可拆式双管板管壳式换热器的制作方法

文档序号:4564899阅读:625来源:国知局
专利名称:可拆式双管板管壳式换热器的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种机械工程领域中,用管子分开流体,以换热管作为基本换热元件的换热器,特别是可拆式双管板管壳式换热器。
背景技术
为了实现物料之间热量传递过程的设备统称为换热器,是化工、炼油、动力能源等工业部分广泛应用的一种通用工艺设备。在换热设备中,应用最广泛的是管壳式换热器。化工专业、过程设备与控制专业、制冷与空调、食品工程专业等相关相近专业的基础课程,如化工原理、化工设备机械基础、过程传递等课题中换热器一直都是重点教学内容,也是化工设备的科研开发重点。有关实验用换热器的设计很少。我国现阶段教学用换热器大多是模型,许多都不能进行工业规模的传热实验,即使能进行传热实验的换热器也只能进行有限参数的改变,结构不可拆,因此无法进行换热器结构对传热性能的影响等实验,学生不能亲眼见到换热器内部结构。因此目前急需一种可拆的换热器,以供学生了解管壳式换热器的内部结构,开展多个热工实验和研究工作。
在换热器可拆的研究方面,目前有许多专利已经公开。如中国专利号ZL00266937.4公开的“可拆异型套管式换热器”、ZL99220627.8公开的“可拆筒式换热器”、ZL98240155.8公开的“平盖密封可拆式螺旋板换热器”、ZL98237453.4公开的“快速拆装板式换热器”、ZL96249582.4公开的“高效可拆式螺旋板换热器”、ZL96210262.8公开的“可拆式螺旋板换热器”、ZL94209301.1公开的“一种可拆式螺旋腔换热器”、ZL93228779.4公开的“可拆盘管式换热器”、ZL90224474.4公开的“可拆环筒式换热器”、ZL93101553.7公开的“可拆式板式换热器”,它们都是可拆换热器,但它们只是为了清洗污垢将套管束或螺旋板束可从换热器中拆卸下来,而不是换热管、管束部件等内部结构完全可以单个拆换。

发明内容
本实用新型的发明目的是适合于大中专院校、科研机构化工原理、化学工程、化工设备基础等相关课程中换热器的实验教学、科研实验,也适用于化工、制药等容易结垢介质流体的热交换的可拆式双管板管壳式换热器,以解决现有换热器存在的不足之处。
为了实现上述发明目的,本实用新型所采用的技术方案是可拆式双管板管壳式换热器,包括两个带封头法兰的封头和一个两端带筒体法兰的筒体及沿轴向插入筒体内的换热管以及沿轴向排列在筒体内的折流板;其特征在于还包括设置在两个封头与筒体两端之间的,且通过螺栓连接组件与封头法兰和筒体法兰之间相互连接的两组内、外管板;在内、外管板上均排列有同心的管孔;换热管的两端穿过内、外管板上的管孔连通筒体两端的封头;换热管的一端微胀折成直径大于外管板上的管孔直径;在内、外管板及换热管之间装有锥形密封圈。
本实用新型所采用的进一步技术方案是在内、外管板与封头法兰和筒体法兰之间设计有凹凸性密封面并装有平垫密封圈。
本实用新型所采用的更进一步的技术方案是还包括安装在其中一块内管板上并沿轴向向内延伸入筒体内的拉杆和若干节定距管,若干节定距管与折流板间隔地通过拉杆一端的螺母安装在拉杆上。
本实用新型在打开两端的封头法兰、内、外管板与筒体法兰之间的螺栓连接组件后,两端的封头、筒体、管束就可拆卸下来。在单根换热管上施加外力,就可以将单根换热管从换热管束、内、外管板及锥形密封圈中更换下来。松开拉杆上的螺母,就可以拆卸拉杆,从而可拆卸定距管、折流板。因此本实用新型内部结构是完全可拆的,便于学生了解换热器内部结构,也可以研究换热管束结构参数对传热性能和流动阻力的影响,还适合实际工艺流程中由于流体容易结构,需要经常清洗壳污垢的场合。
换热管束从筒体内抽出后,可以方便地更换换热管束附件,如折流板或折流杆或折流网,也可以改变折流元件之间的距离,通过实验研究以求其最佳值。换热管管径不变,改变折流板管孔大小,或改变折流元件外圈和筒体内壁之间的间隙可研究折流板与换热管之间的泄露流路,以及折流元件和筒体内壁之间的泄露流路对传热性能和流动阻力的影响。通过研究泄露流路可以找出折流板管孔和换热管等之间适宜的间隙,从而提出合理的机械加工精度,使换热器既有良好的技术性能又能方便迅速进行安装。如果采用不同管心距的管板,或改变换热管排列方式,既可研究管间距和布管方式对换热器性能和流动阻力的影响。
本实用新型结构合理,是一种理想的实验教学、科研实验、工业应用的装置,具有结构简单、装拆方便、密封效果好、制造方便等优点。


图1是本实用新型的结构示意图;图2是图1的I处放大示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示的可拆式双管板管壳式换热器,包括两个带封头法兰1的封头2和一个两端带筒体法兰3的筒体4及沿轴向插入筒体4内的换热管5以及沿轴向排列在筒体4内的折流板6。
在两个封头2与筒体4两端之间设置有内、外管板7、8,内、外管板7、8通过螺栓连接组件9与封头法兰1和筒体法兰3之间相互连接;在内、外管板7、8上均排列有同心的管孔10、11;换热管5的两端穿过内、外管板7、8上的管孔10、11连通筒体4两端的封头2;内、外管板7、8上的管孔10、11直径稍大于换热管5外径,除在a方向外管板8处换热管5微胀折成直径大于外管板8上的管孔11直径,且伸出3mm左右外,其他处内、外管板7、8与换热管5之间无胀、焊接连接,因而每根换热管5都可以由c到a方向从换热管束中抽出。
换热器的筒体4、封头2及内、外管板7、8等根据用户需求可采用不锈钢或碳钢制造,换热管5为黄铜或不锈钢。封头2与封头法兰1焊接,筒体4与筒体法兰3焊接。
换热器内、外管板7、8与封头法兰1和筒体法兰3之间设计有凹凸性密封面并装有平垫密封圈12以解决外漏。而内、外管板7、8和换热管5之间既存在径向密封(防外漏)又存在轴向密封(防内漏)问题,选用一般的平垫密封圈很难满足密封要求。本实施方式将内管板7与密封圈的密封面设计成锥形密封面,并采用锥形密封圈13。内、外管板7、8接受螺栓连接组件9压力,将它们之间的锥形密封圈13压变形,产生轴向密封。
在其中一块内管板7上安装有沿轴向向内延伸入筒体4内的拉杆14和若干个定距管15与折流板6间隔地通过拉杆14一端的螺母16安装在拉杆14上。
具体实施方式
的壳程流体可从b处进,d处出,也可从d处进,b处出,管程流体则只从a处进入,c处输出。
权利要求1.可拆式双管板管壳式换热器,包括两个带封头法兰的封头和一个两端带筒体法兰的筒体及沿轴向插入筒体内的换热管以及沿轴向排列在筒体内的折流板;其特征在于还包括设置在两个封头与筒体两端之间的,且通过螺栓连接组件与封头法兰和筒体法兰之间相互连接的两组内、外管板;在内、外管板上均排列有同心的管孔;换热管的两端穿过内、外管板上的管孔连通筒体两端的封头;换热管的一端微胀折成直径大于外管板上的管孔直径;在内、外管板及换热管之间装有锥形密封圈。
2.根据权利要求1所述的可拆式双管板管壳式换热器,其特征在于在内、外管板与封头法兰和筒体法兰之间设计有凹凸性密封面并装有平垫密封圈。
3.根据权利要求1或2所述的可拆式双管板管壳式换热器,其特征在于还包括安装在其中一块内管板上并沿轴向向内延伸入筒体内的拉杆和若干节定距管,若干个定距管与折流板间隔地通过拉杆一端的螺母安装在拉杆上。
专利摘要本实用新型公开的可拆式双管板管壳式换热器,其特征是换热器采用内、外双管板;封头、内、外管板、筒体均为螺栓组件连接;内、外管板上的管孔直径稍大于换热管外径,两者之间无胀、焊接连接;内、外管板与封头法兰、筒体法兰之间采用凹凸性密封面和密封垫圈以解决外漏,通过螺栓压紧内、外管板之间的锥形密封圈达到轴向密封。本实用新型具有结构简单、装拆方便、密封效果好、制造方便等优点。其内部结构完全可拆换,便于学员了解管壳式换热器的内部结构,也可以研究换热管束结构参数对传热性能和流动阻力的影响,还可以应用于需要经常清洗管壳污垢的各种工程上,是一种理想的实验教学、科研实验、工业应用的装置。
文档编号F28D1/00GK2743774SQ20042006887
公开日2005年11月30日 申请日期2004年10月1日 优先权日2004年10月1日
发明者陈海辉, 曾莹莹, 李启成, 张春良 申请人:南华大学
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