CN216409896U - 一种管板与换热管的连接结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种管板与换热管的连接结构，包括管板、开设于管板中的通孔、一端沿轴向内缩地穿设于通孔中的换热管、内凹地设于通孔中的环形槽、设于换热管一端的内圆锥端面，环形槽和换热管沿通孔的长度延伸方向排列，内圆锥端面沿换热管一端伸出管板的方向张开设置，换热管的另一端穿出通孔；连接结构还包括焊设于通孔、环形槽及内圆锥端面上的焊缝，焊缝沿通孔的轴心线方向呈流线型设置。本实用新型管板与换热管的连接结构，不仅能够避免介质在管端堵塞，还能够大幅增加焊缝的连接强度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种管板与换热管的连接结构。
背景技术
管式换热器在石油、炼化及其它行业被广泛应用。现有技术中，管板和换热管焊接时，需要将换热管穿出管板，在两者之间填充焊缝。这种焊接结构对于高密度介质的高分子气体，例如聚丙烯、丙烯酸酯共聚物、苯乙烯共聚物等，由于介质粘性大流动性差，存在易聚结的特性，传统结构的管式换热器在使用一段时间后，介质会在管端聚集将换热管堵塞，设备需要停车清理，继续开车使用一段时间后聚结情况还会持续出现，大大影响了装置的正常运行，有些堵塞严重的设备只能报废处理。
针对上述问题，现有技术中，有通过将换热管内缩于管板中再进行焊接的结构，这种焊接结构虽然能够避免管端堵塞，但是管板和换热管之间的焊接牢固度较差，管式换热器在使用一段时间之后，管板和换热器容易相互脱开，影响装置的正常运行。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种管板与换热管的连接结构，不仅能够避免介质在管端堵塞，还能够大幅增加焊缝的连接强度。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种管板与换热管的连接结构，包括管板、开设于所述管板中的通孔、一端沿轴向内缩地穿设于所述通孔中的换热管、内凹地设于所述通孔中的环形槽、设于所述换热管一端的内圆锥端面，所述环形槽和所述换热管沿所述通孔的长度延伸方向排列，所述内圆锥端面沿所述换热管一端伸出所述管板的方向张开设置，所述换热管的另一端穿出所述通孔；
所述连接结构还包括焊设于所述通孔、所述环形槽及所述内圆锥端面上的焊缝，所述焊缝沿所述通孔的轴心线方向呈流线型设置。
优选地，所述通孔未套设所述换热管的内圆周面中，靠近所述换热管的一侧用于连接所述焊缝，远离所述换热管的一侧沿所述通孔的轴心线方向呈流线型设置。
更优选地，所述焊缝的流线型母线和所述通孔的流线型母线均为圆弧，所述圆弧的半径为R。
更进一步优选地，所述换热管内缩于所述通孔中的距离为R。
优选地，所述环形槽的内侧槽壁与所述内圆锥端面的最外端相互抵接。
更优选地，所述环形槽的内侧槽壁垂直于所述通孔的轴心线方向。
更优选地，所述环形槽的外侧槽壁与其内侧槽壁之间的夹角为α，其中40°≤α≤50°。
优选地，所述内圆锥端面与所述通孔的轴心线之间的夹角为β，其中50°≤β≤70°。
优选地，所述环形槽的槽深为d，其中0.5≤d≤1.5mm。
优选地，所述焊缝的粗糙度为Ra，其中Ra≤0.8。
由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型管板与换热管的连接结构，将换热管内缩于管板中，并使焊缝沿通孔的轴心线方向呈流线型设置，能够避免介质在换热管的管端堵塞；通过在通孔中设置环形槽，并将换热管的端面设置成内圆锥端面，能够增加两者与焊缝的接触面积和连接强度，提高换热器的使用寿命。
附图说明
附图1为根据本实用新型具体实施例的管板与换热管的焊接结构剖视示意图（抛光后）；
附图2为根据本实用新型具体实施例的管板与换热管的焊接结构剖视示意图（抛光前）；
附图3为根据本实用新型具体实施例的管板与换热管的连接结构剖视示意图。
其中：1、管板；2、通孔；3、换热管；31、内圆锥端面；4、环形槽；41、内侧槽壁；42、外侧槽壁；5、焊缝。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。
参见图1-3所示，本实施例提供一种管板与换热管的连接结构，包括管板1、开设于管板1中的通孔2、左端（即图1中的左）沿轴向内缩地穿设于通孔2中的换热管3，换热管3的右端向右穿出管板1。管板1、通孔2和换热管3同轴心线设置，三者的轴心线均沿水平方向延伸。
参见图1所示，上述管板与换热管的连接结构，还包括径向内凹地设于通孔2中的环形槽4、设于换热管3左端的内圆锥端面31，环形槽4和换热管3沿通孔2的长度延伸方向排列，内圆锥端面31沿水平向左的方向张开设置，即内圆锥端面31的直径向左逐渐增大。
在本实施例中，换热管3左端与管板1左端之间的距离为R，R=11.2mm。也就是说，换热管3向右内缩于管板1中的距离为R。上述环形槽4与通孔2具有相同的轴心线，环形槽4的内侧槽壁41（即图3中的右侧槽壁）与内圆锥端面31的最外端（即图3中换热管3的最左端）相互抵接。环形槽4的内侧槽壁41垂直于通孔2的轴心线方向。
参见图1所示，上述管板与换热管的连接结构，还包括焊设于通孔2的内圆周面、环形槽4中以及内圆锥端面31上的焊缝5，该焊缝5沿通孔2的轴心线方向呈流线型设置。由于环形槽4的内侧槽壁41和内圆锥端面31的最外端相互抵接，焊缝5填满环形槽4后能够直接连接内圆锥端面31，使管板1和换热管3之间的连接强度更高。
通过在通孔2中设置环形槽4，能够增加管板1与焊缝5的接触面积和连接强度；通过将换热管3的端面设置成内圆锥端面31，能够增加换热管3与焊缝5的接触面积和连接强度，因此能够进一步提高管板1和换热管3之间的连接强度，提高换热器的使用寿命。
参见图1所示，通孔2未套设换热管3的内圆周面，即换热管3向右内缩后，换热管3左侧裸露的长度为R的通孔2的内圆周面。其中靠近换热管3的一侧用于连接焊缝5，远离换热管3的一侧沿通孔2的轴心线方向呈流线型设置。
参见图1所示，焊缝5的流线型母线和通孔2的流线型母线均为圆弧，圆弧的半径为R。这里说的流线型母线以焊缝5为例，是指流线型母线绕通孔2的轴心线旋转一周，能够形成焊缝5的表面形状。通过这个设置，能够提高介质的流通性，进一步避免介质在管端堵塞。
上述环形槽4的外侧槽壁42（即图3中的左侧槽壁）与其内侧槽壁41之间的夹角为α，其中40°≤α≤50°；环形槽4的槽深为d，其中0.5≤d≤1.5mm。在本实施例中，α为45°，d=1mm，环形槽4沿凹陷方向逐渐收窄设置。
上述内圆锥端面31与通孔2的轴心线之间的夹角为β，其中50°≤β≤70°。在本实施例中，β为60°，即内圆锥端面31与竖直方向的角度为30°。
焊缝5抛光后，其表面粗糙度为Ra，其中Ra≤0.8。
以下具体阐述下本实施例的工作过程：
参见图3所示，焊缝5焊接前，将换热管3左端穿入管板1中，使换热管3左端与管板1左端之间具有11.2mm的距离，使换热管3左端内圆锥端面31的最左端与环形槽4的内侧槽壁41顶部相互抵接；
参见图2所示，焊缝5焊接时，将焊缝5焊接在通孔2的内侧周部、环形槽4中以及内圆锥端面31上，通过焊缝5焊接以固定连接管板1和换热管3；
参见图1所示，焊接完成后，对焊缝5和通孔2进行抛光，使焊缝5和通孔2呈流线型设置。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种管板与换热管的连接结构，其特征在于：包括管板、开设于所述管板中的通孔、一端沿轴向内缩地穿设于所述通孔中的换热管、内凹地设于所述通孔中的环形槽、设于所述换热管一端的内圆锥端面，所述环形槽和所述换热管沿所述通孔的长度延伸方向排列，所述内圆锥端面沿所述换热管一端伸出所述管板的方向张开设置，所述换热管的另一端穿出所述通孔；
所述连接结构还包括焊设于所述通孔、所述环形槽及所述内圆锥端面上的焊缝，所述焊缝沿所述通孔的轴心线方向呈流线型设置。
2.根据权利要求1所述的管板与换热管的连接结构，其特征在于：所述通孔未套设所述换热管的内圆周面中，靠近所述换热管的一侧用于连接所述焊缝，远离所述换热管的一侧沿所述通孔的轴心线方向呈流线型设置。
3.根据权利要求2所述的管板与换热管的连接结构，其特征在于：所述焊缝的流线型母线和所述通孔的流线型母线均为圆弧，所述圆弧的半径为R。
4.根据权利要求3所述的管板与换热管的连接结构，其特征在于：所述换热管内缩于所述通孔中的距离为R。
5.根据权利要求1所述的管板与换热管的连接结构，其特征在于：所述环形槽的内侧槽壁与所述内圆锥端面的最外端相互抵接。
6.根据权利要求5所述的管板与换热管的连接结构，其特征在于：所述环形槽的内侧槽壁垂直于所述通孔的轴心线方向。
7.根据权利要求5所述的管板与换热管的连接结构，其特征在于：所述环形槽的外侧槽壁与其内侧槽壁之间的夹角为α，其中40°≤α≤50°。
8.根据权利要求1所述的管板与换热管的连接结构，其特征在于：所述内圆锥端面与所述通孔的轴心线之间的夹角为β，其中50°≤β≤70°。
9.根据权利要求1所述的管板与换热管的连接结构，其特征在于：所述环形槽的槽深为d，其中0.5≤d≤1.5mm。
10.根据权利要求1所述的管板与换热管的连接结构，其特征在于：所述焊缝的粗糙度为Ra，其中Ra≤0.8。
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| CN202123318781.3U CN216409896U (zh) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | 一种管板与换热管的连接结构 |
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| CN216409896U true CN216409896U (zh) | 2022-04-29 |
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| CN202123318781.3U Active CN216409896U (zh) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | 一种管板与换热管的连接结构 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115031554A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-09-09 | 山西阳煤化工机械（集团）有限公司 | U型管换热器 |
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2021
- 2021-12-27 CN CN202123318781.3U patent/CN216409896U/zh active Active
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