一种适用于高纯介质提纯的换热器及其制备方法与流程

本发明涉及换热器领域，具体地，涉及一种适用于高纯介质提纯的换热器及其制备方法。

背景技术：

由于全球电子、光伏产业的蓬勃发展，及我国政府大力提倡科技兴国，国内半导体、光伏制造业发展迅猛。而在半导体、光伏相关产业常用的制程中需要经常使用特殊气体，目前我们国家也越来越提倡使用国内技术和国产气体，所以高纯气体的提纯技术就显得尤其关键。在以往的普通换热器的提纯技术中，换热器使用的管路为普通管路，达不到高纯的要求，所以高纯介质的提纯就多了一些限制，另外市场上同等效率的换热器，做不到密集盘管的效果，占地体积较大。

ep即电解抛光(electropolishing)，也称电抛光，是利用阳极在电解池中所产生的电化学溶解现象，使阳极上的微光凸起部分发生选择性溶解以形成平滑表面的方法。是一个复杂的阳极氧化过程，伴随着工件表面的溶解和氧化，但又不同于阳极氧化。对不锈钢管进行ep处理，制成的不锈钢ep管现在被广泛使用于半导体行业、液晶行业、太阳能行业、药品行业、仪表系统、压缩空气、超高纯气体、化学品系统、wfi系统和其他有高纯和超高纯要求的气体管道系统或无尘室或者设备方面。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于高纯介质提纯的换热器及其制备方法，本发明的盘管为内壁经过ep处理的不锈钢ep管，更能够适用于半导体行业所需要的高纯气体环境，提纯效果更好，且换热器管路采用盘管处理方式紧密排列，换热面积大，效率高，与同等换热效率的换热器相比，占地体积较小。

根据本发明的一个方面，提供一种适用于高纯介质提纯的换热器，包括壳体和设置在壳体内的盘管(1)；所述壳体从上而下依次由盖板(2)、筒身(3)、法兰(4)和底板(5)构成，所述盖板(2)、筒身(3)和法兰(4)通过焊接连接形成容纳盘管(1)的腔体，所述法兰(4)和底板(5)之间设有密封用的垫片，所述法兰(4)与底板(5)通过螺栓和螺母连接固定；所述盖板(2)上设有2个开口，分别为在换热器腔体内部温度升高时用于排气的排气口(6)，以及在清洗管路时用于排掉管路中的脏物和清洗介质的排净口(7)，所述盖板(2)的内侧设有2个用于固定盘管(1)的开槽(8)；所述底板(5)的内部设有4个开口，分别为换热介质进出的壳程进口(9)和壳程出口(10)，以及提纯的物质进出的管程进口(11)和管程出口(12)，所述底板(5)上还设有用于排放换热器腔体内物质的排放口(13)；

所述盘管(1)包括弯管(14)、输入主管(15)和输出主管(16)，所述弯管(14)呈圆环形结构，由数根内壁经过ep处理的不锈钢ep管再经盘管处理后紧密排列制成；所述弯管(14)的进口端与输入主管(15)连接，其出口端与输出主管(16)连接，且所述弯管(14)与输入主管(15)和输出主管(16)不在同一平面上。因为标准的管子长度为6米一根，而换热器中作为弯管的每根管子超过6米时，需先将6米一根的标准管子焊接起来，然后再进行盘管工作。

优选的，所述弯管(14)与输入主管(15)和输出主管(16)垂直设置。

优选的，所述弯管(14)的直径比输入主管(15)和输出主管(16)的直径小。

优选的，所述筒身(3)的一侧壁上设有固定板，所述固定板上通过铆接方式固定安装有铭牌(17)。

优选的，所述盖板(2)的顶端连接有吊装整台换热器的吊耳(18)。

优选的，所述盖板(2)、筒身(3)、法兰(4)、底板(5)和垫片均为圆形结构。

优选的，所述底板(5)的壁沿上对称设置有安装板(19)，所述安装板(19)上设有安装孔。

优选的，所述输入主管(15)和输出主管(16)分别与管程进口(11)和管程出口(12)连接。

第二方面，本发明还提供了一种适用于高纯介质提纯的换热器的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，将数根标准不锈钢ep管首尾焊接连接成设定长度的样品管；

步骤二，将所述样品管的进口端依次与输入主管(15)焊接连通；

步骤三，通过弯管设备进行盘管处理，并紧密排列形成圆环形结构的弯管(14)；

步骤四，再将弯管(14)的出口端与输出主管(16)焊接连通，制成完整的盘管(1)；

步骤五，将盘管(1)放入盖板(2)、筒身(3)和法兰(4)焊接形成的腔体中，并通过盖板(2)上的开槽(8)固定，最后依次安装垫片和底板(5)，并通过螺栓和螺母将法兰(4)和底板(5)连接固定。

工作原理为：换热介质(例如水)通过壳程进口进入到换热器的腔体内，所需提纯的物质(例如nh3)通过管程进口进入输入主管，再流入弯管中；通过换热介质的高温或低温将提纯物质气化或液化，多次循环达到提纯的目的。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明所涉及的适用于高纯介质提纯的换热器及其制备方法，其盘管为内壁经过ep处理的不锈钢ep管，更能够适用于半导体行业所需要的高纯气体环境，提纯效果更好；

(2)本发明所涉及的适用于高纯介质提纯的换热器及其制备方法，换热器管路采用盘管处理方式紧密排列，换热面积大，效率高，与同等换热效率的换热器相比，占地体积较小；

(3)本发明所涉及的适用于高纯介质提纯的换热器及其制备方法，其结构简单、设计巧妙、效果显著；

(4)本发明所涉及的适用于高纯介质提纯的换热器及其制备方法，安装更换简单便捷，实用性强，易于工程应用；

(5)本发明所涉及的适用于高纯介质提纯的换热器及其制备方法，可根据实际需要将数根不锈钢ep管焊接制成不同长度的管子再进行盘管处理，灵活多变，应用范围广；

(6)本发明所涉及的适用于高纯介质提纯的换热器及其制备方法，盘管的制备工艺简单，成本低，性价比高，适合大范围推广。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为适用于高纯介质提纯的换热器的结构示意图；

图2为适用于高纯介质提纯的换热器中盘管的俯视图；

图3为适用于高纯介质提纯的换热器中盘管的侧视图；

图4为适用于高纯介质提纯的换热器中盖板的结构示意图；

图5为适用于高纯介质提纯的换热器中底板的结构示意图；

图1、2、3、4和5中：1为盘管、2为盖板、3为筒身、4为法兰、5为底板、6为排气口、7为排净口、8为开槽、9为壳程进口、10为壳程出口、11为管程进口、12为管程出口、13为排放口、14为弯管、15为输入主管、16为输出主管、17为铭牌、18为吊耳、19为安装板。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例

本实施例提供一种适用于高纯介质提纯的换热器，其结构详见附图1、2、3、4和5所示：包括壳体和设置在壳体内的盘管1；所述壳体从上而下依次由盖板2、筒身3、法兰4和底板5构成，所述盖板2、筒身3和法兰4通过焊接连接形成容纳盘管1的腔体，所述法兰4和底板5之间设有密封用的垫片，所述法兰4与底板5通过螺栓和螺母连接固定；所述盖板2上设有2个开口，分别为在换热器腔体内部温度升高时用于排气的排气口6，以及在清洗管路时用于排掉管路中的脏物和清洗介质的排净口7，所述盖板2的内侧设有2个用于固定盘管1的开槽8；所述底板5的内部设有4个开口，分别为换热介质进出的壳程进口9和壳程出口10，以及提纯的物质进出的管程进口11和管程出口12，所述底板5上还设有用于排放换热器腔体内物质的排放口13；

所述盘管1包括弯管14、输入主管15和输出主管16，所述弯管14呈圆环形结构，由数根内壁经过ep处理的不锈钢ep管再经盘管处理后紧密排列制成；所述弯管14的进口端与输入主管15连接，其出口端与输出主管16连接，且所述弯管14与输入主管15和输出主管16不在同一平面上。因为标准的管子长度为6米一根，而换热器中作为弯管的每根管子超过6米时，需先将6米一根的标准管子焊接起来，然后再进行盘管工作。

进一步的，所述弯管14与输入主管15和输出主管16垂直设置。

进一步的，所述弯管14的直径比输入主管15和输出主管16的直径小。

进一步的，所述筒身3的一侧壁上设有固定板，所述固定板上通过铆接方式固定安装有铭牌17。

进一步的，所述盖板2的顶端连接有吊装整台换热器的吊耳18。

进一步的，所述盖板2、筒身3、法兰4、底板5和垫片均为圆形结构。

进一步的，所述底板5的壁沿上对称设置有安装板19，所述安装板19上设有安装孔。

进一步的，所述输入主管15和输出主管16分别与管程进口11和管程出口12连接。

第二方面，本实施例还提供了一种适用于高纯介质提纯的换热器的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，将数根标准不锈钢ep管首尾焊接连接成设定长度的样品管；

步骤二，将所述样品管的进口端依次与输入主管15焊接连通；

步骤三，通过弯管设备进行盘管处理，并紧密排列形成圆环形结构的弯管14；

步骤四，再将弯管14的出口端与输出主管16焊接连通，制成完整的盘管1；

步骤五，将盘管1放入盖板2、筒身3和法兰4焊接形成的腔体中，并通过盖板2上的开槽8固定，最后依次安装垫片和底板5，并通过螺栓和螺母将法兰4和底板5连接固定。

工作原理为：换热介质(例如水)通过壳程进口进入到换热器的腔体内，所需提纯的物质(例如nh3)通过管程进口进入输入主管，再流入弯管中；通过换热介质的高温或低温将提纯物质气化或液化，多次循环达到提纯的目的。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。