專利名稱：浮頭式搪玻璃列管換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及化工設(shè)備中列管換熱器范疇，特別涉及一種浮頭式搪玻璃列管換熱器。
搪玻璃，亦名耐酸搪瓷或化工搪瓷，是在鋼鐵設(shè)備的工作面噴涂含硅量高的瓷釉經(jīng)高溫燒結(jié)而成。具有表面光滑不粘料，耐各種化學介質(zhì)的腐蝕(氟氫酸、各種含氟離子介質(zhì)、濃磷酸及強堿除外)。并可在溫度200℃，壓力1MPa以上工作，同時具備鋼制壓力容器和玻璃容器的雙重特點，已成為化工、制藥行業(yè)的主要優(yōu)選設(shè)備。
目前，由于搪燒技術(shù)限制，已有技術(shù)只能制造套筒式或片式的的搪玻璃換熱器，但體積大，換熱效率低，成本高，設(shè)備最高工作壓力P≤0.1MPa，而且換熱面積小，套筒式只能制造最大 10m2，片式最大到15m2，遠遠不能滿足化工、制藥生產(chǎn)工藝需要。
換熱器是化工、制藥生產(chǎn)中重要的工藝設(shè)備，列管換熱器在換熱器族類中，具有構(gòu)造緊湊，換熱效率高，單位換熱面積小，消耗材料少，成本低等優(yōu)點，因此得到廣泛的應用。
CN94240124.7和CN94241089.0提供了兩種新穎的殼程搪玻璃列管換熱器，為搪玻璃列管換熱器的發(fā)展提供了新的構(gòu)思。
本實用新型的發(fā)明目的，就是為進一步滿足化工、制藥生產(chǎn)工藝設(shè)備的需要，繼續(xù)增加搪玻璃列管換熱器的新品種。
本實用新型的構(gòu)思是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的設(shè)計制造一種屬于列管換熱器范疇的，主要由殼體、端蓋、管板和管束組成的浮頭式搪玻璃列管換熱器，其特征在于
a.組裝式換熱管(4)開口一端可以采用墊片、螺栓密封固定于管板(2)上，封閉一端懸浮在殼體(5)腔內(nèi)，b.換熱管(4)在換熱器殼體(5)兩端的管板(2)開孔處間隔插入，導流管(3)從換熱管(4)的開口端插入其中心，c.殼程的反應介質(zhì)接觸面，是搪玻璃或襯涂聚四氟乙烯材質(zhì)。
上述的浮頭式搪玻璃列管換熱器，所述的管板(2)，其剖面形狀可以是直線形或橢圓形。
上述的浮頭式搪玻璃列管換熱器，所述的殼體(5)外可以有夾層(6)，殼體內(nèi)管束間可設(shè)置折流板或軸向裝設(shè)分程板成為多殼程。
上述的浮頭式搪玻璃列管換熱器，所述的導流管板(10)上有與換熱管(4)數(shù)量相等的多根導流管(3)，可以是導流管(3)從換熱管(4)的開口端插入其中心，或換熱管(4)的開口端，有密封法蘭(14)，導流管(3)貫穿密封法蘭(14)插入換熱管(4)中心，密封法蘭(14)上還有引出管(13)。
上述的浮頭式搪玻璃列管換熱器，所述的端蓋內(nèi)腔中可以有導流管板(10)，將端蓋內(nèi)腔分隔成管箱(1)和分程箱(12)，與導流管板(10)交叉設(shè)置的分程隔板(11)，又將管箱(1)和分程箱(12)分隔為多程結(jié)構(gòu)。
上述的浮頭式搪玻璃列管換熱器，所述的殼程的反應介質(zhì)接觸面是搪玻璃或襯涂聚四氟乙烯材質(zhì)，是指殼體(5)的內(nèi)表面和換熱管(4)的外表面是搪玻璃，管板(2)的內(nèi)表面是搪玻璃或聚四氟乙烯材質(zhì)。
與已有技術(shù)比較，本實用新型具有如下優(yōu)點1.換熱管一端固定，另一端為自由體，因此換熱管與殼體由于溫差而線膨脹不同步，不會產(chǎn)生任何應力而使玻璃釉層損壞，不受溫差限制，使用范圍廣，不易損壞使用壽命長。
2.本設(shè)計換熱管、殼體與管板采用組裝式，若有的部件損壞，可方便更換損壞件，延長整機壽命。
3.本設(shè)計中管板(2)可采用平板形或橢圓形，換熱器直徑小，工作壓力低時，管板可采用平板形，制造簡單；當直徑較大，工作壓力較高時，管板可采用橢圓形，受力好、承壓高、管板薄、節(jié)省材料。
4.本設(shè)計中在管箱(1)和分程箱(12)內(nèi)加裝分程隔板，可做成多管程；在殼體(5)內(nèi)軸向增加分程隔板可做成多殼程。
5.本設(shè)計中換熱管與管板僅一端固定另一端懸浮，因此當管板與殼體法蘭之間墊片發(fā)生泄漏時，不必拆卸換熱管，可將管板與換熱管整體抽出更換墊片；同時殼程內(nèi)有物料結(jié)垢，也可拆開殼體與管板螺栓，將其抽出清除，而不必拆卸換熱管；如果換熱管內(nèi)結(jié)垢，可打開端蓋直接清除。
6.當使用如圖4式結(jié)構(gòu)時，可省卻兩端蓋，即管箱(1)和分程箱(12)結(jié)構(gòu)，例如用膠管分別連接換熱管(4)的導流管(3)和引出管(13)，根據(jù)需要的管程任意組聯(lián)，可省去兩端蓋，節(jié)省鋼材、制造簡單、成本低。
7.使用范圍廣，對氣體、液體介質(zhì)都能進行加熱、冷卻、冷凝等熱交換過程；可臥式或立式安裝，便于化工、制藥工藝場地布置。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步闡述


圖1是浮頭式搪玻璃列管換熱器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2、3是浮頭式搪玻璃列管換熱器管束兩端排列狀態(tài)示意圖；圖4是其換熱管(4)的開口端，有密封法蘭(14)時的狀態(tài)示意圖；圖5是圖4的左側(cè)視圖。
圖中，1是管箱；2是管板，可以根據(jù)需要確定采用平板形或橢圓形；3是導流管，插入換熱管內(nèi)底部，是供換熱用的水或蒸汽進、出用；4是換熱管；5是殼體；6是夾套；7是支座；8是端蓋與管板、管板與殼體法蘭間的墊片；9是管板與換熱管口法蘭之間的墊片；10是導流管板；11是分程隔板；12是分程箱；13是引出管；14是密封法蘭；15是密封法蘭(14)與換熱管口法蘭之間的墊片；a、b是物料進、出口；c、d、f、e冷卻水或蒸汽進、出口。
實施例制造浮頭式搪玻璃列管換熱器。
金屬基材是搪玻璃專用鋼，殼體、端蓋、管板、常規(guī)工藝壓、卷、焊接成型；管束用無縫管；殼體、經(jīng)去油污、除銹蝕、去毛刺及噴砂處理，粉末噴涂釉料后燒成。
換熱管(4)為浮頭式，一端封閉，另一端為法蘭，換熱管外表面和法蘭內(nèi)表面搪燒玻璃釉料，管板(2)內(nèi)表面、其插管開孔和壓墊片處的外表面搪燒玻璃釉料或襯涂聚四氟乙烯材質(zhì)。
將換熱管(4)從管板(2)開孔處插入，加墊片用螺栓緊固，此時，換熱管(4)一端固定在管板(2)上，另一端懸浮在殼體內(nèi)，當殼體與換熱管之間有較大的溫差時，其膨脹不同步，但因換熱管可自由伸縮，所以換熱管與殼體之間不會產(chǎn)生任何應力而破壞玻璃釉料層；同時換熱管法蘭與管板用平墊片緊固密封，其密封可靠。
換熱管(4)在換熱器殼體(5)兩端的管板(2)開孔處間隔插入，增加布管密度，減小管間距離，提高換熱效率且縮小換熱器體積。
換熱管(4)固定在管板端為開口，管箱(1)的導流管(3)伸入到換熱管(4)內(nèi)底部，水或蒸汽由導流管(3)導流到其底部，然后再沿換熱管(4)內(nèi)表面與導流管(3)外表面的間隙流出，增加水或蒸汽與換熱管的接觸面積。
換熱器端蓋內(nèi)設(shè)有兩個腔體，一是管箱(1)中間有分程隔板(11)，二是分程箱(12)，冷水由g管口進入(蒸汽由f管口進入)，經(jīng)導流管(3)送到換熱管(4)內(nèi)端部，從導流管(3)外沿換熱管內(nèi)壁流出到分程箱(12)，流入另一組管束，經(jīng)導流管(3)內(nèi)→換熱管(4)內(nèi)端部→導流管(3)外沿換熱管內(nèi)壁→流出→管箱(1)，從f管口排出(若為蒸汽，方向相反)。根據(jù)需要增加分程隔板，可制造多管程。
管板(2)為平板形或橢圓形，在制造高壓換熱器時，可采用與殼體同厚的橢圓形管板，制造大直徑換熱器時，可將橢圓形管板與殼體直接焊接在一起，管口a改為入孔，在入孔蓋上開a口。
殼體外可裝夾層(6)，增加換熱面積，并保護殼體不會直接受撞擊而損壞玻璃釉料層。
在管束的徑向可裝置折流板，延長熱交換路程；在管束的軸向裝置分程隔板可制造成多殼程。
管板、端蓋法蘭、殼體法蘭用螺栓連接，其管板的鉆孔與螺孔相間，管板螺孔用螺桿加搪玻璃專用墊片先與殼體緊固，然后用長螺栓將端蓋法蘭、管板和殼體法蘭緊固。
實踐證明，使用效果滿意，達到了預期的發(fā)明目的。
權(quán)利要求1.一種主要由殼體、端蓋、管板和管束組成的浮頭式搪玻璃列管換熱器，其特征在于a.組裝式換熱管(4)開口一端密封緊固于管板(2)上，封閉一端懸浮在殼體(5)腔內(nèi)，b.換熱管(4)在換熱器殼體(5)兩端的管板(2)開孔處間隔插入，導流管(3)從換熱管(4)的開口端插入其中心，c.殼程的反應介質(zhì)接觸面，是搪玻璃或襯涂聚四氟乙烯材質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮頭式搪玻璃列管換熱器，其特征是所述的管板(2)，其剖面形狀可以是直線形或橢圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮頭式搪玻璃列管換熱器，其特征是所述的殼體(5)外可以有夾層(6)，殼體內(nèi)管束間可以設(shè)置折流板或軸向裝設(shè)分程板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮頭式搪玻璃列管換熱器，其特征是所述的導流管板(10)上有與換熱管(4)數(shù)量相等的多根導流管(3)，可以是導流管(3)從換熱管(4)的開口端插入其中心，或換熱管(4)的開口端，有密封法蘭(14)，導流管(3)貫穿密封法蘭(14)插入換熱管(4)中心，密封法蘭(14)上還有引出管(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮頭式搪玻璃列管換熱器，其特征是所述的端蓋內(nèi)腔中可以有導流管板(10)，將端蓋內(nèi)腔分隔成管箱(1)和分程箱(12)，與導流管板(10)交叉設(shè)置的分程隔板(11)，又將管箱(1)和分程箱(12)分隔為多程結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮頭式搪玻璃列管換熱器，其特征是所述的殼程的反應介質(zhì)接觸面，是搪玻璃或襯涂聚四氟乙烯材質(zhì)，是指殼體(5)的內(nèi)表面和換熱管(4)的外表面是搪玻璃，管板(2)的內(nèi)表面是搪玻璃或襯涂聚四氟乙烯材質(zhì)。
專利摘要一種浮頭式搪玻璃列管換熱器，組裝式換熱管開口一端固定于管板上，封閉一端懸浮在殼體腔內(nèi)，換熱管在兩端的管板開孔處間隔插入，導流管從換熱管的開口端插入其中心，殼程的反應介質(zhì)接觸面是搪玻璃或襯涂聚四氟乙烯材質(zhì)。殼體外可以有夾套。是新型的搪玻璃列管換熱器，不受溫差限制，使用范圍廣，換熱管、殼體與管板采用組裝式，可方便更換損壞件，延長整機壽命。
文檔編號F28D7/10GK2216235SQ9423597
公開日1995年12月27日 申請日期1994年12月6日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月6日
發(fā)明者夏有年 申請人:夏有年