列管式氟塑料换热器管板接头的连接结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种列管式氟塑料换热器管板接头的连接结构，所述管板上设有氟塑料管束孔，所述氟塑料管束孔包括上部粗孔和下部细孔，氟塑料管束孔内设有空心螺钉，所述下部细孔内装有氟塑料管束，所述氟塑料管束的一端向外翻以形成裙边，螺钉上部置于所述上部粗孔内，螺钉下部置于所述下部细孔内，螺钉中部设有一圈凸环，空心螺钉通过凸环将裙边紧压在压紧平台上。由于采用了上述连接结构，各个氟塑料管束之间互不影响，极大的简化了安装难度，提高安装效率。同时检修过程中，能对单根氟塑料管进行替换，在长时间的运行后依然能对换热器的换热效率进行有效的保证，明显提高了工作持久性。
【专利说明】
列管式氟塑料换热器管板接头的连接结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及换热器领域，特别涉及一种列管式氟塑料换热器管板接头的连接结构。
【背景技术】
[0002]目前随着国家对于节能减排的号召，列管式氟塑料换热器在各行各业中应用得越来越广泛。由于金属换热器受到低温腐蚀、结垢、使用寿命短等因素的影响，氟塑料换热器应运而生，它能很好的解决以上问题。
[0003]由于列管式氟塑料换热器管板接头多采用整体热熔焊接，这种整体热熔焊接对于安装制作工艺的要求相当高、对于安装工作人员的专业技术水平要求也非常高。这种焊接形式受到管板大小的限制，由于整体热熔焊接需要保证焊接管板各处的温度均匀，这就导致管板大小受到限制，管板太大受热不均匀，焊接不好。对于数量巨大的氟塑料管束，如果焊接过程中某一根氟塑料管出现焊接不好的情况，该管板就需要重新焊接，不仅浪费材料，更浪费时间和人力。在实际运行中，如果个别氟塑料管坏了，该整体热熔焊接形式的氟塑料管无法替换，只能封堵或者采用其他非常繁琐的方式补救。
[0004]中国专利ZL201320803958.5，实用新型名称为换热器换热管与管板的连接结构，该专利公开了一种换热器换热管与管板的连接结构，其技术要点在于，采用了压紧套压紧氟塑料换热管的方式代替了原有的热熔焊接，即连接方式主要是对管束的一端进行扩径，以形成一喇叭状端口，然后通过在喇叭口断口处插入一压紧套，将扩径部分的管束压紧在已设置成的斜面的管孔内壁上，此结构解决了上述热熔焊接所带来的问题，但明显地，压紧套压紧管束时，压紧套只是将管束上部分位置压紧在斜面上，也即是说，管束上部分位置与斜面有较大的摩擦力(压紧套端口边缘几何形状决定管束上的受力位置)，其余部分并未压紧，进而造成应力集中，由于氟塑料管束强度较低(弹性模量为4000kg/cm2，强度为钢铁材料的十分之一)，在使用过程中，氟塑料管束的振动作用会使其压紧部分发生相对摩擦运动，极易导致其磨损，进而使压紧部分损耗殆尽而发生脱落，氟塑料管束因此而松动，故上述技术方案在工作持久性方面存在较大缺陷，并不是最优方案。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的发明目的在于:针对上述存在的问题，提供一种更优的解决上述问题的方案，更具体地说，提供一种列管式氟塑料换热器管板接头的连接结构，本方案由于采用空心螺钉压紧氟塑料管束的方式，使单根氟塑料管束之间互不影响，在提高安装效率和检修效率的情况下还能保证换热器持续稳定有效的工作，同时在工作持久性方面，由于压紧部分面积较大，使得作用于氟塑料管束上的力分散较均匀，不会造成应力集中，大大提高了工作持久性。另外，本方案对安装、检修人员的专业技术要求也低很多。
[0006]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:一种列管式氟塑料换热器管板接头的连接结构，包括管板，换热器顶板和顶板封头，所述管板上设有氟塑料管束孔、管板螺栓孔和O型圈凹槽，所述氟塑料管束孔包括上部粗孔和下部细孔，氟塑料管束孔内设有空心螺钉，所述上部粗孔的孔径大于下部细孔的孔径，以在上部粗孔和下部细孔交界处形成压紧平台，所述下部细孔内装有氟塑料管束，所述氟塑料管束的一端向外翻以形成裙边，所述空心螺钉分为螺钉上部、螺钉中部、螺钉下部，所述螺钉上部置于所述上部粗孔内，所述螺钉下部置于所述下部细孔内，所述螺钉中部设有一圈凸环，所述空心螺钉通过凸环将所述裙边紧压在所述压紧平台上。
[0007]由于上述结构的设置，氟塑料管束先穿过带有氟塑料管束孔、管板螺栓孔和O型圈凹槽的管板(将氟塑料管束置于氟塑料管束孔内)，然后用特殊工装对氟塑料管束端头进行翻边，以形成裙边，并将形成的裙边平铺在压紧平台上。再将空心螺钉的螺钉下部全部塞进氟塑料管束内，随后通过螺钉中部的凸环将氟塑料管束的裙边部分压紧在压紧平台上。这样的压紧固定方式，使得氟塑料管束压紧部分的面积增大，空心螺钉对氟塑料管束的压紧部分的作用力较均匀(克服了线接触而导致的受力不均，实现了面接触受力)，从而使摩擦力增大，氟塑料管束的位置稳定可靠，且对氟塑料管束的磨损较小，氟塑料管束不易磨损脱落，其连接结构的工作稳定性大大提高，在这点，明显优于【背景技术】中提到的技术方案。从整体上来看，由于采用空心螺钉压紧氟塑料管束的方式，使单根氟塑料管束之间互不影响，在提高安装效率和检修效率的情况下，保证了换热器持续稳定有效的工作，同时，其采用的空心螺钉结构简单，加工难度小，安装过程简单清楚，对安装、检修人员的专业技术要求也低很多。
[0008]考虑到空心螺钉固定的问题和方便压紧氟塑料管束的裙边部分，所述上部粗孔的内壁设有内螺纹，所述螺钉上部设有外螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹相匹配，以使空心螺钉与上部粗孔实现螺纹固定。螺纹固定的方式，使得空心螺钉在其水平方向不会发生偏转，保证压紧平台处的压力均匀，而在空心螺钉的轴向方向上，内螺纹与外螺纹之间的卡接方式也限制其上下窜动，保证了压紧平台处的压力为持续稳定的压力。
[0009]在实际应用中，空心螺钉的中心通孔尺寸应在Φ1-30πιπι范围内，才能保证换热器能正常工作，空心螺钉的中心通孔过大或过小都会不利于氟塑料管束的正常工作；同时，为方便空心螺钉能更好地拧紧，在螺钉上部的顶端设有开口槽，所述开口槽的宽度为l_5mm，螺丝刀的刀头嵌入开口槽中进而拧紧空心螺钉，使得空心螺钉安装方便;另外，考虑到空心螺钉有一部分需要塞入氟塑料管束内，空心螺钉下部为圆管结构，圆管外径尺寸为Φ 2-30mm(这主要是为了适应氟塑料管束的内径)。
[0010]进一步，为了确保空心螺钉与管板连接得更牢固，所述螺钉上部的外螺纹的螺纹尺寸为M4-30，所述上部粗孔内壁的内螺纹尺寸为M4-30。
[0011]在管板上，为了能更好地固定住管板，所述管板螺栓孔的尺寸为?8-30mm，当然，当管板的外形为多边形或者为圆形时，上述方案也适用。
[0012]进一步，所述换热器顶板和所述顶板封头上均设有O形圈凹槽。
[0013]除上述连接结构外，空心螺钉自身的强度要求也需达到要求，因此本实用新型的空心螺钉可以由金属材料、刚性PPS材料或PVC材料制成，只要所用材料能保证空心螺钉具有足够强度，都可以使用。
[0014]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:由于采用了空心螺钉压紧氟塑料管束的方式，单根氟塑料管对应单个金属空心螺钉，各个氟塑料管束之间互不影响，极大的简化了安装难度，提高安装效率。同时检修过程中，能对单根氟塑料管进行替换，在长时间的运行后依然能对换热器的换热效率进行有效的保证;在工作持久性方面，由于压紧部分面积较大，使得作用于氟塑料管束上的力分散较均匀，不会造成应力集中，大大提高了工作持久性。另外，本方案对安装、检修人员的专业技术要求也低很多。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的一种列管式氟塑料换热器管板的结构剖视图；
[0016]图2是图1的俯视图；
[0017]图3是本实用新型的连接完成后的安装图；
[0018]图4是图3中A的部分放大图；
[0019]图5是本实用新型的空心螺钉结构示意图；
[0020]图6是本实用新型的空心螺钉俯视图。
[0021 ]图中标记:I为管板，2为换热器顶板，3为顶板封头，4为氟塑料管束孔，5为管板螺栓孔，6为O型圈凹槽，7为上部粗孔，8为下部细孔，9为空心螺钉，10为压紧平台，11为裙边，12为螺钉上部，13为螺钉中部，14为螺钉下部，15为凸环，16为氟塑料管束。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
[0023]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0024]如图1和图2所示，一种列管式氟塑料换热器管板接头的连接结构，包括管板I，换热器顶板2和顶板封头3，所述管板I上设有氟塑料管束孔4、管板螺栓孔5和O型圈凹槽6，所述氟塑料管束孔4包括上部粗孔7和下部细孔8，氟塑料管束孔4内设有空心螺钉9，如图3和图4所示，所述上部粗孔7的孔径大于下部细孔8的孔径，以在上部粗孔7和下部细孔8交界处形成压紧平台10，所述下部细孔8内装有氟塑料管束16，所述氟塑料管束16的一端向外翻以形成裙边U，如图5所示，所述空心螺钉9分为螺钉上部12、螺钉中部13和螺钉下部14，所述螺钉上部12置于所述上部粗孔7内，所述螺钉下部14置于所述下部细孔8内，所述螺钉中部13设有一圈凸环15，所述空心螺钉9通过凸环15将所述裙边11紧压在所述压紧平台10上;所述换热器顶板2和所述顶板封头3上均设有O形圈凹槽6。
[0025]在本实施例中，考虑到空心螺钉9固定的问题和方便压紧氟塑料管束的裙边部分，所述粗孔7的内壁设有内螺纹，所述螺钉上部12设有外螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹相匹配，以使空心螺钉9与上部粗孔7实现螺纹固定。螺纹固定的方式，使得空心螺钉9在其水平方向不会发生偏转，保证压紧平台10处的压力均匀，而在空心螺钉9的轴向方向上，内螺纹与外螺纹之间的卡接方式也限制其上下窜动，保证了压紧平台10处的压力为持续稳定的压力。
[0026]氟塑料管束16先穿过带有氟塑料管束孔4、管板螺栓孔5和O型圈凹槽6的管板1(将氟塑料管束16置于氟塑料管束孔4内)，然后用特殊工装对氟塑料管束16端头进行翻边，以形成裙边U，并将形成的裙边11平铺在压紧平台10上，再将空心螺9的螺钉下部14全部塞进氟塑料管束16内，随后通过螺钉中部13的凸环15将氟塑料管束16的裙边部分压紧在压紧平台10上。这样的压紧固定方式，使得氟塑料管束压紧部分的面积增大，空心螺钉9对氟塑料管束16的压紧部分的作用力较均匀(克服了线接触而导致的受力不均，实现了面接触受力)，从而使摩擦力增大，氟塑料管束16的位置稳定可靠，且对氟塑料管束16的磨损较小，氟塑料管束16不易磨损脱落，其连接结构的工作稳定性大大提高。从整体上来看，由于采用空心螺钉9压紧氟塑料管束的方式，使单根氟塑料管束16之间互不影响，在提高安装效率和检修效率的情况下，保证了换热器持续稳定有效的工作，同时，其采用的空心螺钉9结构简单，加工难度小，安装过程简单清楚，对安装、检修人员的专业技术要求也低很多。
[0027]如图5和图6所示，空心螺钉9的中心通孔尺寸d3在Φ 1-30mm之间，可以是Imm或者12mm或者30mm，其具体数值根据所用氟塑料管束16的规格决定;为方便空心螺钉9能更好地拧紧，在螺钉上部12的顶端设有开口槽，所述开口槽的宽度为l_5mm(可以是Imm或者2mm或者5mm，其确定数值根据空心螺钉9的尺寸决定)，考虑到空心螺钉9有一部分需要塞入氟塑料管束16内，螺钉下部14为圆管结构，圆管外径d2尺寸为Φ2-30ι?πι(根据氟塑料管束16的内径大小确定，若氟塑料管束16内径为C>2mm+amm，圆管外径为Φ 2mm，若氟塑料管束16内径为Φ 15mm+amm,圆管外径为Φ 15mm，氣塑料管束16内径为Φ 30mm+amm，圆管外径为Φ 30mm，其中a为装配间隙)。
[0028]在本实施例中，所述螺钉上部12的外螺纹的螺纹尺寸为M4-30(根据内螺纹的尺寸选择匹配的数值)，所述上部粗孔7内壁的内螺纹尺寸为M4-30(根据实际所需，可以选择M4或者M12或者M30，但不应超出该范围)。为了能更好地固定住管板I，所述管板螺栓孔5的尺寸为?8-30mm(其大小根据管板I尺寸决定，当管板I尺寸较小，则管板螺栓孔5的尺寸就取较小值，如8mm或者14mm，当管板I尺寸过大，则管板螺栓孔5的尺寸就取较大值，如17mm或者30mm)ο
[0029]在本实施例中，管板I的形状并不限于方形，当管板的外形为多边形或者为圆形时，上述的连接结构同样适用。可以预见，若将压紧平台10的平面设置成凹凸不平时，只要将空心螺钉9上凸环15的下压面(即与压紧平台10相接触的面)设置成与之相匹配的凹凸状，也能达到上述连接结构的效果，因此本实用新型并不只限于压紧平台10为平面。同时，本实施例中的上部粗孔7带有内螺纹的情况只是为了更好地固定住空心螺钉9，也可采用其他方式固定空心螺钉，如采用滑动卡槽的卡接方式也能够固定住空心螺钉，因此并不用以限制本实用新型。
[0030]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种列管式氟塑料换热器管板接头的连接结构，包括管板(I)，换热器顶板(2)和顶板封头(3)，其特征在于，所述管板(I)上设有氟塑料管束孔(4)，所述氟塑料管束孔(4)包括上部粗孔(7)和下部细孔(8)，氟塑料管束孔(4)内设有空心螺钉(9)，所述上部粗孔(7)的孔径大于所述下部细孔(8)的孔径，以在上部粗孔(7)和下部细孔(8)交界处形成压紧平台(10)，所述下部细孔(8)内装有氟塑料管束(16)，所述氟塑料管束(16)的一端向外翻以形成裙边(11)，所述空心螺钉(9)分为螺钉上部(12)、螺钉中部(13)和螺钉下部(14)，所述螺钉中部(13 )设有一圈凸环(15 )，所述空心螺钉(9 )通过凸环(15 )将所述裙边(11)紧压在所述压紧平台(10)上。2.如权利要求1所述的列管式氟塑料换热器管板接头的连接结构，其特征在于，所述管板(I)还设有管板螺栓孔(5)和O型圈凹槽(6)，所述上部粗孔(7)的内壁设有内螺纹，所述螺钉上部(12)置于所述上部粗孔(7)内，所述螺钉下部(14)置于所述下部细孔(8)内，所述螺钉上部(12)设有外螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹相匹配，以使空心螺钉(9)与上部粗孔(7)实现螺纹固定。3.如权利要求1所述的列管式氟塑料换热器管板接头的连接结构，其特征在于，所述空心螺钉(9)的中心通孔尺寸为?l-30mm，所述螺钉上部(12)的顶端设有开口槽，所述开口槽的宽度为1-5mm，所述螺钉下部(14 )为圆管结构，圆管外径尺寸为Φ 2_30mm，螺钉下部(14)深入氟塑料管束(16)内。4.如权利要求3所述的列管式氟塑料换热器管板接头的连接结构，其特征在于，所述螺钉上部(12)的外螺纹的螺纹尺寸为M4-30，所述上部粗孔(7)内壁的内螺纹尺寸为M4-30。5.如权利要求1所述的列管式氟塑料换热器管板接头的连接结构，其特征在于，所述管板螺栓孔(5)的尺寸为?8-30mm，所述管板(I)的外形为多边形或者为圆形。6.如权利要求1所述的列管式氟塑料换热器管板接头的连接结构，其特征在于，所述换热器顶板(2)和所述顶板封头(3)上均设有O形圈凹槽(6)。
【文档编号】F28F9/26GK205482525SQ201620234802
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】刘波, 彭期耀, 廖帆, 李有为
【申请人】成都融科能源环境工程有限公司