夾持式複合管板高壓換熱器的製作方法
2023-06-01 04:40:36 1
專利名稱：夾持式複合管板高壓換熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於化工設備類，具體地是在化工工藝流程中所採用的換熱器類。
在化工生產中，常有需要對壓力較高的流體進行冷卻或加熱的工藝過程，此過程需在高壓換熱器中進行。當工藝流體無腐蝕性時，高壓換熱器常採用結構簡單、價格低廉的U型管式換熱器。當工藝流體有腐蝕性時，則常採用具有襯裡的列管式耐蝕換熱器，如汽提法尿素生產工藝流程中就廣泛採用這種高壓冷凝器。這種換熱器雖可滿足工藝生產要求，但比U型管式換熱器造價高、結構複雜，製造、維修困難。
為把結構簡單的U型管式量熱器用於強腐蝕場合，近年來，國外採用數控深孔焊機製造高壓耐腐蝕U型管式換熱器。其具體作法是，先在高壓管板上按所需管束的數量開孔16，再在高壓管板3的表面上焊耐蝕堆焊覆面層14。然後將焊絲從高壓管板孔14中伸入到外面，用數控深孔焊機將耐蝕換熱管對焊於管板的耐蝕堆焊覆面層上，形成焊縫13。這種工藝雖解決了U型管式換熱器的耐腐蝕問題，但卻存在以下不足之處1、數控深孔焊機售價高，從板孔伸入到焊接頭，工藝複雜，費工費時，因而造成換熱器的成本高。
2、由於焊絲從板孔伸入焊接，管板厚度L越小，板孔直徑d越大，越好焊接，反之則困難，到一定程度則無法施工，因而存在一個L／d比值的極限問題，現國外的極值只能作到10以下。也就是說熱交換器操作壓力很高，熱管管徑很小的場合，不能使用此法。
3、全部管束對焊於管板上，管束與管板接觸面小，連接不緊固，焊縫也容易出問題，一出問題就很難修復。
本實用新型的目的是針對上述用數控深孔焊機製造的高壓換熱器的不足，設計一種管板與管束之間有新的焊接方式的高壓U型管式耐蝕換熱器。
本實用新型的目的是以下述方式實現的，夾持式複合管板高壓換熱器，由筒體7、封頭8、高壓管板3、換熱管11構成，換熱器上設有加熱或冷卻載體進出口1、高壓物料接口9、高壓物料進出口12、冷卻(加熱)載體接口15。高壓管板3為薄管板，薄管板上四周有密封墊4和管孔16，管孔下方開有凹槽，換熱管11插入薄管板孔內，脹接或焊接於其上。高壓管板3下面有一帶法蘭5的承壓孔板18，承壓孔板上的孔與高壓管板上換熱管束的管頭逐個對應。高壓管板3和承壓孔板18之間有密封墊層17。
下面參照
本實用新型的內容。
圖1 採用數控深孔焊機製造的高壓換熱器圖2 本實用新型結構示意圖參照附圖，高壓管板3採用薄管板，薄管板上按換熱管束的管數開有孔16，管孔下面開有錐形或環形凹槽。將換熱管11插入孔16內，脹接或焊接，或先脹後焊在高壓管板上，凹槽處即為板、管間的焊縫13。本實用新型從管外焊接方便省力又經濟，並且管子插入管孔內從下部焊接，結合緊密，密封性好，具有良好防腐蝕作用。
帶有高壓法蘭5起支承強度作用的承壓孔板18與高壓孔板3之間有一厚度為0.1－3mm的柔性密封墊層17，以保證兩層金屬板間的密合，並防止冷卻(加熱)介質橫向流動和外漏。高壓法蘭上有支承圈6。高壓管板和帶有耐蝕材料襯裡10的高壓筒體7連接處，裝有密封墊4，隨著高壓筒體內工作壓力的不同，此密封墊可以是各種平墊或成形墊。
採用本實用新型檢修方便。只要將螺栓2鬆開，可將整個管板及上面的換熱管取出，即使將U型換熱管和管板全部更換都極為方便，而這對於上述的兩種耐蝕換熱器幾乎是不可能的。
本實用新型造價低，在相同換熱面積情況下，本換熱器較列管式換熱器便宜1／3，較圖1的換熱器便宜1／4。例如用於小型尿素裝置中一臺換熱面積為100m2，採用不鏽鋼為抗腐蝕材料，工作壓力為1.60MPa的列管式換熱器，目前造價大約為45萬元，而同等條件下的本換熱器，其造價小於30萬元。
權利要求1.夾持式複合管板高壓換熱器，由筒體7、封頭8、高壓管板3、換熱管11構成，換熱器上設有加熱或冷卻載體進出口1、高壓物料接口9、高壓物料進出口12、冷卻或加熱載體接口15，其特徵在於高壓管板3為薄管板，薄管板上四周有密封墊4和管孔16，管孔下面開有凹槽，換熱管11插入薄管板孔內，脹接或焊接於其上。高壓管板3下面有一帶有法蘭5的承壓孔板18，承壓孔板上的孔與高壓管板上換熱管束的管頭逐個對應。高壓管板3和承壓孔板18之間有密封墊層17。
2.根據權利要求1所述的換熱器，其特徵在於換熱管也可先脹後焊在高壓管板上。
3.根據權利要求1所述的換熱器，其特徵在於高壓管板和承壓孔板之間有0.1－3mm厚的柔性密封墊層17。
4.根據權利要求1所述的換熱器，其特徵在於高壓管板的管孔下面的凹槽為錐形或環形。
專利摘要夾持式複合管板高壓換熱器，由筒體、封頭、高壓管板、換熱器、載體接口、物料進出口、接口組成。高壓管板為薄管板，耐蝕換熱管束脹接或焊接於其上，下面有密封墊層、承壓孔板。薄管板起隔離腐蝕作用，承壓孔板起支承強度作用。採用本實用新型檢修方便，造價低，比同等換熱面積的列管式換熱器便宜1/3。
文檔編號F28D7/00GK2161889SQ92231428
公開日1994年4月13日 申請日期1992年8月22日 優先權日1992年8月22日
發明者戎興漢, 劉家輯, 續有方, 湯新竤, 林棣生, 肖志敏, 張建國, 夏炎華, 鄭雲華, 嚴應群 申請人:戎興漢, 張建國, 林棣生