢片材冲压得到具有碗状凹陷结构的不锈钢法兰1，在其顶面加工出向凹陷结构内侧延伸的翻边通孔；

(2)预先在钛金属管中安装销5、电阻丝7并填充氧化镁粉6，得到钛加热管4。在钛加热管4的直型段端部套上钒材质或铜材质的金属环2，然后将带有金属环2的端部插入翻边通孔中；考虑到密封需要，应选择径向尺寸及厚度合适的金属环2，使得钛加热管4、金属环2与翻边通孔之间为无间隙的紧配合。在插入时，可施以适当力量或轻度敲打以完成安装。

(3)在钛加热管4的直型段端部，于金属环2的外缘进行焊接。焊接分为两步，即在钛加热管4与金属环2之间、翻边通孔与金属环2之间分别通过氩弧焊、激光焊或电子束焊固定连接，使金属环2成为焊接工艺的连接件，这样就避免钛与不锈钢之间之间焊接会产生脆性金属间化合物的工艺缺陷。

(4)考虑到进一步加强密封的需要，应选择高度略小于翻边通孔深度的金属环2。安装时使得金属环2的外端面略低于不锈钢法兰1的法兰盘表面，形成环形的凹陷部位。在完成端部的焊接后，再向位于金属环2外沿的环形凹陷部位中填入树脂或橡胶材质的环形密封带3。

因此，本实用新型的实际范围不仅包括所公开的实施例，还包括在权利要求书之下实施或者执行本实用新型的所有等效方案。

Claims (6)

1.一种钛加热管组件，包括不锈钢法兰和钛加热管，钛加热管具有由两个直型段和一个过渡段组成的中空结构管体，电阻丝与管体之间填充氧化镁粉；其特征在于，在不锈钢法兰顶面的内侧设有两个圆柱形的翻边通孔，钛加热管的直型段外侧套设了一个钒或铜材质的金属环后再安装于翻边通孔中，钛加热管与金属环之间、翻边通孔与金属环之间分别通过焊接方式固定连接。

2.根据权利要求1所述的钛加热管组件，其特征在于，所述过渡段呈U形、S形、Z形或螺旋形中的任意一种形状。

3.根据权利要求1所述的钛加热管组件，其特征在于，钛加热管与金属环之间、金属环与翻边通孔之间为无间隙紧配合。

4.根据权利要求1所述的钛加热管组件，其特征在于，所述金属环的外端面略低于不锈钢法兰的法兰盘表面，形成环形的凹陷部位；在凹陷部位中填有环形密封带，环形密封带外缘与法兰盘表面齐平。

5.根据权利要求4中所述的钛加热管组件，其特征在于，所述环形密封带是树脂密封带或橡胶密封带。

6.根据权利要求1至5任意一项中所述的钛加热管组件，其特征在于，所述不锈钢法兰是由不锈钢片材压制而成的碗状凹陷结构，并以其顶面作为法兰盘表面；所述翻边通孔位于凹陷结构内侧，钛加热管通过其直型段安装在翻边通孔中。