碳化硅换热管及换热器的制作方法

本实用新型涉及换热设备技术领域，尤其是涉及一种碳化硅换热管及换热器。

背景技术：

换热器在工业、民用中的应用非常普及。随着节能技术的飞速发展，换热器的种类越来越多，适用于不同介质、不同工况、不同温度以及不同压力的换热器其结构和型式亦不相同。换热器的种类随新型、高效换热器的开发不断更新；针对碳化硅换热管以及碳化硅换热器，当碳化硅换热器使用较长年限后，碳化硅换热管的内外表面均会生成污垢；导致碳化硅换热器热交换效率大大下降，满足不了换热效果。

现有技术中针对碳化硅换热管的清洗方式主要有类似于高压水冲洗、疏通杆清洗的物理清洗方式以及化学清洗方式。

但是，现有技术中对于碳化硅换热管的清洗存在以下问题：物理清洗方式容易对碳化硅换热管物理冲击导致碳化硅换热管断裂，设备损坏；化学清洗方式需要将稀酸引入壳程或管程中，对碳钢设备和管线造成腐蚀，降低设备使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种碳化硅换热管及换热器，以缓解现有技术中存在的对于碳化硅换热管清洗不方便，容易造成碳化硅换热管甚至换热器损坏，以及会降低换热器使用寿命的技术问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型提供的一种碳化硅换热管，包括：碳化硅换热管体和清洗纽带；

所述清洗纽带限定于所述碳化硅换热管体内，所述清洗纽带呈螺旋状设置，所述碳化硅换热管体用于流通流体介质，以使所述流体介质能够带动所述清洗纽带沿着所述碳化硅换热管体内转动，以使所述清洗纽带的边缘与所述碳化硅换热管体内壁接触。

在本实用新型较佳的实施例中，所述碳化硅换热管体的两端开口均设置有限位部，所述限位部与所述碳化硅换热管体抵接，所述限位部对应所述碳化硅换热管体的开口处设置有用于流通所述流体介质的第一通孔，所述清洗纽带的外径大于所述第一通孔的内径。

在本实用新型较佳的实施例中，所述清洗纽带的外径小于所述碳化硅换热管内径的距离范围为0.1-0.3mm；

所述清洗纽带的外径大于所述第一通孔内径的距离范围为0.3-0.5mm；

所述清洗纽带的厚度范围为0.3-0.7mm。

在本实用新型较佳的实施例中，所述限位部与所述碳化硅换热管体抵接的一侧设置有缓冲层，所述缓冲层与所述限位部可拆卸连接；所述缓冲层能够与所述清洗纽带端部抵接。

在本实用新型较佳的实施例中，螺旋状的所述清洗纽带的螺距为外径的2-4倍。

在本实用新型较佳的实施例中，所述清洗纽带的材料为金属材料。

本实用新型提供了一种换热器，包括壳体、封头和所述的碳化硅换热管；

具有所述清洗纽带的所述碳化硅换热管体位于所述壳体内，所述封头与所述壳体的两侧连接。

在本实用新型较佳的实施例中，还包括折流板；

所述折流板设置有多个，多个所述折流板沿着所述壳体的长度放心均匀设置；

所述折流板上设置有第二通孔，所述碳化硅换热管体依次贯穿通过所述第二通孔内。

在本实用新型较佳的实施例中，还包括加强板和连接件；

所述加强板位于所述壳体与所述封头之间，所述连接件用于将所述封头、所述加强板和所述壳体密封连接。

在本实用新型较佳的实施例中，还包括管板；

所述壳体的任意一端开口均设置有两个所述加强板，所述管板夹持于两个所述加强板之间，以将所述管板固定于所述壳体的一端；

所述管板上设置有阶梯通孔，所述碳化硅换热管体插设于所述阶梯通孔内，且所述碳化硅换热管体的端部与所述阶梯通孔内部抵接。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型提供的一种碳化硅换热管，包括：碳化硅换热管体和清洗纽带；清洗纽带限定于碳化硅换热管体内，清洗纽带呈螺旋状设置，碳化硅换热管体用于流通流体介质，以使流体介质能够带动清洗纽带沿着碳化硅换热管体内转动，以使清洗纽带的边缘与碳化硅换热管体内壁接触；通过在碳化硅换热管体内设置有清洗纽带，当碳化硅换热管体内有流体介质流动时，由于清洗纽带呈螺旋状，可以使得清洗纽带进行转动，从而可以在换热器使用过程中，不断清除换热器内表面的污垢，保证了碳化硅换热管在良好的工况下运行，缓解现有技术中存在的对于碳化硅换热管清洗不方便，容易造成碳化硅换热管甚至换热器损坏，以及会降低换热器使用寿命的技术问题；而且流体会在清洗纽带的作用下做漩涡流动，从而可以使得静滞在碳化硅换热管体内壁的流体进行不断的扰动流动，并促使碳化硅换热管体的边界层与管体中心的流体进行混合，可以增强换热效率，更加实用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的碳化硅换热管的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的碳化硅换热管具有限位部的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的碳化硅换热管的清洗纽带的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的换热器的结构示意图。

图标：100-碳化硅换热管体；200-清洗纽带；300-限位部；400-壳体；500-封头；600-折流板；700-加强板；800-连接件；900-管板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1-3所示，本实施例提供的一种碳化硅换热管，包括：碳化硅换热管体100和清洗纽带200；清洗纽带200限定于碳化硅换热管体100内，清洗纽带200呈螺旋状设置，碳化硅换热管体100用于流通流体介质，以使流体介质能够带动清洗纽带200沿着碳化硅换热管体100内转动，以使清洗纽带200的边缘与碳化硅换热管体100内壁接触。

在本实用新型较佳的实施例中，清洗纽带200的材料为金属材料。

由于碳化硅具有极高的耐腐蚀、抗氧化和耐冲蚀性能，可耐高浓度硫酸、硝酸、磷酸、混合酸、强碱、氧化剂等，是唯一可耐氢氟酸腐蚀的陶瓷材料，而且使用寿命长；碳化硅换热器使用成本低；并且碳化硅的热导率远高于其他耐腐蚀材料，同样换热效率下，碳化硅换热器使用的换热面积会更少；与石墨换热器相比，它的强度比较高，耐腐蚀性能更好；与搪瓷换热器相比，它的耐强酸能力更宽泛，不存在爆瓷问题；与氟塑料换热器相比，它的导热性能更好，耐高温能力更强。

优选地，碳化硅换热管体100的截面采用圆形，故而，清洗纽带200的外径也呈圆形设置，而且清洗纽带200呈螺旋状，当把清洗纽带200限定在碳化硅换热管体100内部后，碳化硅换热管体100沿着一个方向输入流动的流体介质，流体介质冲击清洗纽带200的螺旋状外侧，会给清洗纽带200一个旋转的力，从而可以使得清洗纽带200沿着碳化硅换热管体100内转动，将螺旋状的清洗纽带200的外径略小于碳化硅换热管体100的内径，从而可以使得清洗纽带200不断的刮蹭碳化硅换热管体100的内壁，从而可以连续、自动地将碳化硅换热管体100内表面的污垢去除，保证换热器在较低的污垢系数工况下稳定运行，可以延长换热器的使用寿命。

优选地，清洗纽带200的外径小于碳化硅换热管内径的距离范围为0.1-0.3mm。

本实施例中，通过在碳化硅换热管体100内设置有清洗纽带200，当流体介质在碳化硅换热管体100内流动时，由于清洗纽带200的转动作用，会使得碳化硅换热管体100的流体介质做旋涡流动，使静滞在碳化硅换热管内壁的流体不断地扰动，并促进边界层与管中心流体的混合，从而达到增强换热效率的目的。

值得注意的，本申请提供的清洗纽带200在碳化硅换热管体100为活动部件，通过一个限位部300将清洗纽带200限定在碳化硅换热管体100内，而且清洗纽带200的长度与碳化硅换热管体100的长度近似相等，从而可以保证清洗纽带200置于碳化硅换热管体100内部，当需要更换清洗纽带200时，只需要将碳化硅换热管体100外部的限位部300开启，更换清洗纽带200即可。

另外，由于碳化硅材料特殊性，无法在其表面焊接强化翅片或者做成缠绕管形式，在碳化硅换热管体100内增加金属材料的清洗扭带后，由于金属也具有很好的导热率，可以起到间接内翅片碳化硅换热管体100的效果，有效提高换热效率；但是由于金属材质本身不具备全面防腐蚀的能力，从而可以设计非腐蚀性流体介质走管程的冷凝器或冷却器，可以大大增强碳化硅冷凝器和冷却器的传热效率。

清洗纽带200的材料可以为多种，例如：碳钢、不锈钢、铝合金或者铜片等。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实施例提供的一种碳化硅换热管，包括：碳化硅换热管体100和清洗纽带200；清洗纽带200限定于碳化硅换热管体100内，清洗纽带200呈螺旋状设置，碳化硅换热管体100用于流通流体介质，以使流体介质能够带动清洗纽带200沿着碳化硅换热管体100内转动，以使清洗纽带200的边缘与碳化硅换热管体100内壁接触；通过在碳化硅换热管体100内设置有清洗纽带200，当碳化硅换热管体100内有流体介质流动时，由于清洗纽带200呈螺旋状，可以使得清洗纽带200进行转动，从而可以在换热器使用过程中，不断清除换热器内表面的污垢，保证了碳化硅换热管在良好的工况下运行，缓解现有技术中存在的对于碳化硅换热管清洗不方便，容易造成碳化硅换热管甚至换热器损坏，以及会降低换热器使用寿命的技术问题；而且流体会在清洗纽带200的作用下做漩涡流动，从而可以使得静滞在碳化硅换热管体100内壁的流体进行不断的扰动流动，并促使碳化硅换热管体100的边界层与管体中心的流体进行混合，可以增强换热效率，更加实用。

在上述实施例的基础上，进一步地，本实施例提供的碳化硅换热管，碳化硅换热管体100的两端开口均设置有限位部300，限位部300与碳化硅换热管体100抵接，限位部300对应碳化硅换热管体100的开口处设置有用于流通流体介质的第一通孔，清洗纽带200的外径大于第一通孔的内径。

其中，限位部300可以为多种，例如限位环、限位圈、限位板等，优选地，限位部300采用限位板，限位板与碳化硅换热管体100的外部可拆卸连接，而且限位部300对应碳化硅换热管体100的开口端设置有第一通孔，第一通孔的内径小于清洗纽带200的外径，从而可以在不影响碳化硅换热管体100内流体介质流动的基础上，使得清洗纽带200限定于碳化硅换热管体100内。

在本实用新型较佳的实施例中，清洗纽带200的外径大于第一通孔内径的距离范围为0.3-0.5mm；清洗纽带200的厚度范围为0.3-0.7mm；优选地，清洗纽带200的厚度为0.5mm；其中，清洗纽带200的厚度低于0.3mm有可能会导致刚性不足容易损坏，当清洗纽带200的厚度大于0.7mm扭带比重太大，影响旋转效果；但是，针对不同的流体介质会有不同的浮力作用，故而也可以采用厚度范围之外的尺寸，只需保证清洗纽带200可以转动，且不会造成损坏即可。

在本实用新型较佳的实施例中，限位部300与碳化硅换热管体100抵接的一侧设置有缓冲层，缓冲层与限位部300可拆卸连接；缓冲层能够与清洗纽带200端部抵接。

其中，缓冲层采用耐磨材料，例如：塑胶、塑料、固体橡胶等，可以保证刚开始有流体介质冲入碳化硅换热管体100内部时，清洗纽带200直接冲击限位部300，影响限位部300的使用寿命。

缓冲层与限位部300的连接方式可以为多种，例如：通过卡扣连接、通过螺栓连接等。

在本实用新型较佳的实施例中，螺旋状的清洗纽带200的螺距为外径的2-4倍；通过确定螺旋状的清洗纽带200的螺距，可以在确定的流体阻力的基础上，最大限度保证清洗纽带200的转动效果；如果螺旋状的清洗纽带200的螺距太小将增加流体阻力，螺旋状的清洗纽带200的螺距太大将会导致清洗扭带受到流体介质冲刷后产生扭矩不足，无法更好产生旋转效果。

如图4所示，本实施例提供了一种换热器，包括壳体400、封头500和所述的碳化硅换热管；具有清洗纽带200的碳化硅换热管体100位于壳体400内，封头500与壳体400的两侧连接。

其中，封头500与壳体400密封连接，优选地的采用密封圈和密封螺栓连接；从而可以保证流体介质走碳化硅换热管体100的管程，换热流体介质走壳程。

在本实用新型较佳的实施例中，还包括折流板600；折流板600设置有多个，多个折流板600沿着壳体400的长度放心均匀设置；折流板600上设置有第二通孔，碳化硅换热管体100依次贯穿通过第二通孔内。

折流板600可以增加壳体400流动的流体的流动阻力，从而可以使得壳体400的流体与碳化硅换热管体100内的流体介质更多时间的进行换热，提高了换热效率。

在本实用新型较佳的实施例中，还包括加强板700和连接件800；加强板700位于壳体400与封头500之间，连接件800用于将封头500、加强板700和壳体400密封连接。

优选地，连接件800采用贯穿的连接螺栓，而且加强板700与壳体400之间设置有密封圈。

在本实用新型较佳的实施例中，还包括管板900；壳体400的任意一端开口均设置有两个加强板700，管板900夹持于两个加强板700之间，以将管板900固定于壳体400的一端；管板900上设置有阶梯通孔，碳化硅换热管体100插设于阶梯通孔内，且碳化硅换热管体100的端部与阶梯通孔内部抵接。

具体地，本实施例提供的管板900可以作为上述实施例提供的碳化硅换热管的限位部300，从而可以管板900的限定，保证了清洗纽带200限定于碳化硅换热管体100内。

优选地，管板900采用四氟管板。

本申请提供的换热器，通过将具有清洗纽带200的碳化硅换热管设置于换热器的壳体400，在保证换热器高效率的运行中，保证换热器在较低的污垢系数工况下稳定运行，可以延长换热器的使用寿命；其他技术效果与上述实施例提供的碳化硅换热管的技术效果相同，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。