CN211876837U - 一种管板组件及热交换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种管板组件及热交换器，它属于热交换领域，所述管板组件用于热交换器，所述管板组件至少包括外管板和内管板，所述外管板上设置有至少一个第一管孔，所述内管板上设置有至少一个第二管孔，所述第一管孔能够与对应的所述第二管孔对准，以使所述热交换器的换热管能够穿过所述第一管孔和所述第二管孔，所述内管板和外管板的互相面对的表面之间设置有冷却通道和/或冷却管道，所述冷却通道和/或冷却管道内流通有冷却介质，本实用新型通过上述结构能够有效解决高温下管板受热膨胀造成的热交换器泄漏失效问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及热交换领域，具体涉及一种管板组件及热交换器。
背景技术
现有双管板结构的碳化硅热交换器上使用的外管板为了满足耐腐蚀的要求普遍使用的是PTFE材料，这种材料虽然耐腐蚀性能好，但是不耐高温，在温度150℃以上时热膨胀明显，容易造成管板孔在径向的偏移。
由于碳化硅管热膨胀系数小，而连接碳化硅管的管板等部件位置已固定，高温下就造成了碳化硅管受到管板孔偏移产生的剪切力，轻则造成密封圈单边受力引起物料泄漏，严重的会造成碳化硅管断裂导致无法使用，影响了碳化硅热交换器在高温下的使用寿命。目前解决这种高温的方案一般是增加PTFE的厚度或者在PTFE中添加一些纤维或者金属骨架等，但是不能避免PTFE在高温下的膨胀，仍然有高温下失效的情况，而且增加了材料及制作成本。
有鉴于上述现有技术存在的问题，本实用新型结合相关领域多年的设计及使用经验，辅以过强的专业知识，设计制造了一种管板组件及热交换器，来克服上述缺陷。
实用新型内容
对于现有技术中所存在的问题，本实用新型提供的一种管板组件及热交换器，能够有效解决高温下管板受热膨胀造成的热交换器泄漏失效问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种管板组件，所述管板组件用于热交换器，所述管板组件至少包括外管板和内管板，所述外管板上设置有至少一个第一管孔，所述内管板上设置有至少一个第二管孔，所述第一管孔能够与对应的所述第二管孔对准，以使所述热交换器的换热管能够穿过所述第一管孔和所述第二管孔，所述内管板和外管板的互相面对的表面之间设置有冷却通道和/或冷却管道，所述冷却通道和/或冷却管道内流通有冷却介质。
优选的，所述管板组件的两侧分别设有进口和出口，所述进口和出口与所述冷却通道和/或冷却管道连通。
优选的，所述冷却通道设置在所述金属管板面对的所述防腐蚀管板的表面上。
优选的，所述冷却通道设为冷却槽。
优选的，所述冷却槽包括若干圈沿径向依次设置的圆环槽，相邻所述圆环槽相连通。
优选的，若干圈圆环槽通过十字通道连通。
优选的，所述第一管孔和第二管孔均设为台阶孔，所述台阶孔底部直径小于台阶孔上部直径，所述台阶孔台阶处设有第二密封圈，所述第二密封圈一侧设有螺套。
优选的，所述外管板和内管板的一个设为防腐蚀管板，所述外管板和内管板的另一个设为金属管板，所述换热管为防腐蚀换热管。
优选的，所述防腐蚀换热管为碳化硅陶瓷材质，所述防腐蚀管板为PTFE材质。
优选的，所述内管板和外管板之间设有第一密封圈，所述第一密封圈设置在冷却通道外围保证冷却介质在冷却通道内的密封。
一种热交换器，所述热交换器包括壳体、管程封头，和所述壳体与所述管程封头之间的所述管板组件。
该实用新型的有益之处在于：
(1)本实用新型使用冷却介质在冷却通道内流动降低了耐腐蚀管板温度，阻止了双管板受热膨胀，消除了双管板在径向方向的位移，和换热管不会产生相对偏移，换热管不会受到剪切力，保证了换热管外周的第二密封圈不会造成受力不均匀，有效的解决了高温下管板膨胀造成热交换器泄漏失效的问题。
(2)本实用新型若干圈圆环槽通过十字通道连通的冷却通道结构保证了双管板温度的均匀，提高了冷却效果。
附图说明
图1为一种管板组件的一实施例结构示意图；
图2为一种管板组件冷却通道的结构示意图；
图3为一种管板组件的另一实施例结构示意图。
图中：1-外管板、2-内管板、3-换热管、4-第二密封圈、5-第一管孔、6-第二管孔、7-冷却通道、8-进口、9-出口、10-壳体、11-壳体法兰、12-管箱法兰、13-第一密封圈、14-管程封头。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
作为本实用新型一典型实施例，如图1所示，一种管板组件，管板组件用于热交换器，管板组件至少包括外管板1和内管板2，外管板1上设置有至少一个第一管孔5，内管板2上设置有至少一个第二管孔6，第一管孔5能够与对应的第二管孔6对准，以使热交换器的换热管3能够穿过第一管孔5和第二管孔6，本实用新型换热管3为防腐蚀换热管，防腐蚀换热管可以为石墨、聚四氟乙烯等材质，优选用碳化硅陶瓷材质，内管板2和外管板1的互相面对的表面之间设置有冷却通道7和/或冷却管道，冷却通道7和/或冷却管道内流通有冷却介质。
为了满足耐腐蚀性的要求，本实用新型外管板1和内管板2的一个设为防腐蚀管板，外管板1和内管板2的另一个设为金属管板，具体如图1所示，外管板1为防腐管板，内管板2为金属管板，管程封头14内壁可以设置防腐层，比如喷涂PTFE、搪瓷、搪玻璃等。
冷却通道7设置在内管板2面对的外管板1的表面上和/或外管板1面对的所述内管板2的表面上，具体如图1所示，冷却通道7优选设置在防腐蚀管板面对金属管板的表面上。
如图3所示的另一实施例中，其防腐蚀管板设置在靠近换热器的壳体10位置，而金属管板则设置在靠近管程封头14位置，冷却通道7设置防腐蚀管板面对金属管板的表面上，壳体10内壁可以设置防腐层，比如喷涂PTFE、搪瓷、搪玻璃等。
当内管板2和外管板1的互相面对的表面之间设置冷却管道时，可以在内管板2和/或外管板1的互相面对的表面开槽，冷却管道嵌于槽中。
本实用新型使用冷却介质在冷却通道7内流动降低了耐腐蚀管板温度，阻止了双管板受热膨胀，消除了双管板在径向方向的位移，和换热管3不会产生相对偏移，换热管3不会受到剪切力，保证了换热管3外周的第二密封圈4不会造成受力不均匀，有效的解决了高温下管板膨胀造成热交换器泄漏失效的问题。
较佳地，管板组件的两侧分别设有进口8和出口9，进口8和出口9与冷却通道7和/或冷却管道连通，进口8和出口9位置对立，保证冷却介质的流通。
较佳地，冷却通道7设为冷却槽，冷却槽可以选为均匀分布的直线槽，也可以选为若干圈沿径向依次设置的圆环槽，如图2所示，相邻圆环槽相连通，较佳地，通过十字通道连通，上述结构保证了双管板温度的均匀，提高了冷却效果。
为保证密封性，防止出现泄漏的情况，本实用新型第一管孔5和第二管孔6均设为台阶孔，台阶孔底部直径小于台阶孔上部直径，台阶孔台阶处设有第二密封圈4，第二密封圈4一侧(图中的上方)设有螺套，螺套套设在所述换热管3上并螺接在台阶孔内，拧紧螺套第二密封圈4压缩变形抱紧换热管3，实现换热管3的密封与固定，优先保证螺套的内径略大于换热管3直径，从而预留出热膨胀空间。
为进一步提高密封性，本实用新型内管板2和外管板1之间设有第一密封圈13，第一密封圈13设置在冷却通道7外围保证冷却介质在冷却通道7内的密封。
关于上述部件中的耐腐蚀管板可以为聚丙烯、聚氯乙烯等材质，优选用PTFE材料。金属管板可以为不锈钢材质。
本实用新型热交换器包括壳体10、管程封头14和设置在壳体10和管程封头14之间的管板组件，壳体10和管板组件相接触的一端设有壳体法兰11，管程封头14与管板组件相接触的一端处设有管箱法兰12，金属管板与相邻的壳体法兰11或管箱法兰12通过螺栓连接，利用壳体法兰11和管箱法兰12通过螺栓将管板组件夹紧在两者之间。
应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本实用新型而非意欲限制本实用新型的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本实用新型的技术内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型做各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种管板组件，所述管板组件用于热交换器，所述管板组件至少包括外管板和内管板，所述外管板上设置有至少一个第一管孔，所述内管板上设置有至少一个第二管孔，所述第一管孔能够与对应的所述第二管孔对准，以使所述热交换器的换热管能够穿过所述第一管孔和所述第二管孔，其特征在于：所述内管板和外管板的互相面对的表面之间设置有冷却通道和/或冷却管道，所述冷却通道和/或冷却管道内流通有冷却介质。
2.根据权利要求1所述的一种管板组件，其特征在于：所述管板组件的两侧分别设有进口和出口，所述进口和出口与所述冷却通道和/或冷却管道连通。
3.根据权利要求1所述的一种管板组件，其特征在于：所述冷却通道设置在所述内管板面对的所述外管板的表面上和/或所述外管板面对的所述内管板的表面上。
4.根据权利要求1所述的一种管板组件，其特征在于：所述冷却通道设为冷却槽。
5.根据权利要求4所述的一种管板组件，其特征在于：所述冷却槽包括若干圈沿径向依次设置的圆环槽，相邻所述圆环槽相连通。
6.根据权利要求1所述的一种管板组件，其特征在于：所述第一管孔和第二管孔均设为台阶孔，所述台阶孔底部直径小于台阶孔上部直径，所述台阶孔台阶处设有第二密封圈，所述第二密封圈一侧设有螺套。
7.根据权利要求1所述的一种管板组件，其特征在于：所述外管板和内管板的一个设为防腐蚀管板，所述外管板和内管板的另一个设为金属管板，所述换热管为防腐蚀换热管。
8.根据权利要求7所述的一种管板组件，其特征在于：所述防腐蚀换热管为碳化硅陶瓷材质，所述防腐蚀管板为PTFE材质。
9.根据权利要求1所述的一种管板组件，其特征在于：所述内管板和外管板之间设有第一密封圈，所述第一密封圈设置在冷却通道外围保证冷却介质在冷却通道内的密封。
10.一种热交换器，其特征在于：所述热交换器包括壳体、管程封头，和所述壳体与所述管程封头之间的如权利要求1-9中任意一项所述的管板组件。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202020430042.XU CN211876837U (zh) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | 一种管板组件及热交换器 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN211876837U true CN211876837U (zh) | 2020-11-06 |
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Family Applications (1)
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2020
- 2020-03-30 CN CN202020430042.XU patent/CN211876837U/zh active Active
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