管壳式换热器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种管壳式换热器，涉及化工设备技术领域。该管壳式换热器包括有壳体、上管箱、下管箱和密封装置，壳体与上管箱、下管箱之间设置有管板，管板上开设有内部含台阶部的若干通孔，若干根换热管的两端分别穿设于对应通孔并连通上管箱和下管箱。密封装置包括有环绕连接在换热管外侧的压环和密封垫，密封垫卡接在台阶部远离壳体的一侧，实现换热管相对于管板的初步固定和密封，压环与通孔远离壳体的一端连接，并通过密封垫抵接于台阶部，对密封垫挤压，实现换热管相对于管板的再次密封。通过该种设置，无需对换热管施加过大的夹紧力，并可以保证换热管与管板在连接处的密封性，防止上、下管箱内的腐蚀性介质泄漏到壳体的内部。的内部。的内部。

【技术实现步骤摘要】
管壳式换热器


[0001]本技术涉及化工设备
，尤其涉及一种管壳式换热器。

技术介绍

[0002]在化工领域中，普遍采用换热器对一些腐蚀性的介质进行换热，从而改变其物理形态，装有腐蚀性介质的换热管需要采用玻璃、陶瓷等非金属材料。例如，在设置于换热设备内的玻璃换热管中通入高温强腐蚀蒸汽，将玻璃换热管放置在冷空气中，使得热的强腐蚀性的介质遇冷后冷凝为液体。
[0003]该种情况下，由于玻璃或陶瓷等非金属材料的材质较脆，玻璃换热管在与管板连接时不能对其施加过大的夹紧力，但如果在玻璃换热管与管板之间存在间隙，又会导致管道内部的腐蚀性介质泄漏。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中换热器内部的玻璃换热管可能会与管板之间存在间隙，从而导致管道内部的腐蚀性介质泄漏的缺陷，提供一种管壳式换热器。
[0005]本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0006]一种管壳式换热器，包括有壳体、上管箱和下管箱，所述壳体与上管箱、下管箱之间设置有管板，所述管板上开设有若干通孔，若干所述通孔的内部设置有台阶部，若干根换热管的两端分别穿设于对应所述通孔并连通所述上管箱和所述下管箱；所述管壳式换热器还包括有密封装置，所述密封装置包括有环绕连接在所述换热管外侧的压环和密封垫，所述密封垫卡接在所述台阶部远离所述壳体的一侧，所述压环与所述通孔远离所述壳体的一端连接，并通过所述密封垫抵接于所述台阶部。
[0007]在本方案中，通过在管板上开设若干通孔，换热管穿过对应开设的通孔连通上管箱和下管箱，且在通孔的内部设置有台阶部，将密封垫卡接在台阶部远离壳体的一侧，对换热管进行初步的固定密封，再利用压环与通孔远离壳体的一端连接，且通过密封垫抵接于台阶部，实现对密封垫的进一步挤压。通过该种设置，无需对换热管施加过大的夹紧力，并可以保证换热管与管板的连接处的密封性，防止上管箱、下管箱内的腐蚀性介质泄漏到壳体的内部。
[0008]较优的，所述通孔远离所述壳体的一端与所述压环的外表面通过螺纹配合连接。
[0009]在本方案中，通过螺纹配合的方式，使得压环能够紧密连接在通孔的一端，并在通孔内实现上下移动，且更方便压环通过密封垫抵接与台阶部。
[0010]较优的，所述压环上环绕设置有凸出部，所述凸出部沿所述压环的径向方向向外延伸，且位于所述管板远离所述壳体的表面一侧；所述密封装置还包括有垫片，所述垫片设置于所述管板远离壳体的表面上，所述凸出部通过所述垫片抵接于所述管板。
[0011]在本方案中，在压环通过密封垫抵接于台阶部时，凸出部可以通过垫片抵接在管
板的表面上，在压环与通孔螺纹连接时，可以防止螺纹连接处产生空隙造成泄漏；另一方面，也可以通过垫片对压环起到一定的缓冲作用，防止压环的凸出部直接抵接在管板上，在长时间的使用后造成磨损。
[0012]较优的，所述换热管在端部的径向尺寸大于所述换热管在中段的径向尺寸，且所述换热管在端部的径向尺寸大于所述压环的内径尺寸。
[0013]在本方案中，压环环绕设置在换热管的中段，换热管在端部的径向尺寸同时大于换热管在中段的尺寸以及压环的内径尺寸，使得换热管的端部可以直接抵接在压环的端部，进一步对换热管进行固定，防止换热管产生移动造成泄漏。
[0014]较优的，所述换热管的端部与所述换热管的中段之间呈曲面过渡，并在过渡连接处抵接于所述压环。
[0015]在本方案中，利用换热管端部与中段的曲面过渡，使得过渡的曲面抵接在压环上，与压环之间形成线接触，相对于换热管的端部直接抵接在压环的端部，可以同时防止换热管相对于通孔产生轴向运动和径向运动，固定效果更好。
[0016]较优的，所述压环上设置有连接部，所述连接部设置在所述压环远离所述壳体的端面上，并向远离所述端面的方向延伸，所述连接部与所述压环同轴设置，且所述连接部的内径尺寸大于所述压环的内径尺寸，在所述连接部的内表面开设有环形凹槽；所述密封装置还包括有玻璃纤维绳，所述玻璃纤维绳环绕设置在所述换热管的外侧，并卡紧在所述环形凹槽内。
[0017]在本方案中，在压环远离壳体的端面上延伸设置有连接部，连接部与压环同轴设置，且连接部的内径尺寸大于压环的内径尺寸，环形凹槽开设于连接部的内表面，在环形凹槽与换热管之间设置玻璃纤维绳，起到进一步固定和保护换热管的作用。
[0018]较优的，所述密封装置还包括有密封环，所述密封环环绕连接在所述换热管外侧，并设置于所述密封垫与所述压环之间，所述密封环的硬度大于所述密封垫的硬度。
[0019]在本方案中，压环、密封环、密封垫与管板的台阶部形成硬硬软硬的结构，密封环承载压环的力传递到密封垫上，进一步使得密封垫被压紧变形与台阶部及换热管形成密封。
[0020]较优的，所述管壳式换热器还包括有若干支撑板，若干所述支撑板设置于所述壳体的内部并沿所述壳体的延伸方向依次排列；若干所述支撑板的一部分外周缘连接于所述壳体的内壁，若干所述支撑板的另一部分外周缘与所述壳体的内壁之间形成有间隙，每一根所述换热管均穿设于对应位置的所述支撑板。
[0021]在本方案中，通过在壳体的内部设置若干支撑板，若干支撑板在壳体的内部沿壳体的延伸方向依次排列，可以增加壳体内部介质与换热管的接触面积以及接触时间，进一步提高换热的效率。
[0022]较优的，所述壳体、所述上管箱和所述下管箱的内表面、所述管板的表面以及所述管板上开设的所述通孔的内部，均覆有耐腐蚀材质。
[0023]在本方案中，通过设置耐腐蚀材质，不仅换热管内部可以通入腐蚀性介质，也可以在壳体的内部也通入腐蚀性换热介质。相比于传统管壳式换热器在壳体的内部不能通入腐蚀性介质，在保证换热管与管板密封的前提下，进一步扩大管壳式换热器的使用范围。
[0024]较优的，所述耐腐蚀材质为聚四氟乙烯。
[0025]在本方案中，在化工领域，聚四氟乙烯的耐受温度可以达到160度左右，可以满足一般的低温换热场合，并且成本低、取材方便，为耐腐蚀介质的较优选择。
[0026]本技术的积极进步效果在于：
[0027]换热管通过管板上开设的通孔连通上管箱和下管箱，实现上管箱和下管箱内的介质流通。在通孔内设置台阶部，对密封垫进行卡接，实现换热管相对于管板的第一道密封；在密封垫上紧密设置密封环，形成第二道密封结构；再通过设置压环与通孔远离壳体的一端连接，并通过密封环和密封垫抵接于台阶部，对密封垫进一步挤压，实现换热管相对于管板的第三道密封；再在压环径向延伸的凸出部与管板之间塞入垫片，形成第四道密封结构；最后，在连接部的环形凹槽内设置玻璃纤维绳，在压环与换热管之间形成第五道密封结构。通过该种设置，无需对换热管施加过大的夹紧力，并可以充分保证换热管与管板的连接处的密封性，防止上管箱、下管箱内的腐蚀性介质泄漏到壳体的内部。
附图说明
[0028]图1为本技术一实施例中管壳式换热器的整体剖面示意图。
[0029]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管壳式换热器，包括有壳体、上管箱和下管箱，所述壳体与上管箱、下管箱之间设置有管板，其特征在于：所述管板上开设有若干通孔，若干所述通孔的内部设置有台阶部，若干根换热管的两端分别穿设于对应所述通孔并连通所述上管箱和所述下管箱；所述管壳式换热器还包括有密封装置，所述密封装置包括有环绕连接在所述换热管外侧的压环和密封垫，所述密封垫卡接在所述台阶部远离所述壳体的一侧，所述压环与所述通孔远离所述壳体的一端连接，并通过所述密封垫抵接于所述台阶部。2.如权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于，所述通孔远离所述壳体的一端与所述压环的外表面通过螺纹配合连接。3.如权利要求2所述的管壳式换热器，其特征在于，所述压环上环绕设置有凸出部，所述凸出部沿所述压环的径向方向向外延伸，且位于所述管板远离所述壳体的表面一侧；所述密封装置还包括有垫片，所述垫片设置于所述管板远离壳体的表面上，所述凸出部通过所述垫片抵接于所述管板。4.如权利要求1所述的管壳式换热器，其特征在于，所述换热管在端部的径向尺寸大于所述换热管在中段的径向尺寸，且所述换热管在端部的径向尺寸大于所述压环的内径尺寸。5.如权利要求4所述的管壳式换热器，其特征在于，所述换热管的端部与所述换热管的中段之间呈曲面过渡，并在过渡连接处抵接于所述压环。6.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘芳，齐俊岭，黄锐，
申请(专利权)人：科洋环境工程上海有限公司，
类型：新型
国别省市：