一种螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器制造技术

一种螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器，将原水通过水泵加压泵出，以设定流速，输入到多级立式或卧式玻璃管簇换热器的加热侧和末级加热介质容器，将原水从自然初始温度，加热到设定温度。使原水中的暂硬及永硬受热反应分解，生成碳酸钙沉淀，碳酸镁沉淀。由于玻璃极不活泼，因此在常规酸、碱、盐水溶液使用条件下，不易被腐蚀，实现防腐；由于玻璃管电绝缘，在流体中不会产生双电层，因此产生的水垢为软垢，会被水流冲走，从而实现玻璃管簇换热器换热面的阻垢，保持管壁的清洁。装置通过多级立式或卧式玻璃管簇换热器的冷却侧，通过过滤，得到除去暂硬及永硬的软水。解决了换热器换热面结垢，热效率不高、能耗大造成污染环境的问题。环境的问题。环境的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器


[0001]本专利技术涉及一种原水加热除硬生产软化水装置，特别是一种螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器，及基于一种螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器的原水加热除硬水处理装置。

技术介绍

[0002]水作为一种重要介质用于众多的工业领域。因淡水中含有大量的硬度盐类，也即暂硬碳酸氢钙、碳酸氢镁及永硬各种酸的钙盐、镁盐，原水会在工艺过程中，因温度发生变化造成碳酸氢钙、碳酸氢镁分解，变成水垢，永硬各种酸的钙盐、镁盐则因化学反应变成水垢，影响介质的换热效率。为了解决这些问题，最常规的方式是通过化学法如加酸或碱，或阻垢剂使硬度脱除；或通过离子交换将永硬、暂硬脱除；或通过反渗透将永硬、暂硬脱除。然而，在这个过程中，必须对水加各种药品，如酸、碱或其它药品，如作为循环水中的络合剂等。这些药品的加入，使水最起码产生酸、碱、盐对水体污染，而这种污染对自然水体相当大，使之用于灌溉或其它的影响，使土壤盐碱化，或使水体富营养化。因此，用物理法解决酸、碱、盐对水体的污染，在不加药品的情况下，实现水体的脱硬，是人们梦寐以求的。然而，由于在物理方法如加热脱盐除硬方面，因暂硬或者永硬分解产生水垢造成换热效率的下降而使之无法实现这种方法的持续性，因此，原水脱硬一直没有良好的解决办法。
[0003]例如中国专利申请CN2020114241899，一种原水加热除硬水处理装置，包括粗滤、活性炭过滤，原水通过水泵加压泵出，经喷射器混合沙砾磨料，或原水混合沙砾磨料后通过水泵，以设定流速，输入到多级立式或卧式玻璃管簇换热器的加热侧和末级加热介质容器，原水中加入了沙砾磨料，使水中的沙砾磨料和立式玻璃管簇换热器管壁上的水垢产生磨擦，从而将水垢磨下，保持管壁的清洁。但这种系统须对原水混合沙砾磨料，系统复杂环节多，增加了工艺难度，成本较高。
[0004]本专利技术创造了一种全新的方法，即用玻璃管簇换热器来解除水垢附着于换热表面的问题。因此，专利技术了一种螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器，及基于一种螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器的原水加热除硬水处理装置。从而实现在不加药品，不污染环境的前提下，对水进行脱硬处理，这种装置是能够最大限度的符合工业生产及人们生活的需求，且是成本低、无危害、环保的装置。

技术实现思路

[0005]鉴于以上情形，为了解决换热面结垢，热效率不高、能耗大，离子交换器及反渗透排放浓盐水，污染环境的问题，专利技术了一种螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器，其具体技术方案如下：一种螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器，包括换热器外壳、管板、法兰、管程布水腔、管程布水腔端盖、管程进出水接管、壳程进出水接管、防冲板、玻璃管簇换热器、密封圈、螺栓、螺母、支座、螺栓拉杆。其特征是：螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器，依次由管程布水腔端盖、管程布水腔、管程进出水接
管、管板、传热玻璃管簇、换热器外壳、支座、壳程进出水接管、折流挡板、管板、螺栓拉杆、管程布水腔、管程进出水接管、管程布水腔端盖、法兰、密封圈、螺栓、螺母。换热玻璃管两端头通过螺栓拉杆，拉紧换热玻璃管两端管板，将换热玻璃管密封固定在两端管板上组成玻璃管簇换热器。玻璃管簇换热器置于换热器外壳内，通过法兰、密封圈、双头螺栓、螺母等部件依次密封连接，组成螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器。
[0006]玻璃管簇换热器的玻璃换热管，为等径、等长经过烧口的玻璃管。或玻璃管的管口为缩口变径，经过烧口处理的玻璃管。由于玻璃极不活泼，因此在常规酸、碱、盐水溶液使用条件下，不易被腐蚀，实现防腐。由于玻璃管电绝缘，在流体中不会产生双电层，因此产生的水垢为软垢，会被水流冲走，从而实现玻璃管簇换热器换热面的阻垢。
[0007]管板为与玻璃换热管接触侧设有胶粘弹性塑胶垫面的复合塑钢管板，或管板玻璃换热管接触侧开孔台阶内设有弹性密封胶圈，将玻璃换热管插装到设有定位插销的下置管板上，组成玻璃换热管簇，之后，盖合上置管板，通过上定位插销进行定位，之后，将上下管板通过锁紧螺栓进行均匀受力定位锁紧，使玻璃换热管头压到弹性塑胶内避免了玻璃管与钢板的接触，实现了玻璃管的密封定位，之后将定位插销抽出，之后将玻璃管簇换热芯吊起，将下置定位插销抽出，之后，将玻璃管簇换热芯吊起，置入换热器外壳内，进行密封连接，组成玻璃管簇换热器，换热器外壳能确保在压力下不破裂，不变形，实现水的均匀分布和换热。
[0008]进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体，另一种在管外流动，称为壳程流体。流体每通过玻璃管簇一次称为一个管程，每通过壳体一次称为一个壳程。为提高管外流体的传热系数，或在换热器外壳内的玻璃管簇换热器内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体流速，迫使流体按规定路程多次横向通过玻璃管簇，增强流体湍流程度。或在换热器外壳两端管程布水腔内设置隔板，将全部管子均分成若干组。这样流体每次只通过部分管子，因而在玻璃管簇中往返多次，实现多管程。多管程与多壳程可配合应用。
[0009]一种螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器，其玻璃管簇换热器的玻璃换热管为高硼硅玻璃管。
[0010]一种螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器，其换热器外壳为有一定强度和防腐特性的材料制造。换热器外壳为钢板制造，或为钢筋混凝土制造，换热器外壳内表面须经防腐处理。 一种螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器，其管板开孔为等径开孔，或为设有台阶的开孔，设有台阶的开孔内置有弹性密封胶圈，管板表面及开孔须经防腐处理，其装玻璃管侧设有与管板开口对应粘接的弹性塑胶开孔垫板。或管板开孔上设有密封胶圈，管板开孔上安装的密封胶圈内插装有等径玻璃管头，或缩口变径玻璃管头。
[0011]一种螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器，其折流挡板为设于换热器外壳内插装有玻璃换热管簇的，形状与管板对应，面积尺寸大于管板的一半，通过两侧锁紧螺帽定位于至少三根的螺栓拉杆上，或折流挡板通过两侧定位管定位于至少三根的螺栓拉杆上，折流挡板开孔上设有弹性胶垫，或设有弹性胶圈。
[0012]一种螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器，其管程进、出水接管分别布置于管程的最远端，壳程进、出水接管分别布置于壳程的最远端，防冲板布置于管程进水接管进口处，防冲板布置于壳程进水接管进口处。
[0013]一种螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器的原水加热除硬水处理装置，包括供水装置、换热装置、末级加热装置、分离沉淀装置、过滤装置、排气装置。其特征是：原水通过水泵加压泵出，以设定流速，输入到多级立式玻璃管簇换热器的加热侧。将原水从自然初始温度，加热到设定温度，之后，通过末级加热介质容器，将水加热到100℃～125℃，并保持3～10分钟。这使原水中的碳酸氢钙、碳酸氢镁受热产生分解反应，生成碳酸钙沉淀，碳酸镁沉淀和碳酸。碳酸钠和水中的硫酸钙、氯化钙、硝酸钙等盐类产生化学反应，生成碳酸钙沉淀及硫酸钠、氯化钠、硝酸钠。碳酸钠和水中的硫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器，包括换热器外壳、管板、法兰、管程布水腔、管程布水腔端盖、管程进出水接管、壳程进出水接管、防冲板、玻璃管簇换热器、密封圈、螺栓、螺母、支座、螺栓拉杆，其特征是：螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器，依次由管程布水腔端盖、管程布水腔、管程进出水接管、管板、传热玻璃管簇、换热器外壳、支座、壳程进出水接管、折流挡板、管板、螺栓拉杆、管程布水腔、管程进出水接管、管程布水腔端盖、法兰、密封圈、螺栓、螺母；换热玻璃管两端头通过螺栓拉杆，拉紧换热玻璃管两端管板，将换热玻璃管密封固定在两端管板上组成玻璃管簇换热器；玻璃管簇换热器置于换热器外壳内，通过法兰、密封圈、双头螺栓、螺母等部件依次密封连接，组成螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器；玻璃管簇换热器的玻璃换热管，为等径、等长经过烧口的玻璃管；或玻璃管的管口为缩口变径，经过烧口处理的玻璃管；由于玻璃极不活泼，因此在常规酸、碱、盐水溶液使用条件下，不易被腐蚀，实现防腐；由于玻璃管电绝缘，在流体中不会产生双电层，因此产生的水垢为软垢，会被水流冲走，从而实现玻璃管簇换热器换热面的阻垢；管板为与玻璃换热管接触侧设有胶粘弹性塑胶垫面的复合塑钢管板，或管板玻璃换热管接触侧开孔台阶内设有弹性密封胶圈，将玻璃换热管插装到设有定位插销的下置管板上，组成玻璃换热管簇，之后，盖合上置管板，通过上定位插销进行定位，之后，将上下管板通过锁紧螺栓进行均匀受力定位锁紧，使玻璃换热管头压到弹性塑胶内避免了玻璃管与钢板的接触，实现了玻璃管的密封定位，之后将定位插销抽出，之后将玻璃管簇换热芯吊起，将下置定位插销抽出，之后，将玻璃管簇换热芯吊起，置入换热器外壳内，进行密封连接，组成玻璃管簇换热器，换热器外壳能确保在压力下不破裂，不变形，实现水的均匀分布和换热；进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体，另一种在管外流动，称为壳程流体；流体每通过玻璃管簇一次称为一个管程，每通过壳体一次称为一个壳程；为提高管外流体的传热系数，或在换热器外壳内的玻璃管簇换热器内安装若干挡板；挡板可提高壳程流体流速，迫使流体按规定路程多次横向通过玻璃管簇，增强流体湍流程度；或在换热器外壳两端管程布水腔内设置隔板，将全部管子均分成若干组；这样流体每次只通过部分管子，因而在玻璃管簇中往返多次，实现多管程；多管程与多壳程可配合应用。2.根据权利要求1所述的一种螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器，其特征是：玻璃管簇换热器的玻璃换热管为高硼硅玻璃管。3.根据权利要求1所述的一种螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器，其特征是：换热器外壳为有一定强度和防腐特性的材料制造；换热器外壳为钢板制造，或为钢筋混凝土制造，换热器外壳内表面须经防腐处理。4.根据权利要求1所述的一种螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器，其特征是：管板开孔为等径开孔，或为设有台阶的开孔，设有台阶的开孔内置有弹性密封胶圈，管板表面及开孔须经防腐处理，其装玻璃管侧设有与管板开口对应粘接的弹性塑胶开孔垫板；或管板开孔上设有密封胶圈，管板开孔上安装的密封胶圈内插装有等径玻璃管头，或缩口变径玻璃管头。5.根据权利要求1所述的一种螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器，其特征是：折流挡板为设于换热器外壳内插装有玻璃换热管簇的，形状与管板对应，面积尺寸
大于管板的一半，通过两侧锁紧螺帽定位于至少三根的螺栓拉杆上，或折流挡板通过两侧定位管定位于至少三根的螺栓拉杆上，折流挡板开孔上设有弹性胶垫，或设有弹性胶圈。6.根据权利要求1所述的一种螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器，其特征是：管程进、出水接管分别布置于管程的最远端，壳程进、出水接管分别布置于壳程的最远端，防冲板布置于管程进水接管进口处，防冲板布置于壳程进水接管进口处。7.一种基于权利要求1所述的一种螺帽拉杆锁紧密封玻璃管簇外壳式防腐阻垢换热器的原水加热除硬水处理装置，包括供水装置、换热装置、末级加热装置、分离沉淀装置、过滤装置、排气装置，其特征是：原水通过水泵加压泵出，以设定流速，输入到多级立式玻璃管簇换热器的加热侧；将原水从自然初始温度，加热到设定温度，之后，通过末级加热介质容器，将水加热到100℃～125℃，并保持3～10分钟；这使原水中的碳酸氢钙、碳酸氢镁受热产生分解反应，生成碳酸钙沉淀，碳酸镁沉淀和碳酸；碳酸钠和水中的硫酸钙、氯化钙、硝酸钙等盐类产生化学反应，生成碳酸钙沉淀及硫酸钠、氯化钠、硝酸钠；碳酸钠和水中的硫酸镁、氯化镁、硝酸镁反应，生成碳酸镁沉淀及硫酸钠、氯化钠、硝酸钠；由于在换热过程中，碳酸氢钙分解产生碳酸钙沉淀、碳酸氢镁分解产生碳酸镁沉淀、氢氧化镁沉淀，即水垢，会结在立式玻璃管簇换热器换热面上，严重影响换热效率；Ca(HCO3)2=CaCO3
↓
+CO2
↑
+H2O Mg(HCO3)2=MgCO3+H2O+CO2↑
碳酸氢镁受热分解生成氢氧化镁深沉加二氧化碳Mg(HCO3)2=Mg（OH）2↓
+ 2CO2↑ꢀ
碳酸钠和水中的硫酸钙、氯化钙、硝酸钙等盐类产生化学反应，生成碳酸钙沉淀及硫酸钠、氯化钠、硝酸钠； Na2CO3+CaSO4=CaCO3↓
+Na2SO
4 Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓
+2NaCl Na2CO3+Ca(NO3)2=CaCO3↓
+2NaNO
3 碳酸钠和水中的硫酸镁、氯化镁、硝酸镁反应，生成碳酸镁沉淀及硫酸钠、氯化钠、硝酸钠； MgSO4+Na2CO3=MgCO3↓
+Na2SO
4 MgCl2+Na2CO3=MgCO3↓
+2NaCl Mg(NO3)2+Na2CO3=MgCO3↓
+2NaNO3为了解决立式玻璃管簇换热器换热面结垢的问题，使用了玻璃换热管；玻璃管簇换热器的玻璃换热管，为等径、等长经过烧口的玻璃管；或玻璃管的管口为缩口变径，经过烧口处理的玻璃管；由于玻璃极不活泼，因此在常规酸、碱、盐水溶液使用条件下，不易被腐蚀，实现防腐；由于玻璃管电绝缘，在流体中不会产生双电层，因此产生的水垢为软垢，会被水流冲走，从而实现玻璃管簇换热器换热面的阻垢；整个系统的工作压力为初始给水泵所提供，整个系统为承压系统，水经过滤器之后，实现系统压力的部分消减，整个装置的压力，通过末端所设阀门控制；对原水进行排气，除去原水中的二氧化碳气体，出水排气装置，设于末端阀门之后；多级换热器为立式排列设置，每一组立式玻璃管簇换热器的顶部，均设有至少一根从顶部下连的升温水下引管，和均设有至少一根端头上连的降温水上引管；上一级立式玻璃管簇换热器升温水下引管的管口，与下一级立式玻璃管簇换热器加热升温水上引管的进水管口连接，上一级立式玻璃管簇换热器端头上连的降温水上引管的管口，与下一级立式玻璃管簇换热器放热降温水下引管的进水管口连接，以此类推形成冷水加热上升，到顶部下引，再与下一级换热器的冷水加热上升连接的串联管路；之后，通过末级加热介质容器，将水加热到100℃～125℃，并保持3～10分钟；而放热的热水从顶部放热输出，到端头向上接出管与顶部的热水连接的热水放热下降管簇，每一组玻璃换热管簇温...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宝安，
申请(专利权)人：徐宝安，
类型：发明
国别省市：