CN210802125U - 换热器管板与换热器 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种换热器管板与换热器，该换热器管板包括氟塑料孔板和多个氟塑料短管，氟塑料孔板包括多个安装孔；多个氟塑料短管一一对应的设于所述安装孔上。本公开提供的换热器管板，重量轻，制造工艺简单。

Description

换热器管板与换热器

技术领域

本公开涉及换热设备技术领域，具体而言，涉及一种换热器管板与换热器。

背景技术

换热器大量应用于石油化工、电力行业的换热与余热回收工段，属于非常重要的化工设备之一。常见的应用于高腐蚀工况下的换热器，主要是超纯氟塑料列管加强式换热器。

管板是换热器的核心部件，是换热器的重要组成部分。超纯氟塑料列管加强式换热器是用金属管板制作并用超纯氟塑料材料进行衬里(衬在换热器的内壁、管板以及列管的内层或外侧)，并通过特殊的焊接方法组成。

由于设备管板与管束以钢材为基层、超纯氟塑料材料为内衬层，设备重量相对较大。同时，由于特殊的焊接方法与双层材料结构大大增加了设备的制造难度。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种重量轻、制造工艺简单的换热器管板与换热器。

根据本公开的一个方面，提供了一种换热器管板，该换热器管板包括：

氟塑料孔板，包括多个安装孔；

多个氟塑料短管，一一对应的设于所述安装孔上。

在本公开的一种示例性实施例中，各所述氟塑料短管在所述氟塑料孔板的一侧均具有翻边。

在本公开的一种示例性实施例中，所述氟塑料短管的翻边与所述氟塑料孔板通过热熔连接。

在本公开的一种示例性实施例中，各所述氟塑料短管的翻边位于所述氟塑料孔板的同一侧。

在本公开的一种示例性实施例中，所述氟塑料短管的翻边宽度为4mm～10mm。

在本公开的一种示例性实施例中，相邻的两个所述氟塑料短管的中心轴线的间距为30mm～60mm。

根据本公开的另一个方面，提供了一种换热器，该换热器包括：

多个上述任一实施例提供的所述的换热器管板，各所述换热器管板沿预设方向排布，且各所述换热器管板上的所述氟塑料短管位置对应设置；

换热管束，通过多个所述换热器管板固定设置，所述换热管束包括多个换热管，各所述换热管至少穿过两个所述换热器管板上的所述氟塑料短管。

在本公开的一种示例性实施例中，位于所述换热管束两端的两个所述换热器管板上的所述氟塑料短管的翻边位于两个所述换热器管板相离的两侧面上。

在本公开的一种示例性实施例中，各所述换热器管板上的所述氟塑料短管的数量相同，且各所述换热器管板上相邻的两个所述氟塑料短管的中心轴线的间距也相同。

在本公开的一种示例性实施例中，所述换热管的至少一个端部设有外倒角。

本公开提供的换热器管板，采用在氟塑料孔板设置多个安装孔，然后将多个氟塑料短管直接一一对应的设于安装孔上，换热器管板由氟塑料材质形成，重量较轻，耐高温性好，可保证在260℃以下正常工作，以及耐腐蚀性强；同时，换热器管板未采用夹层、衬里设计，直接由氟塑料孔板与氟塑料短管形成，制造工艺简单，占用空间小，氟塑料短管之间的排布能够相对更加紧凑，能够相对增加氟塑料孔板单位面积上氟塑料短管的数量，进而能够增加采用此换热器管板的换热器的换热面积，从而提高换热器的换热效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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为本公开的一种实施例提供的换热器管板的局部侧面剖视图；

图2为本公开的一种实施例提供的换热器的局部侧面剖视图；

图3为本公开的一种实施例提供的换热器的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

本公开实施方式提供了一种换热器管板，如图1和图2所示，该换热器管板包括氟塑料孔板1和多个氟塑料短管2，氟塑料孔板1包括多个安装孔；多个氟塑料短管2一一对应的设于安装孔上。其中，氟塑料孔板1上安装孔的直径与氟塑料短管2的外径匹配，以使氟塑料短管2能够与安装孔紧密配合。

本公开提供的换热器管板，采用在氟塑料孔板1设置多个安装孔，然后将多个氟塑料短管2直接一一对应的设于安装孔上，换热器管板由氟塑料材质形成，重量较轻，耐高温性好，可保证在260℃以下正常工作，以及耐腐蚀性强；同时，换热器管板未采用夹层、衬里设计，直接由氟塑料孔板1与氟塑料短管2形成，制造工艺简单，占用空间小，氟塑料短管2之间的排布能够相对更加紧凑，能够相对增加氟塑料孔板1单位面积上氟塑料短管2的数量，进而能够增加采用此换热器管板的换热器的换热面积，从而提高换热器的换热效率。

具体地，氟塑料短管2均匀分布设置在氟塑料孔板1上。氟塑料短管2在氟塑料孔板1上的分布可以为平行排列，也可以星形或其他形状排列，本公开对此不做限制，本领域技术人员根据实际的工艺或使用需求调整不同的分布状况。例如，对于某些工况下，氟塑料短管2在氟塑料孔板1的上部与下部采用平行分布，氟塑料短管2在氟塑料孔板1的中部采用星型分布，调整管外流体的流向，以提高换热效率。

其中，氟塑料孔板1的厚度可为1.5mm～4mm，氟塑料孔板1的形状可为矩形、圆形、椭圆形、三角形等，本公开对此不做限制，本领域技术人员可对氟塑料孔板1的形状和大小可根据实际需要进行设计。当然，氟塑料孔板1的厚度也可小于1.5mm或大于4mm。

如图1所示，各氟塑料短管2在氟塑料孔板1的一侧均具有翻边3。氟塑料短管2通过翻边3的设置，能够使氟塑料短管2插接与氟塑料孔板1的安装孔中后，翻边3形成对氟塑料短管2相对氟塑料孔板1相对移动的限位。

具体地，氟塑料短管2的翻边3与氟塑料孔板1通过热熔连接，即氟塑料短管2与氟塑料孔板1通过热熔连接。氟塑料短管2通过热熔焊接成型固定设置在氟塑料孔板1的安装孔上，通过自动化热熔焊接的氟塑料短管2与氟塑料孔板1的结合面成型美观、强度高，形成翻边3，且翻边3为直接翻边圆滑无褶皱、无收口，在高温或低温环境下，均不会出现氟塑料短管2与氟塑料孔板1结合面开裂、脱落的现象，保证了换热器管板的可靠性。

本公开提供的氟塑料短管2的翻边3，可通过制造工艺直接形成具有翻边3的氟塑料短管2，然后通过热熔、焊接、粘接、铆接等方式将氟塑料短管2与氟塑料孔板1固定连接在一起；也可通过热熔焊接成型工艺，使氟塑料短管2热熔形成翻边3并使翻边3与安装孔周围的氟塑料孔板1热熔为一体连接，降低了氟塑料短管2的制造工艺难度与成本，提高了氟塑料短管2与氟塑料孔板1的连接强度。

如图1和图2所示，各氟塑料短管2的翻边3位于氟塑料孔板1的同一侧，便于换热器管板的制造、存放与运输，便于后期换热管束的安装。当然，氟塑料短管2的翻边3也可位于氟塑料孔板1的两侧。

具体地，氟塑料短管2的翻边3宽度为4mm～10mm，以保证氟塑料短管2与氟塑料孔板1的连接强度，又避免翻边3占用氟塑料孔板1过多的面积，保证氟塑料孔板1单位面积上可设置目标数量的氟塑料短管2。当然，氟塑料短管2的翻边3宽度也可小于4mm或大于10mm。

具体地，氟塑料短管2的翻边3厚度为氟塑料短管2厚度的80％～85％，以保证氟塑料短管2与氟塑料孔板1的连接强度。

具体地，氟塑料短管2长度为40mm～60mm，以保证在后期安装换热管束时能够稳定的固定和支撑套设的换热管束，同时又能避免换热器管板的重量过大。当然，氟塑料短管2长度也可小于40mm或大于60mm。

具体地，氟塑料短管2的内径为20mm～40mm。优选地，多个氟塑料短管2的内径相同，便于安装，便于批量生产，便于匹配换热管4。当然，多个氟塑料短管2的内径也可不同，氟塑料短管2长度也可小于20mm或大于40mm。

如图1所示，氟塑料短管2垂直设置在氟塑料孔板1上，氟塑料短管2中心线与氟塑料孔板1平面成90°。通过将氟塑料短管2垂直设置在氟塑料孔板1上，氟塑料孔板1可水平放置，便于氟塑料孔板1的固定；同时，氟塑料孔板1的受力方向沿着氟塑料孔板1的自身主体延伸方向，提高了氟塑料短管2与氟塑料孔板1之间的连接强度，保证了换热器管板的可靠性。当然，氟塑料短管2中心线与氟塑料孔板1平面的夹角也可小于90°或大于90°。

具体地，相邻的两个氟塑料短管2的中心轴线的间距为30mm～60mm。通常，对于换热器来说，换热管束中的换热管4的中心间距越小，单位换热器管板面积内换热管的数量越多，换热管束的换热面积越大。但是，申请人发现，如果中心间距下降至一定程度，反而影响换热管外流体的流速，降低换热效率，当中心间距为30mm～60mm时换热效果最佳。如果间距大于该范围，则单位面积的换热管的数量减小，换热效率下降，即使增加换热管的直径也无法将换热效率特别有效地提高。当然，本领域技术人员也可将相邻的两个氟塑料短管2的中心轴线的间距设为小于30mm或大于60mm。

具体地，氟塑料孔板1与氟塑料短管2可由聚四氟乙烯PTFE、乙烯三氟氯乙烯共聚物ECTFE、聚偏氟乙烯PVDF、聚全氟乙丙烯FEP等材料形成。氟塑料短管2与氟塑料孔板1均选用超纯氟塑料为原材料，以使氟塑料管板可适用于高温、低温、高腐蚀等多种苛刻的使用环境。本公开对氟塑料孔板1与氟塑料短管2的具体材料不做限制，凡是属于氟塑料的，均属于本公开的保护范围。优选地，氟塑料孔板1与氟塑料短管2的材料相同。可选地，氟塑料孔板1与氟塑料短管2的材料也可不同。

本公开还提供了一种换热器，如图2和图3所示，该换热器包括多个上述的换热器管板与换热管束。其中，各热器管板沿预设方向排布，且各换热器管板上的氟塑料短管2位置对应设置；换热管束通过多个换热器管板固定设置，换热管束包括多个换热管4，各换热管4至少穿过两个换热器管板上的氟塑料短管2。

本公开提供的换热器，换热器管板使得换热器管式的换热管4的排列分布更加紧凑，换热器管板的单位面积上换热管4数量较多，增加了换热面积的增加，有效的提高了换热器的换热效率，并具有良好的耐高温性，可保证在260℃以下正常工作，还具有较强的耐腐蚀性，可模块化叠加布置以及减少换热器装置的占地空间等优点。

具体地，位于换热管束两端的各换热器管板上的氟塑料短管2的翻边3位于两个换热器管板相离的两侧面上。如图3所示，设有两个换热器管板，分别位于换热管束的两端，且两个换热器管板上的氟塑料短管2的翻边3均朝向换热器的外围。

其中，换热器管板可为三个、四个或更多，本公开对此不做限制，本领域技术人员应该理解，当换热器管板的数量越多，对换热管束的支撑和稳固性越好，但对换热器的换热效率也会影响越来越大。当采用更多个换热器管板时，多个换热器管板位置对应设置，换热管束依次穿过各换热器管板固定设置。

具体地，各换热器管板上的氟塑料短管2的数量相同，且各换热器管板上相邻的两个氟塑料短管2的中心轴线的间距也相同。通过这种设置，能够保证各换热器管板上的氟塑料短管2的数量以及分布均相同，保证安装换热管束后，各氟塑料短管2中均套设有换热管4，最大化利用换热器管板，相对降低换热器管板的重量。

具体地，换热管4的至少一个端部设有外倒角5。如图2所示，换热管4的一个端部设有外倒角5，即在换热管4端面与外周面上设置倒角5。通过倒角5的设置，方便多个换热管4一一对应的插入氟塑料短管2中。其中，可在各换热管4的两端均设置外倒角5，也可在换热管4的一端设置外倒角5，或者部分换热管4的端部设置外倒角5，本公开对此不做限制。

此外，本公开的管热管束的换热管4可为玻璃管，采用玻璃管作为换热器的换热管4，能有效防止换热管4腐蚀，极大地延长了换热器设备使用寿命，减少了换热器设备的维护成本，提高了换热器的可靠性。本领域技术人员还可以采用其他材质的换热管，例如金属材质的换热管，本公开对此不做限制。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种换热器管板，其特征在于，包括：

氟塑料孔板，包括多个安装孔；

多个氟塑料短管，一一对应的设于所述安装孔上。

2.根据权利要求1所述的换热器管板，其特征在于，各所述氟塑料短管在所述氟塑料孔板的一侧均具有翻边。

3.根据权利要求2所述的换热器管板，其特征在于，所述氟塑料短管的翻边与所述氟塑料孔板通过热熔连接。

4.根据权利要求2所述的换热器管板，其特征在于，各所述氟塑料短管的翻边位于所述氟塑料孔板的同一侧。

5.根据权利要求2所述的换热器管板，其特征在于，所述氟塑料短管的翻边宽度为4mm～10mm。

6.根据权利要求1所述的换热器管板，其特征在于，相邻的两个所述氟塑料短管的中心轴线的间距为30mm～60mm。

7.一种换热器，其特征在于，包括：

多个权利要求1-6任一项所述的换热器管板，各所述换热器管板沿预设方向排布，且各所述换热器管板上的所述氟塑料短管位置对应设置；

换热管束，通过多个所述换热器管板固定设置，所述换热管束包括多个换热管，各所述换热管至少穿过两个所述换热器管板上的所述氟塑料短管。

8.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于，位于所述换热管束两端的两个所述换热器管板上的所述氟塑料短管的翻边位于两个所述换热器管板相离的两侧面上。

9.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于，各所述换热器管板上的所述氟塑料短管的数量相同，且各所述换热器管板上相邻的两个所述氟塑料短管的中心轴线的间距也相同。

10.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于，所述换热管的至少一个端部设有外倒角。

Images