發夾式雙管板換熱器及其換熱管與殼體的裝配方法
【專利摘要】本發明涉及一種發夾式換熱器及其換熱管與殼體的裝配方法，包括U形換熱管、殼體和管板，所述殼體為U形殼體，所述U形殼體由殼體A段、殼體B段和殼體C段三段組成，殼體A段、殼體B段構成U形殼體的兩臂，殼體C段構成U形殼體中間部位的彎曲段；所述管板由第一前管板、第一后管板、第二前管板、第二后管板組成，第一前管板和第一后管板之間設有第一隔離腔，第二前管板和第二后管板之間設有第二隔離腔；U形換熱管嵌套在U形殼體內，U形換熱管的兩臂分別定位在第一前管板和第二前管板上；利用本發明的換熱管與殼體的裝配方法獲得的換熱器在有限的設備空間內增加了管側介質和殼側介質之間的熱交換面積，避免了交換介質在管板處發生泄漏可能。
【專利說明】發夾式雙管板換熱器及其換熱管與殼體的裝配方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種換熱器及其裝配方法，具體涉及一種換熱器的殼體為U形的雙管板換熱器及其換熱管與殼體的裝配方法。
【背景技術】
[0002]U型管換熱器的換熱器傳熱管束是呈U形的，管束的兩端固定在同一塊管板的上下部位，再由管箱內的隔板將其分為進口和出口兩個部分，管板夾持在管箱法蘭與殼體法蘭之間，用螺栓連接。由于管束的U形端不加固定，可自由伸縮，完全消除了熱應力對管束的影響，適用于兩流體溫差較大的場合。但在實際中，換熱器首先要通過殼體上設置的底座固定起來。當換熱器的兩流體換熱溫差較大時，換熱器的殼體也不可避免會受到熱應力的影響，但由于殼體整體通過底座被固定而不能自由伸縮，在熱應力的作用下必然會發生一定的變形，這對換熱器的使用壽命和換熱效果勢必會產生一定的影響。
[0003]另外，普通的U形管換熱器由于只有一個管板，換熱器殼腔里的介質在U形管與管板的連接處很容易泄漏而進入到管腔里，這種混合介質進入其他設備將會引起其他設備的損壞，有的介質屬高壓，有毒流體，一旦泄漏會對環境造成污染，甚至會對人員造成致命傷害。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種發夾式雙管板換熱器，不僅能夠實現當換熱器的兩流體換熱溫差較大時，換熱器的管束和殼體均可在熱應力的作用下實現自由伸縮，減少換熱過程中熱應力對換熱器整體部件的影響，而且也可以避免換熱器的殼側介質和殼側介質因在管板處發生泄漏的可能，同時提供一種該發夾式雙管板換熱器換熱管與殼體的裝配方法。
[0005]實現本發明目的的技術方案是:一種發夾式換熱器，包括U形換熱管、殼體和管板，所述殼體為U形殼體，所述U形殼體由殼體A段、殼體B段和殼體C段三段組成，所述殼體A段、所述殼體B段構成U形殼體的兩臂，所述殼體C段構成U形殼體中間部位的彎曲段；所述管板由第一前管板、第一后管板、第二前管板、第二后管板組成，所述第一前管板和所述第一后管板之間設有第一隔離腔，所述第二前管板和所述第二后管板之間設有第二隔離腔；所述U形換熱管嵌套在所述U形殼體內，所述U形換熱管的兩臂分別定位在第一前管板和第二前管板上。
[0006]所述殼體C段一端與所述殼體A段焊接，另一端與所述殼體B段焊接。
[0007]所述的U形換熱管的兩臂分別與所述第一前管板、第二前管板脹接或焊接。
[0008]所述的U形換熱管的彎曲曲率與所述殼體C段的彎曲曲率大小相等。
[0009]所述殼體A段和所述殼體B段之間設有筋板，所述第一隔離腔和第二隔離腔的腔壁上設有放空口和排泄口。
[0010]U形換熱管與U形殼體具體的裝配步驟如下所述。
[0011](I)將殼體C段水平放置；沿殼體C段的中心軸線豎直將殼體C段切割成彎曲直徑大小不等的大直徑彎殼和小直徑彎殼兩部分。
[0012](2)將步驟(I)中小直徑彎殼的兩端面分別與殼體A段和殼體B段的端面焊接成一體。
[0013](3)將U形換熱管I的兩臂分別穿過殼體A段和殼體B段的空腔并定位在第一管板和第二管板上。
[0014](4)待全部U形換熱管安裝完畢后，將步驟(I)中大直徑彎殼的兩端面分別與殼體A段、殼體B段的兩端面焊接接起來，并與小直徑彎殼的殼面焊接形成殼體C段，這樣整個U形換熱管束就整體嵌套在由殼體A段、殼體B段和殼體C段構成的U形殼體中。
[0015]本發明具有積極的效果:(I)將換熱器的換熱管和殼體均設計為U形，在有限的設備空間內增加了管側介質和殼側介質之間的熱交換面積，延長了熱交換時間，提高了換熱效率；(2)在U形殼體和U形換熱管的基礎上采用雙管板設計，避免了殼體或管體介質因在管板處發生泄漏而相互交叉污染或發生化學反應的可能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明。
[0017]圖1為發夾式換熱器的結構示意圖。
[0018]圖2為殼體C段剖開后的示意圖。
[0019]圖3為小直徑彎殼與殼體A段和殼體B段連接示意圖。
[0020]圖4為U形換熱管與U形殼體裝配示意圖。
[0021]其中，I U形換熱管，2定距管，3折流板，4殼體A段，5殼側出口，6第一前管板，7第一隔離腔，8第一后管板，9管側進口，10放空口，11管側出口，12第二后管板，13第二隔離腔，14排泄口，15第二前管板，16殼側進口，17殼體B段，_
[0022]18筋板，19殼體C段。
【具體實施方式】
[0023]見圖1，本發明具有普通管殼式換熱器的基本結構，包括設置有殼體、第一前管板6、第一后管板9、第二前管板15、第二后管板12、定距管2和折流板3 ;折流板3被固定在定距管2上，殼體設置為U形，由殼體A段、殼體B段和殼體C段三段組成，殼體A段和殼體B段構成U形殼體的兩臂，殼體C段構成U形殼體中間部位的彎曲段；殼體C段19 一端與所述殼體A段4焊接，另一端與所述殼體B段17焊接；其中第一前管板6焊接在換熱器的殼體A段上，第二前管板15焊接在換熱器的殼體B段上，第一前管板6和第一后管板9之間設有第一隔離腔7，第二前管板15和第二后管板12之間設有第二隔離腔14，第一后管板9與第一前管板6、第二后管板12與第二前管板15螺栓連接；U形換熱管I嵌套在換熱器的U形殼體內，U形換熱管I的兩臂分別定位在第一前管板6和第二前管板15上，U形換熱管I的兩臂與第一前管板6和第二前管板15脹接或焊接；第一隔離腔7和第二隔離腔13的腔壁上分別設有放空口 10和排泄口 14 ;殼體A段和殼體B段之間設有筋板18用來保證U形殼體兩臂之間的受力均衡；同時為保證U形換熱管與U形殼體腔內介質的換熱均勻和裝配方便，使U形換熱管與U形殼體兩者中間彎曲部位的彎曲曲率大小相等。[0024]U形換熱管與U形殼體具體的裝配步驟如下所述。
[0025]( I)將殼體C段19水平放置；沿殼體C段的中心軸線豎直將殼體C段切割成彎曲直徑大小不等的大直徑彎殼20和小直徑彎殼21兩部分(見圖2)。
[0026](2)將步驟(I)中小直徑彎殼21的兩端面分別與殼體A段4和殼體B段17的端面焊接成一體(見圖3)。
[0027](3)將U形換熱管I的兩臂分別穿過殼體A段4和殼體B段17的空腔并定位在第一管板和第二管板上(見圖4)。
[0028](4)待全部U形換熱管安裝完畢后，將步驟(I)中大直徑彎殼20的兩端面分別與殼體A段、殼體B段的兩端面焊接接起來，并與小直徑彎殼21的殼面焊接形成殼體C段，這樣整個U形換熱管束就整體嵌套在由殼體A段、殼體B段和殼體C段構成的U形殼體中。
[0029]使用過程中，管側介質從管側進口 9進入，經過U形換熱管I后從管側出口 11流出；殼側介質從殼側進口 16進入，從殼側出口 5流出，由于殼側介質和管側介質的流動方向相反，并且殼側介質經過U形殼腔的長路徑傳輸，能夠實現管側介質和殼側介質間的深度換熱，相對普通的U形換熱器換熱效果更好。同時由于第一隔離腔7和第二隔離腔13的存在使得換熱器的殼側介質或管側介質即使在第一前管板6和第二前管板15處發生泄漏，也會從兩個隔離腔的排泄口 14排除，避免了管側介質和殼側介質的混合，同時兩個隔離腔上的放空口 10有利于實現隔離腔里的廢氣的排除。
[0030]以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種發夾式雙管板換熱器，包括U形換熱管(I)、殼體和管板,其特征在于:所述殼體為U形殼體，所述U形殼體由殼體A段(4)、殼體B段(17 )和殼體C段(19 )組成，所述殼體A段(4)、所述殼體B段(17)構成U形殼體的兩臂，所述殼體C段(19)構成U形殼體中間部位的彎曲段；所述管板由第一前管板(6)、第一后管板(9)、第二前管板(15)、第二后管板(12)組成，所述第一前管板(6)和所述第一后管板(9)之間設有第一隔離腔(7)，所述第二前管板(15)和所述第二后管板(12)之間設有第二隔離腔(14);所述U形換熱管(I)嵌套在所述U形殼體內，所述U形換熱管(I)的兩臂分別定位在第一前管板(6)和第二前管板(15)上。
2.根據權利要求1所述的一種發夾式雙管板換熱器，其特征在于:所述殼體C段(19)一端與所述殼體A段(4)焊接，另一端與所述殼體B段(17)焊接。
3.根據權利要求1所述的一種發夾式雙管板換熱器，其特征在于:所述U形換熱管(I)的兩臂分別與所述第一前管板(6 )、第二前管板(15)脹接或焊接。
4.根據權利要求1所述的一種發夾式雙管板換熱器，其特征在于:所述U形換熱管(I)的彎曲曲率與所述殼體C段(19 )的彎曲曲率大小相等。
5.根據權利要求1所述的一種發夾式雙管板換熱器，其特征在于:所述殼體A段(4)和所述殼體B段(17)之間設有筋板(19)。
6.根據權利要求1所述的一種發夾式雙管板換熱器，其特征在于:所述第一隔離腔(7)和所述第二隔離腔(13)的腔壁上設有放空口( 10)和排泄口( 14)。
7.—種權利要求1中所述的發夾式雙管板換熱器的換熱管與殼體裝配方法，包含以下步驟: 1)將殼體C段(19)水平放置；沿殼體C段的中心軸線豎直將殼體C段切割成彎曲直徑大小不等的大直徑彎殼(20)和小直徑彎殼(21)兩部分； 2)將步驟I)中小直徑彎殼(21)的兩端面分別與殼體A段(4)和殼體B段(17)的端面焊接成一體； 3)將U形換熱管(I)的兩臂分別穿過殼體A段(4)和殼體B段(17)的空腔并定位在第一管板和第二管板上； 4)待全部U形換熱管安裝完畢后，將步驟I)中大直徑彎殼(20)的兩端面分別與殼體A段、殼體B段的兩端面焊接接起來，并與小直徑彎殼(21)的殼面焊接形成殼體C段，這樣整個U形換熱管束就整體嵌套在由殼體A段、殼體B段和殼體C段構成的U形殼體中。
【文檔編號】B23K31/02GK103673681SQ201210331335
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月7日 優先權日:2012年9月7日
【發明者】梁立軍, 潘華, 劉鶯歌, 王振政 申請人:風凱換熱器制造(常州)有限公司