一种管壳式加热器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种管壳式加热器，其包括上封头、加热容器、水平设置的管板和竖直设置的电热管；管板与电热管通过螺套和卡套连接：螺套和卡套同轴绕设于电热管的外壁、且卡套置于螺套的下方，螺套的外螺纹与管板的内螺纹相咬合，卡套的刃口卡入电热管的管壁；上封头与管板的上表面围合成第一空间；加热容器用于容纳被加热液体；被加热液体的液面与管板的下表面围合成第二空间；电热管的底端位于被加热液体的液面以下；管壳式加热器还包括一贯穿管板、上至第一空间且下至第二空间的通气管。本实用新型专利技术的管壳式加热器对管板、上封头以及法兰的耐压需求降低，同时管板、上封头及法兰的用料等级也降低，重量减轻。重量减轻。重量减轻。

【技术实现步骤摘要】
一种管壳式加热器


[0001]本技术涉及一种管壳式加热器。

技术介绍

[0002]管子与管板接头的连接技术是压力容器制造的难题之一，尤其是高温高压容器的制造。管子与管板的连接要求更严格，如大型工厂中的换热器、加热器等。目前，管子与管板的连接主要采用焊接方法，然而焊接的工艺不仅复杂，还对管板表面材质质量要求严格，甚至当接头的焊缝处在高温高压、腐蚀介质存在的条件下时，存在腐蚀并泄漏等问题。
[0003]另外，在实际生产中，为了保证管板的强度、刚度和耐压性能满足工艺需要，管板的厚度大大增加，法兰较重以及上封头体积庞大，如大型储能设备的电加热器，数千支电热管与管板连接，采用传统的焊接方法，焊接量大，焊接很复杂，管板较厚，法兰较重，生产成本较高。
[0004]中国专利文献CN 1032387A中公开了一种管子与管板的连接方式，可以在一定程度上节省管板的材料，但依然未解决法兰、上封头重量的问题，也就是说，为了保证管板对其他构件的承重作用，管板的厚度仍需要保证在一定范围；并且由于加热器内部的高压气氛，还需要保证管板的耐压性能和强度较好。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题是克服现有的管壳式加热器中，加热管与管板采用复杂的焊接方法，以及为了保证强度和耐压性能需求，上封头、设备法兰和管板的用料等级要求高、成本高，重量大的缺陷，而提供一种管壳式加热器。
[0006]为了解决上述技术问题，本技术提供下述技术方案：
[0007]一种管壳式加热器，其包括上封头、加热容器、水平设置的管板和竖直设置的电热管；
[0008]所述管板与所述电热管通过螺套和卡套连接：所述螺套和所述卡套同轴绕设于所述电热管的外壁、且所述卡套置于所述螺套的下方，所述螺套的外螺纹与所述管板的内螺纹相咬合，所述卡套的刃口卡入所述电热管的管壁；
[0009]所述上封头与所述管板的上表面围合成第一空间；
[0010]所述加热容器用于容纳被加热液体；所述被加热液体的液面与所述管板的下表面围合成第二空间；所述电热管的底端位于所述被加热液体的液面以下；
[0011]所述管壳式加热器还包括一贯穿所述管板、上至所述第一空间且下至所述第二空间的通气管。
[0012]本技术中，较佳地，所述上封头还设有用于所述电热管的电缆贯穿的法兰孔。其中，电缆经过所述第一空间、穿过所述法兰孔连接至动力柜。
[0013]本技术中，所述上封头与所述加热容器的连接方式可为本领域常规，较佳地，所述上封头与所述加热容器通过螺栓和法兰连接。所述法兰和所述上封头的材料可为本领
域常规，较佳地为低温材料，例如常规碳钢。
[0014]本技术中，所述螺套和所述卡套的配合使用起到密封和连接作用。
[0015]本技术中，较佳地，所述卡套的前端为椎体，所述管板设有与所述卡套的椎体相匹配的圆锥面。当拧紧所述螺套时，顶住所述卡套，所述卡套的椎体与所述圆锥面挤压产生塑性变形，所述卡套刃口卡进所述电热管，连接所述电热管与所述管板。
[0016]本技术中，较佳地，所述螺套的一端的外螺纹与所述管板的内螺纹相匹配、且所述螺套的另一端外壁具有齿纹。所述齿纹一般与常规扳手匹配。
[0017]本技术中，较佳地，所述管板上还铺设有隔热层。所述隔热层的材料可为本领域常规，例如硅酸铝纤维。其中，较佳地，所述电热管垂直穿设于所述隔热层。所述螺套较佳地置于所述隔热层和所述管板之间。
[0018]其中，所述隔热层用于降低温度，使得所述法兰和所述上封头的材料可采用低温材料。
[0019]本技术中，所述管板与所述加热容器的内壁面的连接方式可为本领域常规。较佳地，所述加热容器的内壁面设置有用于支撑所述管板的凸台。较佳地，所述凸台围绕所述加热容器的内壁面环形设置。
[0020]本技术中，所述通气管能够平衡所述第一空间和所述第二空间的气压，使得对所述管板耐压性能和厚度降低，降低了所述管板的质量，不需要采用传统的法兰连接管板和加热容器，仅通过所述凸台就可以支撑所述管板的重量。
[0021]其中，所述凸台与所述加热容器的内壁面的连接方式可为本领域常规，例如焊接。所述凸台的形状可为本领域常规。
[0022]本技术中，所述第一空间一般用于容纳惰性气体，以排除其中的空气、且防止外界空气进入，从而避免空气进入加热容器中、氧化被加热液体。所述第二空间一般用于容纳惰性气体，防止被加热液体的蒸汽腐蚀管板。其中，所述第一空间和所述第二空间所采用的惰性气体均为本领域常规。
[0023]本技术中，较佳地，所述通气管的内径为5mm～10mm。
[0024]本技术中，所述管壳式电热器可为本领域常规，例如浮头式加热器、固定管板式加热器、U型管式加热器以及釜式加热器等。
[0025]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本技术各较佳实例。
[0026]本技术所用试剂和原料均市售可得。
[0027]本技术的积极进步效果在于：
[0028]1)采用卡套和螺套将管板与电热管连接，方便拆卸维修、且节省焊接成本；
[0029]2)基于气压平衡原理，将第一空间与第二空间连通，保持两个空间内的气压均衡，从而对管板、上封头以及法兰的耐压需求降低，同时管板、上封头及法兰的用料等级也降低，重量减轻。
附图说明
[0030]图1为管壳式电加热器结构示意图。
[0031]图2为卡套与螺套连接方式的示意图。
[0032]图3为卡套与螺套连接方式的细节示意图。
[0033]附图说明：1-被加热液体，2-电热管，3-通气管，4-凸台，5-第二空间，6-出口管，7-加热容器，8-管板，9-隔热层，10-法兰，11-上封头，12-法兰孔，13-电热管的电缆，14-螺栓，15-螺套，16-卡套，17-第一空间。
具体实施方式
[0034]下面通过实施例的方式进一步说明本技术，但并不因此将本技术限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
[0035]实施例
[0036]如图1所示，本技术的管壳式电热器，包括上封头11、加热容器7、管板8、电热管2和通气管3。
[0037]上封头11和加热容器7采用螺栓14和法兰10连接；管板8和电热管2采用卡套16和螺套15连接(图2和图3所示)；凸台4(围绕加热容器7内壁面设置一圈凸台)用于支撑管板8；硅酸铝纤维的隔热层9铺设在管板8上，隔热层9上方的第一空间17用于容纳惰性气体；电加热管2的电缆13通过在上封头11上的法兰孔12连接到动力柜；加热容器7内的被加热液体1通过出口管6流入回路；被加热液体1与管板8的下表面构成用于容纳惰性气体的第二空间5。
[0038]在离管板8上表面一定距离的板孔壁上设有一圆锥面R。当拧紧螺套15时，顶住卡套16，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管壳式加热器，其包括上封头、加热容器、水平设置的管板和竖直设置的电热管；其特征在于，所述管板与所述电热管通过螺套和卡套连接：所述螺套和所述卡套同轴绕设于所述电热管的外壁、且所述卡套置于所述螺套的下方，所述螺套的外螺纹与所述管板的内螺纹相咬合，所述卡套的刃口卡入所述电热管的管壁；所述上封头与所述管板的上表面围合成第一空间；所述加热容器用于容纳被加热液体；所述被加热液体的液面与所述管板的下表面围合成第二空间；所述电热管的底端位于所述被加热液体的液面以下；所述管壳式加热器还包括一贯穿所述管板、上至所述第一空间且下至所述第二空间的通气管。2.如权利要求1所述的管壳式加热器，其特征在于，所述上封头还设有用于所述电热管的电缆贯穿的法兰孔。3.如权利要求1所述的管壳式加热器，其特征在于，所述上封头与所述加热容器通过螺栓和法兰...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洋，曹云，袁晓凤，
申请(专利权)人：中国科学院上海应用物理研究所，
类型：新型
国别省市：