U形管汽水換熱器的製作方法

2023-05-07 08:17:41 1

專利名稱：U形管汽水換熱器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種換熱裝置，具體的說是一種用於城市集中供熱熱交換、工業設備 和食品化工企業冷卻的U形管汽水換熱器。
背景技術：
在高壓工況下，常用的換熱器主要有螺紋鎖緊環換熱器、Ω環換熱器、套管式換熱 器、U形管換熱器。螺紋鎖緊環換熱器結構複雜、金屬耗量大、機加工配合件多、造價高、檢 修工作量大；Ω環換熱器的Ω環加工難度大、檢修不方便；套管式換熱器在同樣換熱面積 時所需空間大、單位傳熱面積的價格高，一般只適用於傳熱面積較小的場合；U形管換熱器 具有結構簡單、金屬耗量最小等優點。所以，在高壓工況下U形管換熱器比螺紋鎖緊環換熱 器、Ω環換熱器、套管式換熱器的用量大。尤其在高溫高壓的工況下，使用U形管換熱器是 最理想的。U形管換熱器是將管子彎成U形，管子兩端固定在同一塊管板上的換熱器；流體 進、出口分別安裝在同一端的兩側，封頭內用隔板分成兩室或三室。殼體與管子分開，管束 可以自由伸縮，不會因管壁與殼壁之間的溫度差而產生熱應力，熱補償性能好，可不考慮熱 膨脹；管程為雙程或四程，流程較長，流速較高，管側傳熱性能好，承壓能力強。因U形管式 換熱器僅有一塊管板，且無浮頭，所以結構簡單，在直徑相同的情況下換熱面積最大，在高 壓工況下金屬耗量比其他換熱器小，與其它其他換熱器相比造價低、質量輕，管束可以從殼 體內抽出，管外便於清洗。每根管子可自由伸縮，來解決熱補償問題。但U形管換熱器還存在諸多缺點1、多處易發生結垢現象，影響傳熱效果U形管束與換熱管垂直方向的中心部位 存在較大空隙，易結垢；流體在換熱管的彎管段易形成流動死區，易結垢；U形管的彎管部 分曲率不同，管子長度不一，因而物料分布不均，管內易結垢。結垢影響熱效率。而且管內 結垢會逐漸堵死換熱管，尤其在U形管的彎管處，堵死造成傳熱面積損失。2、管子與管板間焊縫出現開裂，管子因滲漏而堵死後，將造成傳熱面積損失。3、換熱管的彎管段無支承件，管束易振動，震動引起氧化物和汙垢脫落，脫落的汙 垢落入U形管彎管處，逐漸堵死換熱管，將造成傳熱面積損失。4、管板會發生應力和受力不均開裂管板上排列的換熱管較少，管板直徑及厚度 均較大，管子與管板間的殘餘焊接應力大；傳熱面積損失和換熱管堵死後，左右溫差和壓差 變大，出現內應力和各室受力不均。5、金屬易腐蝕U形管換熱器一直處於高溫高壓的情況下，金屬易發生氧化腐蝕； 流體中高溫下的CL離子易與金屬發生腐蝕。6、管程清洗困難，要求管程流體必須是潔淨和不易結垢的物料，很多時候因不能 滿足管程流體要求不得不改選別的換熱器造成換熱面積加大成，造成成本過高。為改變U形管換熱器的諸多不足之處，我們一直致力於U形管換熱器的研究。發明內容本發明的目的是要提供一種結構簡單合理、不會發生結垢現象、傳熱效率高、不易 腐蝕、清洗方便的U形管汽水換熱器。本發明的目的是這樣實現的，該換熱器包括管箱、管板、U形換熱管、管箱封頭，所 述的管箱封頭內表面噴塗有高溫防腐塗料層，避免封頭內表面金屬與流體介質因高溫發生 腐蝕；管板上表面各換熱管管頭之間的管橋處採用不鏽鋼焊條堆焊方式，管頭與管板密封 面之間採用不鏽鋼鋼板貼復，避免管板上表面金屬與流體介質發生腐蝕。本發明具有以下優點和積極效果1、本發明產品管箱內噴塗高溫防腐塗料；封頭內表面金屬與流體介質不能直接接 觸；封頭內表面不會發生高溫氧化腐蝕和因流體介質接觸發生電解腐蝕；減少管程流體中 氧化物。減緩封頭的腐蝕速度，延長封頭的使用壽命。2、本發明產品管板上表面金屬與流體介質之間不接觸；管板不會發生高溫氧化腐 蝕和電解腐蝕。降低管程中的金屬氧化物；管板上表面不發生嚴重腐蝕，管板不出現應力集 中現象。3、本發明產品管箱內噴塗高溫防腐塗料和管板上表面不鏽鋼焊條堆焊、不鏽鋼鋼 板貼復大大減少了管程氧化物的形成，減緩了換熱管管內結垢堵塞速度，降低了傳熱面積 損失的速度，換熱管彎管處不再出現堵死，封頭個室之間不再出現受力不均現象。

圖1是U形管汽水換熱器整體結構示意圖。圖2是本發明管箱封頭A處放大結構示意圖。圖3是本發明管板上表面B處放大結構示意圖。圖4是本發明管板上表面C處放大結構示意圖。
具體實施方式
由附圖所示該換熱器包括管箱1、管板2、U形換熱管3、管箱封頭4，所述的管箱 封頭1內表面噴塗有高溫防腐塗料層5，避免封頭內表面金屬與流體介質因高溫發生腐蝕； 管板2上表面各換熱管管頭6之間的管橋7處採用不鏽鋼焊條堆焊方式，管頭6與管板密 封面8之間採用不鏽鋼鋼板9貼復，避免管板2上表面金屬與流體介質發生腐蝕。製造工藝要求1、封頭內高溫防腐塗料噴塗；管箱製作完成後，經檢查檢驗合格，管箱內表面進行 噴砂除鏽，噴塗高溫防腐塗料。2、管板上表面不鏽鋼焊條堆焊、不鏽鋼鋼板貼復；管板製造完成經檢驗合格後； 進行表面清理，清理乾淨後管頭與管板密封面之間進行不鏽鋼鋼板貼復，貼復後嚴格按照 換熱器複合材料製作標準進行檢查；管束製作完成後，換熱管各管頭管橋之間進行不鏽鋼 堆焊。
權利要求1. 一種U形管汽水換熱器，該換熱器包括管箱(1)、管板O)、U形換熱管(3)、管箱封 頭G)，其特徵在於所述的管箱封頭(1)內表面噴塗有高溫防腐塗料層(5)，避免封頭內表 面金屬與流體介質因高溫發生腐蝕；管板( 上表面各換熱管管頭(6)之間的管橋(7)處 採用不鏽鋼焊條堆焊方式，管頭(6)與管板密封面(8)之間採用不鏽鋼鋼板(9)貼復，避免 管板( 上表面金屬與流體介質發生腐蝕。
專利摘要本實用新型涉及一種換熱裝置，具體的說是一種用於城市集中供熱熱交換、工業設備和食品化工企業冷卻的U形管汽水換熱器。該換熱器包括管箱、管板、U形換熱管、管箱封頭，所述的管箱封頭內表面噴塗有高溫防腐塗料層，避免封頭內表面金屬與流體介質因高溫發生腐蝕；管板上表面各換熱管管頭之間的管橋處採用不鏽鋼焊條堆焊方式，管頭與管板密封面之間採用不鏽鋼鋼板貼復，避免管板上表面金屬與流體介質發生腐蝕。本實用新型具有結構簡單合理、不會發生結垢現象、傳熱效率高、不易腐蝕、清洗方便等優點。
文檔編號F28D7/00GK201844717SQ20102056640
公開日2011年5月25日 申請日期2010年10月19日 優先權日2010年10月19日
發明者於長玲, 殷國軍, 門以斐 申請人:四平市巨鵬熱能設備有限公司