一种热交换器的制作方法

本实用新型涉及节能环保及热交换技术领域，具体地，涉及一种热交换器。

背景技术：

氟塑料是一种性能优良的高分子材料，具有良好的化学稳定性、低的摩擦系数、耐化学腐蚀和较高的机械强度，氟塑料热交换器被应用在大型火电厂、化工厂、炼金厂等尾部烟气治理、余热回收等环境。氟塑料热交换器能够解决换热器在低温条件下的耐腐蚀问题。

由于氟塑料结构规整、表面能极低，因此其润滑性能差，不能被粘胶剂所润滑，限制了其应用的范围。目前，氟塑料换热器的现有制造工艺具有一定局限性，大多数是由于氟塑料换热器管与管板的连接、密封性能不稳定，使用寿命短，导致连接处松动、开裂，出现介质泄漏现象。

目前，一种典型的氟塑料换热器换热管与管板的连接方式为：氟塑料换热管与管板的密封胀接法，换热管的直径略小于管板通孔的直径，将换热管插入管板的通孔内，再将胀管器压入氟塑料换热管内，利用胀管器向外扩胀的压力达到换热管与管板连接和密封的目的。

该方法的缺点是：由于氟塑料换热管不具备密封件所必需的弹性，经过长时间使用后，因挤压、震动、疲劳等原因造成氟塑料换热管受力处变形，出现氟塑料换热管与管板连接、密封处松动，而导致换热器内部介质泄漏。

因此，如何保证热交换器中换热管与管板连接的可靠性，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供了一种热交换器，该热交换器中换热管与管板的连接可靠，密封效果好。

为了实现上述技术目的，本实用新型提供了一种热交换器，包括管板和多个换热管，还包括多个氟塑料套管和多个胀管器；所述管板具有多个并列的管孔，所述管孔设有限位台阶；多个所述换热管的连接端分别穿过多个所述管孔；所述氟塑料套管套装在所述连接端，二者的接触面经萘钠处理后粘贴连接，所述氟塑料套管通过所述限位台阶定位；多个所述胀管器能够分别与多个所述换热管的内径配合，多个所述胀管器分别安装在多个所述连接端内。

可选的，各所述管孔与所述氟塑料套管接触的内壁分别设有多个并列的环形卡槽；所述管孔与所述换热管之间还设有O型密封圈，所述O型密封圈位于所述管孔的内壁。

可选的，所述换热管为聚四氟乙烯换热管或者金属换热管，所述管板为聚四氟乙烯管板，或者金属管板，或者复合管板；所述复合管板包括金属复合管板，非金属复合管板或者非金属与金属复合管板。

可选的，所述管板包括上管板和下管板，所述上管板具有多个上管孔，所述下管板具有多个下管孔，多个所述上管孔和多个所述下管孔能够分别对应并组成多个所述管孔。

本实用新型还提供了一种热交换器，包括管板和多个换热管，所述管板具有多个并列的管孔，还包括多个胀管器；所述管孔与所述换热管的连接端配合，二者的接触面经萘钠处理后粘贴连接；多个所述胀管器能够分别与多个所述换热管的内径配合，多个所述胀管器分别安装在多个所述连接端内。

可选的，各所述管孔的内壁分别设有多个并列的环形卡槽。

可选的，所述换热管为聚四氟乙烯换热管或者金属换热管，所述管板为聚四氟乙烯管板或者金属管板，或者复合管板；所述复合管板包括金属复合管板，非金属复合管板或者非金属与金属复合管板。

可选的，所述管板包括上管板和下管板，所述上管板具有多个上管孔，所述下管板具有多个下管孔，多个所述上管孔和多个所述下管孔能够分别对应并组成多个所述管孔。

本实用新型提供的热交换器，包括管板和多个换热管，还包括多个氟塑料套管和多个胀管器；管板具有多个并列的管孔，管孔设有限位台阶；多个换热管的连接端分别穿过多个管孔；氟塑料套管套装在连接端，二者的接触面经萘钠处理后粘贴连接，氟塑料套管通过限位台阶定位；多个胀管器能够分别与多个换热管的内径配合，多个胀管器分别安装在多个连接端内。

萘钠处理可以改善氟塑料制品的表面活性、降低接触角、提高表面能，从而显著提高可粘接性和浸润性，使得氟塑料套管与换热管能够可靠连接；然后再通过胀管器对氟塑料套管与管板实现胀接，从而能够实现换热管与管板的可靠连接。该热交换器先使用萘钠处理粘接技术，然后使用胀管器，实现了可靠连接，克服了氟塑料不能使用粘胶剂的缺点，保证了密封的可靠性。进一步的利用O型圈密封技术，更可靠更稳定，提升密封性能。

本实用新型还提供了一种热交换器，包括管板和多个换热管，管板具有多个并列的管孔，还包括多个胀管器；管孔与换热管的连接端配合，二者的接触面经萘钠处理后粘贴连接；多个胀管器能够分别与多个换热管的内径配合，多个胀管器分别安装在多个连接端内。

该热交换器先使用萘钠处理粘接技术，然后使用胀管器，实现了换热管与管板的可靠连接，克服了氟塑料不能使用粘胶剂的缺点，保证了密封的可靠性。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。

图1为本实用新型所提供的热交换器第一种具体实施方式的局部剖视图；

图2为图1中热交换器的管板的结构示意图；

图3为图1中热交换器的安装过程示意图；

图4为本实用新型所提供的热交换器第二种具体实施方式的局部剖视图；

图5为图4中热交换器的管板的结构示意图；

图6为图4中热交换器的安装过程示意图；

图7为本实用新型所提供的热交换器第三种具体实施方式的局部剖视图；

图8为图7中热交换器的管板的结构示意图。

其中，图1至图8中的附图标记和部件名称之间的对应关系如下：

管板1；管孔10；上管板11；下管板12；上管孔13；下管孔14；

换热管2；O型密封圈3；氟塑料套管4；胀管器5；

环形卡槽6；环形密封槽7；限位台阶8。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

请参考图1至图3，图1为本实用新型所提供的热交换器第一种具体实施方式的局部剖视图，图2为图1中热交换器的管板的结构示意图，图3为图1中热交换器的安装过程示意图。

在一种具体的实施方式中，本实用新型提供了一种热交换器，包括管板1和多个换热管2，还包括多个氟塑料套管4和多个胀管器5；管板1具有多个并列的管孔10，管孔10设有限位台阶8；多个换热管2的连接端分别穿过多个管孔10；氟塑料套管4套装在连接端，二者的接触面经萘钠处理后粘贴连接，氟塑料套管4通过限位台阶8定位；多个胀管器5能够分别与多个换热管4的内径配合，多个胀管器5分别安装在多个连接端内。

萘钠处理可以改善氟塑料制品的表面活性、降低接触角、提高表面能，从而显著提高可粘接性和浸润性，使得氟塑料套管4与换热管2能够可靠连接；然后再通过胀管器5对氟塑料套管4与管板1实现胀接，从而能够实现换热管2与管板1的可靠连接。

通过上述方式，换热管2和管板1可以直接连接，也可以通过氟塑料套管4间接连接，图1至图3所示的实施例中，换热管2和管板1通过氟塑料套管4间接连接。安装时，先将换热管2的连接端穿过管孔10，在换热管2的连接端采用萘钠处理连接技术安装氟塑料套管4；然后将连接端退回到管孔10中，氟塑料套管4通过限位台阶8定位；之后安装胀管器5，实现胀接。

萘钠处理后，使换热管2和套管4的表面形成容易粘贴的表面。该热交换器先使用萘钠处理粘接技术，然后使用胀管器，实现了可靠连接，克服了氟塑料不能使用粘胶剂的缺点，保证了热交换器密封的可靠性。

进一步具体的实施方式中，各管孔10与氟塑料套管4接触的内壁分别设有多个并列的环形卡槽6；管孔10与换热管2之间还设有O型密封圈3，O型密封圈3位于管孔10的内壁。

安装胀管器5后，氟塑料套管4受到挤压产生变形，能够填充到管孔10的各环形卡槽6中，实现了与管孔10的紧密结合，实现了连接和密封。

安装胀管器5后，O型密封圈3被压缩，填充了环形密封槽7，保证了更好的密封，实现了对热交换器换热介质的高效密封。

具体的，换热管为聚四氟乙烯换热管或者金属换热管，管板为聚四氟乙烯管板，或者金属管板，或者复合管板；复合管板包括金属复合管板，非金属复合管板或者非金属与金属复合管板。

具体的安装过程如下：在管板1上开有若干管孔10，管板1的材料可以是金属材质和非金属材质，如图2所示，管孔10上设有环形卡槽6，环形密封槽7和限位台阶8；将O型密封圈3放入环形密封槽7中；换热管2从近O型密封圈3一端插入，直至穿过管板1；换热管2的连接端做萘钠处理，将氟塑料套管4管内壁做萘钠处理，二者涂抹粘接剂，该粘接剂耐高低温耐酸碱盐，实现氟塑料套管4管内壁与换热管2的牢靠粘接，如图3所示；将换热管2退回到管板1上的限位台阶8，实现限位；将胀管器5压入换热管2中，如图1所示，采用胀接技术，实现O型密封圈3被压缩，氟塑料套管4被压缩与管板1上的环形卡槽6实现连接和密封；最终实现热交换器换热介质的高效密封，其换热管2与管板1连接与密封的强度达11Mpa，远远高于换热管2的固有使用强度。

上述各具体的实施方式中，管板可以由两部分组成或多部分组成。管板包括上管板和下管板，上管板具有多个上管孔，下管板具有多个下管孔，多个上管孔和多个下管孔能够分别对应并组成多个管孔。

请参考图4至图6，图4为本实用新型所提供的热交换器第二种具体实施方式的局部剖视图，图5为图4中热交换器的管板的结构示意图，图6为图4中热交换器的安装过程示意图。

另一种具体的实施方式中，本实用新型还提供了一种热交换器，包括管板1和多个换热管2，所述管板1具有多个并列的管孔10，还包括多个胀管器5；所述管孔10与所述换热管2的连接端配合，二者的接触面经萘钠处理后粘贴连接；多个所述胀管器5能够分别与多个所述换热管2的内径配合，多个所述胀管器5分别安装在多个所述连接端内。

萘钠处理可以改善氟塑料制品的表面活性、降低接触角、提高表面能，从而显著提高可粘接性和浸润性，使得换热管2与管板1能够可靠连接；然后再通过胀管器5实现胀接，从而能够实现换热管2与管板1的可靠连接。通过上述方式，换热管2和管板1可以直接连接，也可以通过氟塑料套管4间接连接，图4至图6所示的实施例中，换热管2和管板1通过氟塑料套管4直接连接。

该热交换器先使用萘钠处理粘接技术，然后使用胀管器，实现了换热管2与管板1的可靠连接，克服了氟塑料不能使用粘胶剂的缺点，保证了密封的可靠性。

进一步具体的实施方式中，各管孔10的内壁分别设有多个并列的环形卡槽6。

安装胀管器5后，换热管4受到挤压产生变形，能够填充到管孔10的各环形卡槽6中，实现了与管孔10的紧密结合，结合萘钠连接实现了高强度的抗拉和密封效果。

更进一步具体的实施方式中，换热管为聚四氟乙烯换热管或者金属换热管，管板为聚四氟乙烯管板或者金属管板，或者复合管板；复合管板包括金属复合管板，非金属复合管板或者非金属与金属复合管板。

具体的安装过程如下：在管板1上开有若干管孔10，如图5所示，管孔10的内部经过萘钠处理，均匀涂抹粘接剂；换热管2的连接端做萘钠处理，并涂抹粘接剂；将做好萘钠处理并涂有粘接剂的换热管2插入管板1的管孔10中，并与管板1通孔内壁粘合，如图6所示；再将胀管器5压入换热管2中，最终实现换热管2与管板1紧密牢靠连接。

该实施例的安装方式，部件加工简易，工艺可靠性高，装配工序简易，成本低和制造周期短等。

请参考图7和图8，图7为本实用新型所提供的热交换器第三种具体实施方式的局部剖视图，图8为图7中热交换器的管板的结构示意图。

上述各具体的实施方式中，管板1包括上管板11和下管板12，上管板11具有多个上管孔13，下管板12具有多个下管孔14，多个上管孔13和多个下管孔14能够分别对应并组成多个管孔10。管板1可以由两部分组成或多部分组成，如图8所示，该实施例以两部分为例。

具体的，在上管板11的上管孔13的内壁和下管板12下管孔14的内壁做萘钠处理，并涂抹粘接剂；换热管2的连接端做萘钠处理，并涂抹粘接剂；将做好萘钠处理并涂有粘接剂的换热管2插入管板1的管孔10中，利用萘钠粘接技术，使得换热管2与管板1紧密牢靠的粘接；将胀管器5压入换热管2中，如图7所示，最终实现换热管2与管板1的管孔10的粘接，并利用胀管器5的向外扩张的张力，将换热管2压入管板1上的环形卡槽6中，结合萘钠粘接实现高强度的抗拉和密封效果。

另外，管板1的材料可以是金属复合材料，非金属符合材料和金属与非金属复合材料等。

该换热器中方法实现了氟塑料换热器中换热管与管板连接、密封性能的优化，不增加制造成本反，并且制造周期短，生产劳动效率高。并且加工工艺简易，工艺可靠性高，产品性能更稳定。

显著提高氟塑料换热器管与管板连接的密封性能，不会因长时间使用发生的震动、挤压、疲劳和环境温度骤变等因素导致氟塑料换热管与管板的连接、密封处松动、开裂，而导致介质泄露，并且其密封连接处耐压最高可达到11Mpa。

显著提高氟塑料换热管与管板的连接抗拉强度。除非氟塑料换热管断裂，否则不会出现氟塑料换热管与管板分离。大大延长热交换器无故障运转周期和使用寿命，减少或消除用户因热交换器故障停产造成的损失，提高设备使用效率，更经济、高效。后期设备现场维护程序简单，操作简单，有利于设备的安装和维护。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。