专利名称：一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束的制作方法
技术领域：
本申请涉及空调、煤化工、石油化工行业中换热设备领域，特别涉及一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束。
背景技术：
腐蚀包括化学腐蚀和间隙腐蚀，所谓间隙腐蚀是那些流体在不流动的死角容易腐蚀，间隙腐蚀是局部腐蚀的一种形式，它可能发生于溶液停滞的缝隙之中或屏蔽的表面内。这样的缝隙可以在金属与金属或金属与非金属的接合处形成。在化工设备制作中，应尽量避免如上所述的间隙或死角的存在，或者采取措施封堵间隙和死角以避免间隙腐蚀的情况产生。现有技术中的换热器管束包括有换热管4、支承板6和管板,成排的换热管4通过支承板6支承，其两端穿进管板的管孔中，并与管板相连接，如图1所示，现有技术的支承板6与换热管4之间存在支承板与换热管间的间隙7，由于该间隙7的存在，使得换热管在流体冲击下容易引起振动，然而由于换热管的振动将会导致换热管与管板管孔的连接管头松弛以引起间隙腐蚀。同时在换热管4靠近管板的壳程侧B存在换热管未胀接区8，该换热管未胀接区8的存在无疑将会缩短了有效的胀接区。当换热管的胀接与未胀接的过渡区与管板的壳程侧表面重合时，容易在流体振动作用下产生疲劳开裂。同时该区的存在势必会在很大程度上对换热管管束引起腐蚀。换热管管束的质量是决定换热器质量好坏的最重要标志之一，管壳式换热器主要失效形式为管板与换热器的连接失效。对于压力高、直径大、管束长的重型换热器，一旦出现泄漏，对其产生的直接或间接损失将会更为严重，因此，换热器管束中的连接形式换热器制造的关键技术。
发明内容本申请的目的之一在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种能够有效防止因换热管振动所引起的换热管与管板管孔连接管头的松动而导致的间隙腐蚀问题产生，能够延长设备使用寿命的防止壳程侧间隙腐蚀的换热管管束。本申请的目的之二在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种能够有效防止因换热管振动所引起的换热管与管板管孔连接管头的松动而导致的间隙腐蚀问题产生，能够延长设备使用寿命，同时还能够较少复合层使用量的防止壳程侧间隙腐蚀的换热管管束。本申请的目的之一通过以下技术方案实现:提供了一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束，包括有换热管、支承板和管板，成排的换热管通过支承板支承，其两端穿进管板的管孔中，并与管板相连接，其中，靠近所述管板的第一块支承板与所述换热管之间无间隙连接。其中，靠近所述管板的第一块支承板与所述换热管之间通过胀接以实现无间隙连接。其中，靠近所述管板的第一块支承板与所述换热管之间通过增设锁紧垫圈以实现无间隙连接。 其中，所述支承板为支持板或者折流板。其中，所述管板包括有管板本体,所述管板本体的一侧为管程侧,所述管板本体的另一侧为壳程侧，所述管板还包括有预设于所述管板本体的壳程侧的第一复合层和/或预设于所述管孔的内壁的第二复合层，所述换热管穿设所述管板、并胀紧于所述管板。本申请的目的之二通过以下技术方案实现:还提供了一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束，包括有换热管、支承板和管板，成排的换热管通过支承板支承，其两端穿进管板的管孔中，并与管板相连接，其中，靠近所述管板的第一块支承板贴近设置于所述管板的壳程侧、并与所述换热管无间隙连接。其中，所述支承板开设有间隙流体通道。其中，靠近所述管板的第一块支承板与所述换热管之间通过胀接以实现无间隙连接；或者靠近所述管板的第一块支承板与所述换热管之间通过增设锁紧垫圈以实现无间隙连接。其中，所述支承板为支持板或者折流板。其中，所述管板包括有管板本体,所述管板本体的一侧为管程侧,所述管板本体的另一侧为壳程侧，所述管板还包括有预设于所述管板本体的壳程侧的第一复合层和/或预设于所述管孔的内壁的第二复合层，所述换热管穿设所述管板、并胀紧于所述管板。本申请的有益效果:本申请的一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束，包括有换热管、支承板和管板，成排的换热管通过支承板支承，其两端穿进管板的管孔中，并与管板相连接，其中，靠近所述管板的第一块支承板与所述换热管之间无间隙连接；或者靠近所述管板的第一块支承板贴近设置于所述管板的壳程侧、并与所述换热管无间隙连接。与现有技术相比，本申请能够防止换热管在流体冲击下振动所导致换热管与管板的管孔的连接管头松弛所引起的间隙腐蚀。同时由于管板还包括有预设于管板本体的壳程侧的第一复合层和/或预设于管孔的内壁的第二复合层，一方面避免了管孔端部即管板的壳程侧的厚壁复合层堆焊，节约了成本，另一方面管孔的内壁较深的第二复合层延长了防蚀路径，总体上在管板的壳程侧选择了较合理的新结构，可更有效防止腐蚀介质渗入到管板与换热管之间，达到防止间隙腐蚀的目的，能够更好地提高列管式换热器管束的耐腐蚀性能，延长设备的使用寿命，同时还具有结构简单，成本低、制造容易的特点。
利用附图对本申请作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本申请的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1为现有技术的换热器管束的结构示意图。图2为本申请的一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束的实施例1的第一种结构示意图。[0025]图3为本申请的一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束的实施例1的第二种结构示意图。图4为本申请的一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束的实施例1的第三种结构示意图。图5为本申请的一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束的实施例2的第一种结构示意图。图6为本申请的一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束的实施例2的第二种结构示意图。图7为本申请的一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束的实施例2的第三种结构示意图。在图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7中包括有:I——管板本体、2——第一复合层、3——第二复合层、4——换热管、5——焊缝、6——支承板、61——第一块支承板、7——第一块支承板与换热管间的间隙、8——换热管未胀接区、9—第一块支承板未胀接区、10—间隙流体通道；A——管程侧、B——壳程侧。
具体实施方式
结合以下实施例对本申请作进一步描述。实施例1本申请的一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束的具体实施方式
之一，参见图2所示，包括有换热管4、支承板和管板，成排的换热管4(图中只示意性的画出一根换热管4)通过支承板(可以是折流板或者是支持板)支承，其两端穿进管板的管孔中，并与管板相连接，本申请的改进之处在于，靠近所述管板的第一块支承板61 (即从管板的壳程侧B数的首块支承板)与所述换热管4之间无间隙连接。能够防止换热管4在流体冲击下振动所导致换热管4与管板的管孔的连接管头松弛引起的间隙腐蚀的产生。上述无间隙连接可以是靠近所述管板的第一块支承板61与所述换热管4之间通过胀接以实现的无间隙连接，正如图2所示的结构。上述无间隙连接还可以是靠近所述管板的第一块支承板61与所述换热管4之间通过增设锁紧垫圈以实现的无间隙连接。具体的，如图2、图3和图4所示，所述管板包括有管板本体I,所述管板本体I的一侧为管程侧A，所述管板本体I的另一侧为壳程侧B，所述管板还包括有预设于所述管板本体I的壳程侧B的第一复合层2和/或预设于所述管孔的内壁的第二复合层3，所述换热管4穿设所述管板、并胀紧于所述管板。上述管板包括复合层结构的技术方案具体包括三种:第一种，所述管板包括有预设于所述管板本体I的壳程侧B的第一复合层2 ;第二种，所述管板包括有预设于所述管孔的内壁的第二复合层3 ;第三种，所述管板包括有预设于管板本体I的壳程侧B的第一复合层2和预设于管孔的内壁的第二复合层3的双向复合层。换热管4从壳程侧B穿进管孔，换热管4的管头端部与管孔在管板的管程侧A通过焊缝5连接，穿进管孔的一段换热管4与管板的管孔间被胀紧消除了间隙。具体的，所述第一复合层2和所述第二复合层3为带极复合层、手工电弧焊复合层、多层爆炸焊复合层、镀层、压焊层、堆焊层和喷焊层中的任一种或者任几种的组合。本实施例与现有技术中图1所示的结构相比，可以消除存在于如图1所示的第一块支承板与换热管间的间隙7，能够确保换热管4在流体冲击下振动时不会导致换热管4与管板的管孔的连接管头松弛所引起的间隙腐蚀的产生。同时还通过预设于管板本体I的壳程侧B的第一复合层2和/或预设于管孔的内壁的第二复合层3，进一步加强了换热管4与管孔间的密封效果，使得一方面能够避免管孔端部即管板的壳程侧B的厚壁堆焊，取而代之的是薄层的第一复合层2，节约了成本；另一方面管孔内较深的第二复合层3延长了防蚀路径，而且换热管4穿过管孔的第二复合层3，是与第二复合层3胀紧的，更容易操作而且密封效果更好；总体上在管板的壳程侧B选择了较合理的复合层结构，可更有效防止腐蚀介质渗入到管板与换热管4之间，达到防止间隙腐蚀的目的，能够更好地提高列管式换热器管束的耐腐蚀性能，延长设备的使用寿命，同时还具有结构简单，成本低、制造容易的特点。实施例2本申请的一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束的具体实施方式
之二，参见图5所示，包括有换热管4、支承板和管板，成排的换热管4(图中只示意性的画出一根换热管4)通过支承板(可以是折流板或者是支持板)支承，其两端穿进管板的管孔中，并与管板相连接，本申请的改进之处在于，靠近所述管板的第一块支承板61 (即从管板侧数的首块支承板)贴近设置于所述管板的壳程侧B、并与所述换热管4无间隙连接。所谓贴近设置是指靠近所述管板的第一块支承板61与管板的壳程侧B之间仅保持很小的间隙而贴紧在一起。这种结构同样可防止换热管4在流体冲击下振动所导致换热管4与管板管孔的连接管头松弛所引起的间隙腐蚀。具体的，所述支承板开设有间隙流体通道10。由于折流板或支持板与管板的壳程侧B贴紧在一起，造成了新的大面积间隙，该新间隙虽然不会引起腐蚀，但是会影响管板的传热，这时可在折流板或支持板设置新的间隙流体通道10，避免间隙的不良影响。上述无间隙连接可以是靠近所述管板的第一块支承板61与所述换热管4之间通过胀接以实现无间隙连接；具体可在两种制造顺序中实现，一是换热管4先与管板孔胀接，检查壳程侧B胀接效果后，再将换热管4与该块贴紧管板的折流板或支持板胀接，另一种是合二为一，换热管4与管板孔、与该块贴紧管板的折流板或支持板同步一起胀接。上述无间隙连接还可以是靠近所述管板的第一块支承板61与所述换热管4之间通过增设锁紧垫圈以实现无间隙连接。具体的,如图5、图6和图7所示,所述管板包括有管板本体I，所述管板本体I的一侧为管程侧A，所述管板本体I的另一侧为壳程侧B，所述管板还包括有预设于所述管板本体I的壳程侧B的第一复合层2和/或预设于所述管孔的内壁的第二复合层3，所述换热管4穿设所述管板、并胀紧于所述管板。上述管板包括复合层结构的技术方案具体包括三种:第一种，所述管板包括有预设于所述管板本体I的壳程侧B的第一复合层2 ;第二种，所述管板包括有预设于所述管孔的内壁的第二复合层3 ;第三种，所述管板包括有预设于管板本体I的壳程侧B的第一复合层2和预设于管孔的内壁的第二复合层3的双向复合层。本申请通过预设于管板本体I的壳程侧B的第一复合层2和/或预设于管孔的内壁的第二复合层3，一方面避免了管孔端部即管板的壳程侧B的厚壁堆焊，取而代之的是薄层的第一复合层2，节约了成本；另一方面管孔内较深的第二复合层3延长了防蚀路径，而且换热管4穿过管孔的第二复合层3，是与第二复合层3胀紧的，更容易操作而且密封效果更好；总体上在管板的壳程侧B选择了较合理的复合层结构，可更有效防止腐蚀介质渗入到管板与换热管4之间，达到防止间隙腐蚀的目的。能够更好地提高列管式换热器管束的耐腐蚀性能，延长设备的使用寿命，同时还具有结构简单，成本低、制造容易的特点。上述第一块支承板61贴近设置于所述管板的壳程侧B的设置结构，使得第二复合层3仅设置于所述管孔的内壁的局部表面即可，具体的，所述管孔的内壁的局部表面设置的第二复合层3位于靠近所述壳程侧B的一段。由于第一块支承板61密封作用的增强，使得第二复合层3的长度能够减少，可通过现场试验或数值模拟计算确定必要的局部的第二复合层3长度，避免过长的第二复合层3长度，保留最大的管板基体结构强度，有满足基本要求的防腐效果。具体的，所述第一复合层2和所述第二复合层3为带极复合层、手工电弧焊复合层、多层爆炸焊复合层、镀层、压焊层、堆焊层和喷焊层中的任一种或者任几种的组合。本实施例与现有技术中图1所示的结构相比，除了可以消除存在于如图1所示的第一块支承板与换热管间的间隙7之外，还可以消除存在于如图1所示的靠近壳程表面的换热管未胀接区8，该区的存在无疑缩短了有效的胀接区。胀接区如果胀满至管板的壳程侧B表面，则当换热管4的胀接与未胀接的过度区与管板的壳程侧B表面重合时，容易在流体振动作用下产生疲劳开裂。而在图5中，由于第一块支承板61 (折流板或支持板)与管板的壳程侧B贴紧在一起，管板(复合层)未胀接区可以转移到第一块支承板未胀接区9，不仅能够确保胀满管板的双向复合层，而且有效的减少了未胀接区的面积，从而提高了密封效果。最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本申请作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的实质和范围。
权利要求1.一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束，包括有换热管、支承板和管板，成排的换热管通过支承板支承，其两端穿进管板的管孔中，并与管板相连接，其特征在于:靠近所述管板的第一块支承板与所述换热管之间无间隙连接。
2.根据权利要求1所述的一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束，其特征在于:靠近所述管板的第一块支承板与所述换热管之间通过胀接以实现无间隙连接。
3.根据权利要求1所述的一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束，其特征在于:靠近所述管板的第一块支承板与所述换热管之间通过增设锁紧垫圈以实现无间隙连接。
4.根据权利要求1所述的一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束，其特征在于:所述支承板为支持板或者折流板。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束，其特征在于:所述管板包括有管板本体，所述管板本体的一侧为管程侧，所述管板本体的另一侧为壳程侧，所述管板还包括有预设于所述管板本体的壳程侧的第一复合层和/或预设于所述管孔的内壁的第二复合层，所述换热管穿设所述管板、并胀紧于所述管板。
6.一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束，包括有换热管、支承板和管板，成排的换热管通过支承板支承，其两端穿进管板的管孔中，并与管板相连接，其特征在于:靠近所述管板的第一块支承板贴近设置于所述管板的壳程侧、并与所述换热管无间隙连接。
7.根据权利要求6所述的一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束，其特征在于:所述支承板开设有间隙流体通道。
8.根据权利要求6所述的一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束，其特征在于:靠近所述管板的第一块支承板与所述换热管之间通过胀接以实现无间隙连接；或者靠近所述管板的第一块支 承板与所述换热管之间通过增设锁紧垫圈以实现无间隙连接。
9.根据权利要求6所述的一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束，其特征在于:所述支承板为支持板或者折流板。
10.根据权利要求6至9中任意一项所述的一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束，其特征在于:所述管板包括有管板本体，所述管板本体的一侧为管程侧，所述管板本体的另一侧为壳程侧，所述管板还包括有预设于所述管板本体的壳程侧的第一复合层和/或预设于所述管孔的内壁的第二复合层，所述换热管穿设所述管板、并胀紧于所述管板。
专利摘要本申请公开了一种防止壳程侧间隙腐蚀的换热器管束，包括有换热管、支承板和管板，成排的换热管通过支承板支承，其两端穿进管板的管孔中，并与管板相连接，其中，靠近所述管板的第一块支承板与所述换热管之间无间隙连接；或者靠近所述管板的第一块支承板贴近设置于所述管板的壳程侧、并与所述换热管无间隙连接。与现有技术相比，本申请能够防止换热管在流体冲击下振动所导致换热管与管板管孔的连接管头松弛引起的间隙腐蚀。同时还能通过复合层结构，防止腐蚀介质渗入管板与换热管之间的间隙，达到防止间隙腐蚀的目的，可以更好地提高列管式换热器管束的耐腐蚀性能，延长设备的使用寿命，结构简单可靠。
文档编号F28F9/02GK203163550SQ201320152018
公开日2013年8月28日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者陈孙艺 申请人:茂名重力石化机械制造有限公司