一种溴化锂冷温水/热泵机组的制作方法

本实用新型涉及换热技术领域，特别是一种溴化锂冷温水/热泵机组。

背景技术：

溴化锂吸收式冷温水机组或热泵机组的外壳通常采用低碳钢作为壳体，铜管或不锈钢管作为换热管。

采用铜换热管虽然导热系数高，但具有以下缺点：1）铜硬度低，不耐冲刷腐蚀和磨损；2）铜容易产生氧化层，并且容易结垢，长期使用导致传热能力下降；3）铜不耐氨、硫化物及酸性物质的腐蚀。

之后进行改进，采用不锈钢换热管代替铜换热管，虽然硬度和耐蚀性提高，但仍然具有以下缺点：1）不锈钢不耐水中大量存在的氯离子腐蚀，从而导致点蚀、应力腐蚀等问题；2）不锈钢热胀系数高于作为高温发生器碳素钢壳体的50%，导致碳素钢壳体和换热管在工作时膨胀不一，产生较大的应力，进而导致损坏；3）不锈钢在结水垢的情况下可产生垢下腐蚀（一种氧浓差腐蚀）。

为了解决上述问题，现有技术中采用钛换热管来代替不锈钢换热管，取得了良好的效果，但是，由于钛是一种弹性系数高的材料，通过胀管要保证长期不泄漏非常困难，钛也不能与管板进行焊接。此外，即使将低碳钢的管板代替碳素钢的管板，其耐蚀性也远不如钛，管板腐蚀将影响整体寿命。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种强度高，耐腐蚀性强，重量轻，胀接强度大的溴化锂冷温水/热泵机组。

本实用新型的技术方案是：一种溴化锂冷温水/热泵机组，包括换热器，所述换热器包括壳体，壳体的两端设有管板，管板的一侧设有腔室，壳体内设有换热管，换热管设于相邻两个管板之间；所述换热管为钛管；所述腔室和管板均为由第一板层和第二板层组成的复合板结构，所述第一板层为钛板层，所述第二板层的材质与壳体的材质相同；所述换热管先与管板之间胀接，再将其端头与管板的钛板层焊接。

上述方案具有以下优点：（1）由于与酸液接触的部分为换热管、水室和管板，其中对这三个部件的材质有较高的要求；通过将腔室和管板均设计成由钛板层与第二板层结合的复合板结构，且第二板层的材质与壳体的材质相同，能够使得腔室和管板的耐应变能力、耐蚀性比现有的碳素钢高很多，且钛强度接近不锈钢；与第二板层复合后不仅比现有的碳素钢重量轻，还能保留了普通碳素钢板的强度，甚至强度比普通碳素钢板更高；（2）由于钛是一种弹性系数高的材料，其屈服强度与断裂强度非常接近，若胀管力量不足，材料会产生回弹，若胀管力量过大，则可能开裂，使得胀管要保证长期不泄漏非常困难；本方案通过将管板设置成复合结构，第二板层由于与壳体的材质相同，弹性系数低，就不会产生回弹，有利于钛管的胀管，增加胀接强度和提高密封性。

进一步，所述壳体与管板的第二板层之间焊接或通过紧固件连接，用于维持管板及腔室的结构强度。

进一步，所述壳体的材质为低碳钢或低合金钢，所述第二板层为低碳钢层或低合金钢层。

进一步，所述腔室为水室或汽室；其中汽室为蒸汽型的腔室。

进一步，所述腔室中的钛板层由多块钛板组成，第二板层由多块与壳体材质相同的板体组成；所述多块钛板之间焊接成一体作为腔室的衬里，所述多块与壳体材质相同的板体之间焊接成一体构成腔室的外壳结构。将钛板层作为衬里，其与腔室内的液体或蒸汽接触时不会产生腐蚀，大大提高使用寿命；将第二板层作为外壳结构，能够大大提高整体强度。

进一步，所述管板的钛板层与水室的钛板层焊接。

进一步，所述第二板层的厚度大于第一板层的厚度。

进一步，所述第二板层的厚度为第一板层厚度的2~5倍。

复合板结构的第二板层较厚，用于维持管板及腔室的结构强度，并且具有低成本特性。由于第二板层的材质与壳体的材质相同，可以与溴化锂冷温水/热泵机组的其他部分的同类材料进行焊接。另外，第二板层较厚有利于钛管的胀管，增加胀接强度和提高密封性。

复合板结构的钛板层较薄，用于保证接触外界介质的高耐腐蚀性，且与钛管达到大致相同的使用寿命。

进一步，所述换热管的端头处设有翻边，翻边与管板的钛板层之间焊接连接。翻边能够增加换热管与钛板层的接触面积，大大提高密封性。

本实用新型的换热器可以是吸收器、冷凝器、蒸发器、低温发生器（双效型），附加热水器（直燃型）、发生器（单效蒸汽或热水型）、高温发生器（双效蒸汽或热水型）等。

本实用新型换热管采用胀接加焊接的方式，由于胀接能够保证足够的强度，并且有辅助密封作用，焊接能够保证密封性，又提供一定的强度，使得钛换热管与管板的钛板层之间的气密性更好、联接强度更高。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1各部件的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

实施例1

如图1和图2所示：一种溴化锂冷温水/热泵机组，包括换热器，换热器包括壳体1，壳体1的两端设有管板2，管板2的一侧设有水室3，壳体1内设有换热管4，换热管4设于相邻两个管板2之间；换热管4为钛管；水室3和管板2均为由钛板层5和低碳钢层6组成的复合板结构，壳体1采用低碳钢材质；换热管4先与管板2之间胀接，再将其端头处的翻边与管板2的钛板层5之间焊接，提高密封性。

本实施例采用钛管具有以下优点：（1）钛在使用环境下没有任何腐蚀，经久耐用；（2）钛的热胀系数与壳体的材质相近，壳体和换热管在工作时膨胀一致，没有应力损坏隐患；（3）钛强度接近不锈钢，没有冲刷腐蚀和磨损；（4）钛表面的氧化层不会增加厚度，也不易结垢，长期使用传热能力不易下降；（5）重量轻，提高换热器的轻量化。

由于钛和低碳钢的热膨胀系数非常接近，水室3、管板2的钛板层5和低碳钢层6通过在气体保护环境下采用热压加工的方式得到复合板结构。

壳体1与管板2的低碳钢层6之间进行焊接连接，由于材料相同使得焊接更加容易。

水室3中的钛板层5由多块钛板51组成，低碳钢层6由多块低碳钢板61组成。多块钛板51之间单独焊接作为水室3的衬里，达到防腐蚀的作用；多块低碳钢板61单独焊接构成水室3的外壳结构，提高结构强度；且水室3中的钛板层5与低碳钢层6之间通过高温高压复合而成，实现无缝连接，以避免酸液渗入水室3的低碳钢层6内。

水室3的多块钛板51具体采用气体保护焊接的方式相互连接，且钛管胀管后其端头与钛板层5采用气体保护焊接形成整体，以增加气密性，并避免低碳钢部分接触外界介质。

管板2的钛板层5与水室3的钛板层5焊接连接，由于材料相同使得焊接更加容易。

低碳钢层6的厚度为钛板层5厚度的2.5倍。

低碳钢层6较厚，一方面能够维持管板2及水室3的结构强度，并且具有低成本特性；另一方面，管板2的低碳钢层6有利于钛管的胀管，增加胀接强度和提高密封性。

钛板层5较薄，一方面用于保证接触外界介质的高耐腐蚀性，与钛管达到大致相同的使用寿命；且钛管胀管后其端头便于与钛板焊接，增加气密性；另一方面，能够提高轻量化水平。

本实施例的复合板结构与现有单一的低碳钢或碳素钢结构相比，在相同强度下，重量最小，在相同重量下，强度最大，且大大提高了耐腐蚀性。

实施例2

与实施例1的区别在于，低碳钢层由低合金钢层替换，壳体采用低合金钢材质。

低合金钢层的厚度为钛板层厚度的3倍。

其它同实施例1。

实施例3

与实施例1的区别在于，水室由汽室代替。

其它同实施例1

实施例4

与实施例1的区别在于，低碳钢层与壳体之间通过螺栓连接。

其它同实施例1。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其同等技术的范围之内，则本实用新型也包含这些改动和变型在内。