CN2216235Y - 浮头式搪玻璃列管换热器 - Google Patents

Abstract

一种浮头式搪玻璃列管换热器，组装式换热管开 口一端固定于管板上，封闭一端悬浮在壳体腔内，换 热管在两端的管板开孔处间隔插入，导流管从换热管 的开口端插入其中心，壳程的反应介质接触面是搪玻 璃或衬涂聚四氟乙烯材质。壳体外可以有夹套。是 新型的搪玻璃列管换热器，不受温差限制，使用范围 广，换热管、壳体与管板采用组装式，可方便更换损坏 件，延长整机寿命。

Description

本实用新型涉及化工设备中列管换热器范畴，特别涉及一种浮头式搪玻璃列管换热器。

搪玻璃，亦名耐酸搪瓷或化工搪瓷，是在钢铁设备的工作面喷涂含硅量高的瓷釉经高温烧结而成。具有表面光滑不粘料，耐各种化学介质的腐蚀（氟氢酸、各种含氟离子介质、浓磷酸及强碱除外）。并可在温度200℃，压力1MPa以上工作，同时具备钢制压力容器和玻璃容器的双重特点，已成为化工、制药行业的主要优选设备。

目前，由于搪烧技术限制，已有技术只能制造套筒式或片式的的搪玻璃换热器，但体积大，换热效率低，成本高，设备最高工作压力P≤0.1MPa，而且换热面积小，套筒式只能制造最大 10m²，片式最大到15m²，远远不能满足化工、制药生产工艺需要。

换热器是化工、制药生产中重要的工艺设备，列管换热器在换热器族类中，具有构造紧凑，换热效率高，单位换热面积小，消耗材料少，成本低等优点，因此得到广泛的应用。

CN    94    2    40124.7和CN    94    2    41089.0提供了两种新颖的壳程搪玻璃列管换热器，为搪玻璃列管换热器的发展提供了新的构思。

本实用新型的发明目的，就是为进一步满足化工、制药生产工艺设备的需要，继续增加搪玻璃列管换热器的新品种。

本实用新型的构思是以下述技术方案实现的：

设计制造一种属于列管换热器范畴的，主要由壳体、端盖、管板和管束组成的浮头式搪玻璃列管换热器，其特征在于：

a.组装式换热管（4）开口一端可以采用垫片、螺栓密封固定于管板（2）上，封闭一端悬浮在壳体（5）腔内，

b.换热管（4）在换热器壳体（5）两端的管板（2）开孔处间隔插入，导流管（3）从换热管（4）的开口端插入其中心，

c.壳程的反应介质接触面，是搪玻璃或衬涂聚四氟乙烯材质。

上述的浮头式搪玻璃列管换热器，所述的管板（2），其剖面形状可以是直线形或椭圆形。

上述的浮头式搪玻璃列管换热器，所述的壳体（5）外可以有夹层（6），壳体内管束间可设置折流板或轴向装设分程板成为多壳程。

上述的浮头式搪玻璃列管换热器，所述的导流管板（10）上有与换热管（4）数量相等的多根导流管（3），可以是导流管（3）从换热管（4）的开口端插入其中心，或换热管（4）的开口端，有密封法兰（14），导流管（3）贯穿密封法兰（14）插入换热管（4）中心，密封法兰（14）上还有引出管（13）。

上述的浮头式搪玻璃列管换热器，所述的端盖内腔中可以有导流管板（10），将端盖内腔分隔成管箱（1）和分程箱（12），与导流管板（10）交    叉设置的分程隔板（11），又将管箱（1）和分程箱（12）分隔为多程结构。

上述的浮头式搪玻璃列管换热器，所述的壳程的反应介质接触面是搪玻璃或衬涂聚四氟乙烯材质，是指壳体（5）的内表面和换热管（4）的外表面是搪玻璃，管板（2）的内表面是搪玻璃或聚四氟乙烯材质。

与已有技术比较，本实用新型具有如下优点：

1.换热管一端固定，另一端为自由体，因此换热管与壳体由于温差而线膨胀不同步，不会产生任何应力而使玻璃釉层损坏，不受温差限制，使用范围广，不易损坏使用寿命长。

2.本设计换热管、壳体与管板采用组装式，若有的部件损坏，可方便更换损坏件，延长整机寿命。

3.本设计中管板（2）可采用平板形或椭圆形，换热器直径小，工作压力低时，管板可采用平板形，制造简单；当直径较大，工作压力较高时，管板可采用椭圆形，受力好、承压高、管板薄、节省材料。

4.本设计中在管箱（1）和分程箱（12）内加装分程隔板，可做成多管程；在壳体（5）内轴向增加分程隔板可做成多壳程。

5.本设计中换热管与管板仅一端固定另一端悬浮，因此当管板与壳体法兰之间垫片发生泄漏时，不必拆卸换热管，可将管板与换热管整体抽出更换垫片；同时壳程内有物料结垢，也可拆开壳体与管板螺栓，将其抽出清除，而不必拆卸换热管；如果换热管内结垢，可打开端盖直接清除。

6.当使用如图4式结构时，可省却两端盖，即管箱（1）和分程箱（12）结构，例如用胶管分别连接换热管（4）的导流管（3）和引出管（13），根据需要的管程任意组联，可省去两端盖，节省钢材、制造简单、成本低。

7.使用范围广，对气体、液体介质都能进行加热、冷却、冷凝等热交换过程；可卧式或立式安装，便于化工、制药工艺场地布置。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步阐述：

图1是浮头式搪玻璃列管换热器结构示意图；

图2、3是浮头式搪玻璃列管换热器管束两端排列状态示意图；

图4是其换热管（4）的开口端，有密封法兰（14）时的状态示意图；

图5是图4的左侧视图。

图中，1是管箱；2是管板，可以根据需要确定采用平板形或椭圆形；3是导流管，插入换热管内底部，是供换热用的水或蒸汽进、出用；4是换热管；5是壳体；6是夹套；7是支座；8是端盖与管板、管板与壳体法兰间的垫片；9是管板与换热管口法兰之间的垫片；10是导流管板；11是分程隔板；12是分程箱；13是引出管；14是密封法兰；15是密封法兰（14）与换热管口法兰之间的垫片；a、b是物料进、出口；c、d、f、e冷却水或蒸汽进、出口。

【实施例】制造浮头式搪玻璃列管换热器。

金属基材是搪玻璃专用钢，壳体、端盖、管板、常规工艺压、卷、焊接成型；管束用无缝管；壳体、经去油污、除锈蚀、去毛刺及喷砂处理，粉末喷涂釉料后烧成。

换热管（4）为浮头式，一端封闭，另一端为法兰，换热管外表面和法兰内表面搪烧玻璃釉料，管板（2）内表面、其插管开孔和压垫片处的外表面搪烧玻璃釉料或衬涂聚四氟乙烯材质。

将换热管（4）从管板（2）开孔处插入，加垫片用螺栓紧固，此时，换热管（4）一端固定在管板（2）上，另一端悬浮在壳体内，当壳体与换热管之间有较大的温差时，其膨胀不同步，但因换热管可自由伸缩，所以换热管与壳体之间不会产生任何应力而破坏玻璃釉料层；同时换热管法兰与管板用平垫片紧固密封，其密封可靠。

换热管（4）在换热器壳体（5）两端的管板（2）开孔处间隔插入，增加布管密度，减小管间距离，提高换热效率且缩小换热器体积。

换热管（4）固定在管板端为开口，管箱（1）的导流管（3）伸入到换热管（4）内底部，水或蒸汽由导流管（3）导流到其底部，然后再沿换热管（4）内表面与导流管（3）外表面的间隙流出，增加水或蒸汽与换热管的接触面积。

换热器端盖内设有两个腔体，一是管箱（1）中间有分程隔板（11），二是分程箱（12），冷水由g管口进入（蒸汽由f管口进入），经导流管（3）送到换热管（4）内端部，从导流管（3）外沿换热管内壁流出到分程箱（12），流入另一组管束，经导流管（3）内→换热管（4）内端部→导流管（3）外沿换热管内壁→流出→管箱（1），从f管口排出（若为蒸汽，方向相反）。根据需要增加分程隔板，可制造多管程。

管板（2）为平板形或椭圆形，在制造高压换热器时，可采用与壳体同厚的椭圆形管板，制造大直径换热器时，可将椭圆形管板与壳体直接焊接在一起，管口a改为入孔，在入孔盖上开a口。

壳体外可装夹层（6），增加换热面积，并保护壳体不会直接受撞击而损坏玻璃釉料层。

在管束的径向可装置折流板，延长热交换路程；在管束的轴向装置分程隔板可制造成多壳程。

管板、端盖法兰、壳体法兰用螺栓连接，其管板的钻孔与螺孔相间，管板螺孔用螺杆加搪玻璃专用垫片先与壳体紧固，然后用长螺栓将端盖法兰、管板和壳体法兰紧固。

实践证明，使用效果满意，达到了预期的发明目的。

Claims (6)

1、一种主要由壳体、端盖、管板和管束组成的浮头式搪玻璃列管换热器，其特征在于：

a.组装式换热管(4)开口一端密封紧固于管板(2)上，封闭一端悬浮在壳体(5)腔内，

b.换热管(4)在换热器壳体(5)两端的管板(2)开孔处间隔插入，导流管(3)从换热管(4)的开口端插入其中心，

c.壳程的反应介质接触面，是搪玻璃或衬涂聚四氟乙烯材质。

2、根据权利要求1所述的浮头式搪玻璃列管换热器，其特征是所述的管板（2），其剖面形状可以是直线形或椭圆形。

3、根据权利要求1所述的浮头式搪玻璃列管换热器，其特征是所述的壳体（5）外可以有夹层（6），壳体内管束间可以设置折流板或轴向装设分程板。

4、根据权利要求1所述的浮头式搪玻璃列管换热器，其特征是所述的导流管板（10）上有与换热管（4）数量相等的多根导流管（3），可以是导流管（3）从换热管（4）的开口端插入其中心，或换热管（4）的开口端，有密封法兰（14），导流管（3）贯穿密封法兰（14）插入换热管（4）中心，密封法兰（14）上还有引出管（13）。

5、根据权利要求1所述的浮头式搪玻璃列管换热器，其特征是所述的端盖内腔中可以有导流管板（10），将端盖内腔分隔成管箱（1）和分程箱（12），与导流管板（10）交叉设置的分程隔板（11），又将管箱（1）和分程箱（12）分隔为多程结构。

6、根据权利要求1所述的浮头式搪玻璃列管换热器，其特征是所述的壳程的反应介质接触面，是搪玻璃或衬涂聚四氟乙烯材质，是指壳体（5）的内表面和换热管（4）的外表面是搪玻璃，管板（2）的内表面是搪玻璃或衬涂聚四氟乙烯材质。

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