专利名称：耐腐蚀塑料外管同轴套管换热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种换热器，尤其涉及一种需要接触强腐蚀性流体的场合所用的同轴 套管换热器。
背景技术：
目前，在溶液除湿空调、船用空调等需要接触强腐蚀性流体的场合所用的换热器 多是耐腐蚀换热器，为了增强耐腐蚀能力，其材料一般采用较为贵重的耐腐蚀金属，如铜合 金，特种合金甚至钛。换热器形式多为同轴套管换热器。同轴套管换热器是将内外管嵌套后弯制成盘管的形式，并在换热器进出口内外流 体分流处，外管焊接三通密封套进行密封隔离。为了便于弯制，常规的套管换热器内外管均 为金属材料。由于外管流体会接触到三通的焊接处，一般走没有腐蚀性的流体如水或者氟 利昂，内管走腐蚀性流体。大多情况下，同轴套管是由多根并联而成，内外管均需要制作集 管，同样也采用焊接的方式连接密封，因此内管流体也同样会接触焊点。腐蚀性流体不可避 免的会接触焊接处，导致这些部位极易发生局部腐蚀，而局部腐蚀速度远高于全面腐蚀，即 使采用高耐腐蚀性的金属，也不能完全避免这些部位的腐蚀失效，引发泄漏。由于套管需要 弯制，因此内外管只能采用金属材料，而参与换热的只有内管表面，造成了外管金属材料的 浪费。由于金属是不透明的，在运行维护时也无法观察到管内状况，对于换热器出现的问题 无法及时作出处理意见。换热器的成本主要是金属材料的成本，内外均采用金属管使制造换热器所耗费的 金属材料较多，重量较大，成本随之增加。因此，在上述场合的套管换热器不仅成本高，使用 寿命也往往因腐蚀问题而受到限制。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是为了提供一种同轴套管换热器单管以及使用该 单管制成的同轴套管换热器，该换热器能降低换热器的制造成本，减轻换热器的重量，同时 便于观察管内情况，延长使用寿命。为实现上述目的，本发明的同轴套管换热器的单管，包括金属内管，其特征在于还 包括与所述内管同轴嵌套并与内管的外壁之间形成可供流体通过的夹层通路的塑料外管， 所述外管上具有两个接头，每个接头具有两个与所述夹层通路连通的开口。根据本发明的一个具体实施方式
，所述金属内管为直管。优选的，所述外管上的两 个接头为四通接头，两个四通接头各具有一个通孔，并分别通过该通孔套在两个内管上，两 个四通接头的通孔的一端通过塑料管密封连接，另一端用密封套密封，由此所述两个四通 接头的另外两个开口即成为外管上接头与所述外管内部连通的两个开口。优选的，所述金属内管为U型金属内管，所述外管包括一端开口的空心弯头、弯 头密封件、两根直管，所述外管上的两个接头为两个四通接头，其中所述直管分别套在U型 金属内管的两个直部上；所述空心弯头套在金属内管的U型弯上；所述弯头密封件具有并联的两个通孔，并通过两个通孔分别套在U型金属内管的两个直部上，两个通孔一端分别 与两根直管的第一端开口密封连接，另一端与所述空心弯头的开口端密封连接，并且与所 述空心弯头一起将金属内管的U型弯封闭在内；两个四通接头各具有一个通孔，并分别通 过该通孔套在两个内管上，两个四通接头的通孔的一端分别各与两个直管的第二端密封连 接，另一端用密封套密封，由此所述两个四通接头的另外两个开口即成为外管上接头与所 述外管内部连通的两个开口。优选的，所述空心弯头为U型。优选的，所述单管还包括至少 一个H型连接件，所述H型连接件分别连接两个直管，用于固定所述直管的相对位置。优选的，所述外管的每个接头上的两个与外管内部连通的开口之间的连线垂直于 外管。优选的，所述金属内管为表面强化换热管，例如为光壁面管。所述金属内管的材料可以为各种耐腐蚀金属材料。优选的，所述塑料外管为透明塑料外管。本发明还提供了一种同轴套管换热器，其由多个上述任一所述的单管相互连接而 成，其中一个单管的外管上每个接头的开口与相邻的一个单管的外管上对应接头的一个开 口密封连接，由此多个单管的外管的接头形成外管集管；每个单管的金属内管的两个开口 分别通过两个集管与其它单管的金属内管的对应开口相通，集管空心且两端开口，所述集 管通过焊接与金属内管的开口相连。根据本发明的一个具体实施方式
，外管采用透明塑料管，内管采用耐腐蚀的金属 管，将金属管进行U形折弯形成U型金属内管，先在U型金属内管的直部套入弯头密封件， 再套入U型弯头并将U型弯头与弯头密封件粘接，随后再将塑料管套在金属内管的直部上， 并将塑料管与弯头密封件粘接，随后通过四通接头的通孔将四通接头套在U型金属内管的 直部上，并将该通孔的一个开口与塑料管的一端开口相互粘接，另一个开口密封。由此完成 单管的制作。多个单管之间相互叠加，其中一个单管的外管上每个接头的开口与相邻的一 个单管的外管上对应接头的一个开口密封连接，由此多个单管的接头叠加构成了腐蚀性流 体的集管；每个单管的金属内管的两个开口分别通过两个金属集管与其它单管的金属内管 的对应开口相通，金属集管空心且两端开口，所述金属集管通过焊接与金属内管的开口相 连。由于金属集管在四通接头外焊接，达到了隔离腐蚀流体与金属焊接处的目的。为了支 撑定位，保证同轴性，塑料管可以按一定的距离粘接一个H型连接件。本发明采用透明的塑料外管代替金属管，提高了换热器的耐腐蚀能力，节约了一 半以上的金属材料，减轻了换热器重量，降低了换热器成本。还可以透过透明外管观察管内 流体的流动和金属管表面腐蚀结垢情况，根据明察结果及时作出反馈。本发明通过空心弯头和弯头密封件粘接塑料管，解决了金属内管为U型管时，塑 料管无法弯制的技术难题，从而实现了外管使用塑料材料代替金属。还通过四通接头，将腐 蚀性流体与金属管的焊接处隔离开，大大减小了金属管发生局部腐蚀的可能，增加了换热 器的使用寿命。H型连接件对铜管起到了支撑定位的作用，保证了套管的同轴性。以上结构 较为简单，即使是U型金属内管也只需对金属管进行一次蛇形弯折，其余大多采用粘接制 作，装配简单。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是根据本发明的一个具体实施方式
的耐腐蚀塑料外管同轴套管换热器单管 结构示意图；图2是图1所示单管的分解示意图；图3是耐腐蚀塑料外管同轴套管换热器整体示意图。
具体实施例方式
在图2中，先把金属管在弯管机上弯出U型弯，形成U型金属内管(1)，然后将塑料 外管(4)、弯头密封件(6)、H型连接件(5)、异形四通(3)粘接在一起，再将金属管1穿入其 内，最后把U型弯头7套上弯头密封件6并粘接，把密封套(2)套上异形四通进行密封。在图3中，把图1中制成的单管通过通过U型弯(7)与异形四通(3)相互间对接 叠加在一起，由异形四通叠加组合成外侧流体的集管(9)，金属管内流体的集管(8)在异形 四通外进行焊接，最终形成一套完整的换热器。根据需要可在换热器上加钣金件进行固定。换热器使用时，外管走腐蚀性流体，通过一个集管(9)进入后流经套管夹层从另 一个集管流出，金属内管走另一股流体，也是通过一个集管(8)流入后从另外一个集管流 出。一般内外流体在套管内的流动方向相反，即采用逆流的形式进行换热以提高换热效率。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和 修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
一种同轴套管换热器的单管，包括金属内管，其特征在于，还包括与所述内管同轴嵌套并与内管的外壁之间形成可供流体通过的夹层通路的塑料外管，所述外管上具有两个接头，每个接头具有两个与所述夹层通路连通的开口。
2.根据权利要求1所述的单管，其特征在于，所述金属内管为直管，所述外管上的两个 接头为四通接头，两个四通接头各具有一个通孔，并分别通过该通孔套在两个内管上，两个 四通接头的通孔之间通过塑料管密封连接，通孔的另一端用密封套密封，由此所述两个四 通接头的另外两个开口即成为外管上的两个与所述夹层通路连通的开口。
3.根据权利要求1所述的单管，其特征在于，所述金属内管为U型金属内管，所述外管 包括(1)一端开口的空心弯头，所述空心弯头套在金属内管的U型弯上；(2)两根直管，所述直管分别套在U型金属内管的两个直部上；(3)弯头密封件，所述弯头密封件具有并联的两个通孔，并通过两个通孔分别套在U型 金属内管的两个直部上，两个通孔一端分别与两根直管的第一端开口密封连接，另一端与 所述空心弯头的开口端密封连接，并且与所述空心弯头一起将金属内管的U型弯封闭在 内；(4)构成为所述外管上的两个接头的两个四通接头，两个四通接头各具有一个通孔，并 通过该通孔分别套在两个内管上，两个四通接头的通孔的一端分别各与两个直管的第二端 密封连接，另一端用密封套密封，由此所述两个四通接头的另外两个开口即成为外管上接 头与所述外管内部连通的两个开口。
4.根据权利要求3所述的单管，其特征在于，所述空心弯头为U型。
5.根据权利要求3所述的单管，其特征在于，所述单管还包括至少一个连接固定所述 两个直管的H型连接件。
6.根据权利要求1-5中任一所述的单管，其特征在于，所述外管的每个接头上的两个 与所述夹层通路连通的开口之间的连线垂直于外管。
7.根据权利要求1-5中任一所述的单管，其特征在于，所述金属内管为表面强化换热管。
8.根据权利要求1-5中任一所述的单管，其特征在于，所述金属内管为光壁面管。
9.根据权利要求1-5中任一所述的单管，其特征在于，所述塑料外管为透明塑料外管。
10.一种同轴套管换热器，其特征在于其由根据权利要求1-9中任一所述的单管相互 连接而成，其中每个单管的外管上每个接头的开口与相邻的一个单管的外管上对应接头的 一个开口密封连接，由此多个单管的外管的接头形成外管集管；每个单管的金属内管的两 个开口分别通过两个集管与其它单管的金属内管的对应开口相通，集管空心且两端开口， 所述集管通过焊接与金属内管的开口相连。
全文摘要
本发明公开了一种同轴套管换热器的单管，包括U型金属内管，其特征在于，还包括与所述内管同轴嵌套并与内管的外壁之间形成可供流体通过的夹层通路的塑料外管，所述外管上具有两个接头，每个接头具有两个与所述夹层通路连通的开口。本发明解决了塑料管无法弯制的技术难题，从而实现了外管使用塑料材料代替金属，提高了换热器的耐腐蚀能力，节约了一半以上的金属材料，减轻了换热器重量，降低了换热器成本。还可以透过透明外管观察管内流体的流动和金属管表面腐蚀结垢情况，根据观察结果及时作出反馈。
文档编号F28F21/00GK101949660SQ20101028632
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月17日 优先权日2010年9月17日
发明者刘昕, 李学灿, 陈亮亮 申请人:北京华创瑞风空调科技有限公司