专利名称：双浮动管板列管式热交换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及热交换器，特别是一种列管式热交换器。
现有的双固定管板列管式热交换器，其管板结构有两种形式(1)管板兼做外伸式法兰并连接壳体(如
图1所示)；(2)管板不兼做法兰直接焊在壳体上。此两种结构的管板均受连接部分的形变强制约束，因而管板必须承受法兰预紧力(第2种形式除外)、管程、壳程均布载荷及管壳温差载荷的作用，在管板边界产生较大的弯矩及剪力，因而管板厚度较大，制造成本较高。
本发明的目的在于将上述现有技术的管板所受的变形约束解除，提供一种可消除管板边界弯矩及剪力的双浮动管板列管式热交换器，以达到减薄管板厚度、降低成本的要求。
本发明是通过如下方式实现的本双浮动管板列管式热交换器包括现有双固定管板列管式热交换器的封头、法兰、管板、壳体、定距管、定距杆芯、换热管、折流板等。本发明将管板与法兰及壳体断开，即管板与法兰及壳体均不连接，形成自由边界。为保证管程及壳程介质互不串通，在边界处设置可靠的浮动密封结构。为使管束体系不会在壳体中串动，令管束体系与壳体间相对固定。由于本发明的管板与法兰及壳体互无变形协调强制约束，因而管板边界上的弯矩及剪力接近于零，从而可使管板厚度大大减薄，制造成本显著降低。
本发明与现有的双固定管板列管式热交换器相比，具有以下优点1．两块管板相对壳体可以浮动，因此管板不产生管壳温差载荷。因而不仅可以替代壳体带膨胀节的固定管板式，而且可以替代浮头式、U形管式、插入管式(包括椭圆形管板、碟形管板、贴面式管板、内焊式管板)及盘管式热交换器，有利于换热器产品的单一化、标准化和系列化。
2．管板不受法兰及壳体变形协调的强制约束，管板周边接近于自由边界，因此边界上的弯矩及剪力很小(接近于零)，使管板厚度大大减薄，制造成本大大下降。
3．管板厚度只取决于管间小桥面积的承载能力，而与管板尺寸大小及几何形状无关。因而可根据需要设计管板的大小和形状，有利于热交换器的大型化。
4．管束体系可从壳体中拉出，便于热交换器维修，有利于降低热交换器运行成本。
图1为现有双固定管板列管式热交换器结构示意图；图2为本发明实施例的结构示意图；图3、图4、图5为图2的A部放大图；图6为本发明另一实施例的浮动密封结构示意图。
下面结合实施例和附图对本发明作进一步的说明。
参照图2，本双浮动管板列管式热交换器由封头1、法兰2、管板3、浮动密封结构4、壳体5、托板6、折流板7、换热管8、定距管10、定距杆芯11所组成。管板3与换热管8和定距杆芯11焊接成一体组成管束体系，并通过托板6用螺钉9与壳体5固定。托板6可以用中间部位的折流板兼任，也可另外设置。浮动密封结构4可有多种实施方式。图3、图4、图5为一种类型的实施方式，其密封结构由管板3边界面及法兰2边界面所形成的密封槽4-1、槽内的密封垫4-2、封头兼压盖1和压紧螺钉4-3构成。图3所示的密封结构，其密封垫4-2系两块橡胶密封垫或聚四氟乙烯密封垫或其他弹性密封垫，其中一块密封垫必须与压盖1牢固粘结为一体。图4所示的密封结构，其密封槽4-1为阶梯形，密封垫4-2为两块橡胶密纣垫或聚四氟乙烯密封垫或其他弹性密封垫，分别置于阶梯形密封槽内。另一种实施方式如图6所示，是用波纹管做浮动密封元件，将波纹管12焊接在法兰2及管板3之间，形成浮动密封结构。
权利要求
1．一种双浮动管板列管式热交换器，包括封头、法兰、管板、壳体、定距管、定距杆芯、换热管、折流板，其特征在于将管板与法兰及壳体断开，即管板与法兰及壳体均不连接，形成自由边界，在边界处设置浮动密封结构，管束体系与壳体间相对固定。
2．根据权利要求1所述的热交换器，其特征是所述的浮动密封结构由所述的管板边界面及所述的法兰边界面所形成的密封槽、槽内的密封垫、封头兼压盖、压紧螺钉构成。
3．根据权利要求2所述的热交换器，其特征是所述的密封垫为两块橡胶密封垫或聚四氟乙烯密封垫或其他弹性密封垫，其中一块与所述的压盖粘结为一体。
4．根据权利要求2所述的热交换器，其特征是所述的密封槽为阶梯形，所述的密封垫为两块橡胶密封垫或聚四氟乙烯密封垫或其他弹性密封垫，分别置于阶梯形密封槽内。
5．根据权利要求1所述的热交换器，其特征是所述的浮动密封结构用波纹管做浮动密封元件，波纹管焊接在所述的法兰及管板之间。
6．根据权利要求1所述的热交换器，其特征是所述的管束体系通过托板用螺钉与所述的壳体固定。
7．根据权利要求6所述的热交换器，其特征是所述的托板用中间部位的折流板兼任，或另外设置。
全文摘要
一种双浮动管板列管式热交换器,包括封头、法兰、管板、壳体、定距管、定距杆芯、换热管、折流板,将管板与法兰及壳体断开,即管板与法兰及壳体均不连接,形成自由边界,在边界处设置浮动密封结构,管束体系与管壳间相对固定。本发明消除了管板边界上的弯矩及剪力,可使管板厚度大大减薄,制造成本显著降低。
文档编号F28F9/04GK1291712SQ9911895
公开日2001年4月18日 申请日期1999年9月1日 优先权日1999年9月1日
发明者李桂桓 申请人:南海市桂城宝峰胜高新科技开发有限公司