專利名稱：雙浮動管板列管式熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱交換器，特別是一種列管式熱交換器。
現(xiàn)有的雙固定管板列管式熱交換器，其管板結(jié)構(gòu)有兩種形式(1)管板兼做外伸式法蘭并連接殼體(如

圖1所示)；(2)管板不兼做法蘭直接焊在殼體上。此兩種結(jié)構(gòu)的管板均受連接部分的形變強(qiáng)制約束，因而管板必須承受法蘭預(yù)緊力(第2種形式除外)、管程、殼程均布載荷及管殼溫差載荷的作用，在管板邊界產(chǎn)生較大的彎矩及剪力，因而管板厚度較大，制造成本較高。
本發(fā)明的目的在于將上述現(xiàn)有技術(shù)的管板所受的變形約束解除，提供一種可消除管板邊界彎矩及剪力的雙浮動管板列管式熱交換器，以達(dá)到減薄管板厚度、降低成本的要求。
本發(fā)明是通過如下方式實(shí)現(xiàn)的本雙浮動管板列管式熱交換器包括現(xiàn)有雙固定管板列管式熱交換器的封頭、法蘭、管板、殼體、定距管、定距桿芯、換熱管、折流板等。本發(fā)明將管板與法蘭及殼體斷開，即管板與法蘭及殼體均不連接，形成自由邊界。為保證管程及殼程介質(zhì)互不串通，在邊界處設(shè)置可靠的浮動密封結(jié)構(gòu)。為使管束體系不會在殼體中串動，令管束體系與殼體間相對固定。由于本發(fā)明的管板與法蘭及殼體互無變形協(xié)調(diào)強(qiáng)制約束，因而管板邊界上的彎矩及剪力接近于零，從而可使管板厚度大大減薄，制造成本顯著降低。
本發(fā)明與現(xiàn)有的雙固定管板列管式熱交換器相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1．兩塊管板相對殼體可以浮動，因此管板不產(chǎn)生管殼溫差載荷。因而不僅可以替代殼體帶膨脹節(jié)的固定管板式，而且可以替代浮頭式、U形管式、插入管式(包括橢圓形管板、碟形管板、貼面式管板、內(nèi)焊式管板)及盤管式熱交換器，有利于換熱器產(chǎn)品的單一化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。
2．管板不受法蘭及殼體變形協(xié)調(diào)的強(qiáng)制約束，管板周邊接近于自由邊界，因此邊界上的彎矩及剪力很小(接近于零)，使管板厚度大大減薄，制造成本大大下降。
3．管板厚度只取決于管間小橋面積的承載能力，而與管板尺寸大小及幾何形狀無關(guān)。因而可根據(jù)需要設(shè)計(jì)管板的大小和形狀，有利于熱交換器的大型化。
4．管束體系可從殼體中拉出，便于熱交換器維修，有利于降低熱交換器運(yùn)行成本。
圖1為現(xiàn)有雙固定管板列管式熱交換器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3、圖4、圖5為圖2的A部放大圖；圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例的浮動密封結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
參照圖2，本雙浮動管板列管式熱交換器由封頭1、法蘭2、管板3、浮動密封結(jié)構(gòu)4、殼體5、托板6、折流板7、換熱管8、定距管10、定距桿芯11所組成。管板3與換熱管8和定距桿芯11焊接成一體組成管束體系，并通過托板6用螺釘9與殼體5固定。托板6可以用中間部位的折流板兼任，也可另外設(shè)置。浮動密封結(jié)構(gòu)4可有多種實(shí)施方式。圖3、圖4、圖5為一種類型的實(shí)施方式，其密封結(jié)構(gòu)由管板3邊界面及法蘭2邊界面所形成的密封槽4-1、槽內(nèi)的密封墊4-2、封頭兼壓蓋1和壓緊螺釘4-3構(gòu)成。圖3所示的密封結(jié)構(gòu)，其密封墊4-2系兩塊橡膠密封墊或聚四氟乙烯密封墊或其他彈性密封墊，其中一塊密封墊必須與壓蓋1牢固粘結(jié)為一體。圖4所示的密封結(jié)構(gòu)，其密封槽4-1為階梯形，密封墊4-2為兩塊橡膠密紂墊或聚四氟乙烯密封墊或其他彈性密封墊，分別置于階梯形密封槽內(nèi)。另一種實(shí)施方式如圖6所示，是用波紋管做浮動密封元件，將波紋管12焊接在法蘭2及管板3之間，形成浮動密封結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1．一種雙浮動管板列管式熱交換器，包括封頭、法蘭、管板、殼體、定距管、定距桿芯、換熱管、折流板，其特征在于將管板與法蘭及殼體斷開，即管板與法蘭及殼體均不連接，形成自由邊界，在邊界處設(shè)置浮動密封結(jié)構(gòu)，管束體系與殼體間相對固定。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征是所述的浮動密封結(jié)構(gòu)由所述的管板邊界面及所述的法蘭邊界面所形成的密封槽、槽內(nèi)的密封墊、封頭兼壓蓋、壓緊螺釘構(gòu)成。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱交換器，其特征是所述的密封墊為兩塊橡膠密封墊或聚四氟乙烯密封墊或其他彈性密封墊，其中一塊與所述的壓蓋粘結(jié)為一體。
4．根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱交換器，其特征是所述的密封槽為階梯形，所述的密封墊為兩塊橡膠密封墊或聚四氟乙烯密封墊或其他彈性密封墊，分別置于階梯形密封槽內(nèi)。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征是所述的浮動密封結(jié)構(gòu)用波紋管做浮動密封元件，波紋管焊接在所述的法蘭及管板之間。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征是所述的管束體系通過托板用螺釘與所述的殼體固定。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱交換器，其特征是所述的托板用中間部位的折流板兼任，或另外設(shè)置。
全文摘要
一種雙浮動管板列管式熱交換器,包括封頭、法蘭、管板、殼體、定距管、定距桿芯、換熱管、折流板,將管板與法蘭及殼體斷開,即管板與法蘭及殼體均不連接,形成自由邊界,在邊界處設(shè)置浮動密封結(jié)構(gòu),管束體系與管殼間相對固定。本發(fā)明消除了管板邊界上的彎矩及剪力,可使管板厚度大大減薄,制造成本顯著降低。
文檔編號F28F9/04GK1291712SQ9911895
公開日2001年4月18日 申請日期1999年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月1日
發(fā)明者李桂桓 申請人:南海市桂城寶峰勝高新科技開發(fā)有限公司