專利名稱：一種固定管板式換熱器的制作方法

　　技術(shù)領(lǐng)域：

　　本實(shí)用新型涉及一種換熱設(shè)備，尤其是一種固定管板式換熱器。

　　技術(shù)背景在工業(yè)化超臨界流體萃取過(guò)程中，常常要用到固定管板換熱器?，F(xiàn)有的固定管板換熱器 是按照我國(guó)GB151標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，它包括前端管箱、管板、殼程、管程、后端管箱及介質(zhì)進(jìn)出 口接管。其結(jié)構(gòu)的前后端管箱均由法蘭、筒節(jié)、封頭鍛焊而成，其與管板之間的密封采用金 屬平墊密封，在工作壓力較高的場(chǎng)合使用時(shí)，此結(jié)構(gòu)需要體積較大、壁較厚的前后端管箱， 使得其制造成本較高，而且其密封問(wèn)題難以解決，在其使用時(shí)可靠性較差。到目前為止，解 決高壓場(chǎng)合換熱問(wèn)題大多是采用套管換熱器，而套管換熱器存在體積較大，制造成本較高， 換熱效率較差的缺陷。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種制造成本較低、密封性較好、使用時(shí)可靠性較高、換熱效率較高 ，配套使用于工業(yè)化超臨界流體萃取過(guò)程中，保證流體介質(zhì)相變過(guò)程能量平衡的固定管板式 換熱器，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，它包括殼體1和連接于其外部的鞍式支座2，在殼體l上設(shè)有 接管3，在殼體1的左右端部通過(guò)拉桿4連接有管板5，在兩個(gè)管板5的外側(cè)分別通過(guò)螺栓6連接 有前端管箱7和后端管箱8，并且在管板5的外側(cè)與前端管箱7和后端管箱8之間設(shè)有介質(zhì)流動(dòng) 空間9，在兩個(gè)管板5之間分別連接有換熱管10，并且換熱管10設(shè)在殼體1內(nèi)；在前端管箱7和 后端管箱8上分別設(shè)有介質(zhì)進(jìn)口接管11和介質(zhì)出口接管12。上述的固定管板式換熱器中，在前端管箱7處于介質(zhì)流動(dòng)空間9的一側(cè)開(kāi)有錐形凹槽13， 介質(zhì)進(jìn)口接管11設(shè)在錐形凹槽13的錐形頂端，在后端管箱8處于介質(zhì)流動(dòng)空間9的一側(cè)開(kāi)有平 底式凹槽14，介質(zhì)出口接管12設(shè)在平底式凹槽14下底端的邊沿上。前述的固定管板式換熱器中，連接在兩個(gè)管板5之間的換熱管10均勻排布成正三棱柱形前述的固定管板式換熱器中，在管板5的外端面上開(kāi)有環(huán)形的密封槽15，在密封槽15內(nèi) 設(shè)有0型密封圈16。前述的固定管板式換熱器中，前端管箱7和后端管箱8的兩端面均為平蓋平底式封頭，并且前端管箱7和后端管箱8的直徑與管板5的直徑相同。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型在管板的外側(cè)與前端管箱和后端管箱之間設(shè)有介質(zhì)流動(dòng)空 間，并且將前后端管箱均制作成平蓋和平底的封頭，將前后端管箱直徑制作成與管板直徑相 同的整體結(jié)構(gòu)，這樣前后端管箱與管板之間不需要法蘭就能通過(guò)螺栓直接連接，也不需要另 行設(shè)置筒節(jié)，并且前后端管箱厚度較薄，這樣就節(jié)省了大量的制造材料及焊接、無(wú)損檢測(cè)等 工藝過(guò)程，使得本實(shí)用新型的制造成本較低。另外，本實(shí)用新型在前端管箱處于介質(zhì)流動(dòng)空 間的一側(cè)開(kāi)有錐形凹槽，并將介質(zhì)進(jìn)口接管的出口設(shè)在錐形凹槽的錐形頂端，并將換熱管均 勻排布成正三棱柱形，這樣可使得進(jìn)入管箱內(nèi)的介質(zhì)流體均勻分布，且流速相對(duì)較小，大幅 提高了換熱效果；本實(shí)用新型在后端管箱處于介質(zhì)流動(dòng)空間的一側(cè)開(kāi)有平底式凹槽，并將介 質(zhì)出口接管的入口設(shè)在平底式凹槽下底端的邊沿上，使得管程在工作過(guò)程中產(chǎn)生的介質(zhì)流體 能全部流出。再就是，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期地實(shí)踐，本實(shí)用新型在管板上開(kāi)有環(huán)形的密封槽，并在密封 槽內(nèi)放置可形成徑向密封的0型密封圈，這種徑向密封結(jié)構(gòu)使得本實(shí)用新型在工作壓力較高 的場(chǎng)合使用時(shí)密封性較好，可靠性較高；經(jīng)過(guò)測(cè)試，本實(shí)用新型的工作壓力可達(dá)到五十兆帕

　　圖l是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的外部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型A部分的放大示意圖；附圖的標(biāo)記為l-殼體，2-鞍式支座，3-接管，4-拉桿，5-管板，6-螺栓，7-前端管箱 ，8-后端管箱，9-介質(zhì)流動(dòng)空間，10-換熱管，11-介質(zhì)進(jìn)口接管，12-介質(zhì)出口接管，13-錐 形凹槽，14-平底式凹槽，15-密封槽，16-0型密封圈。

　　具體實(shí)施方式

　　本實(shí)用新型的實(shí)施例本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)如圖l所示，它包括現(xiàn)有固定管板式換熱器構(gòu) 造的殼體1和用于支撐殼體1并連接于其外部的鞍式支座2 (如圖2所示)，在殼體l的上壁和 下壁各安裝一根可與其內(nèi)部連通的接管3，可供介質(zhì)流體進(jìn)出殼體l內(nèi)部，且為了使殼體l內(nèi) 的介質(zhì)流體能與管程內(nèi)的介質(zhì)流體充分換熱，將接管3分別安裝在殼體1上壁的左端和殼體1 下壁的右端，在殼體1的左右端部通過(guò)拉桿4各連接一塊管板5，在兩個(gè)管板5的外側(cè)分別通過(guò) 螺栓6連接上前端管箱7和后端管箱8，并且在管板5的外側(cè)與前端管箱7和后端管箱8之間各設(shè) 置一個(gè)介質(zhì)流動(dòng)空間9，在兩個(gè)管板5之間分別連接上換熱管10，使得換熱管10與兩個(gè)管板5 外側(cè)的介質(zhì)流動(dòng)空間9相通，并且是將換熱管10安裝在殼體1內(nèi)，為了便于殼程內(nèi)的介質(zhì)流體的均勻分布，可將連接在兩個(gè)管板5之間的換熱管10均勻排布成正三棱柱形；在前端管箱7和 后端管箱8上分別安裝上可與介質(zhì)流動(dòng)空間9相通的介質(zhì)進(jìn)口接管11和介質(zhì)出口接管12，為了 使管程內(nèi)的介質(zhì)流體的流速不至于過(guò)快，可以在前端管箱7處于介質(zhì)流動(dòng)空間9的一側(cè)開(kāi)一個(gè) 錐形凹槽13，并將介質(zhì)進(jìn)口接管11安裝在錐形凹槽13的錐形頂端，為了使管程內(nèi)的介質(zhì)流體 能通過(guò)介質(zhì)出口接管12全部流出，在后端管箱8處于介質(zhì)流動(dòng)空間9的一側(cè)開(kāi)有平底式凹槽14 ，并將介質(zhì)出口接管12安裝在平底式凹槽14下底端的邊沿上；為了使本實(shí)用新型在工作壓力 較高的場(chǎng)合使用時(shí)密封性較好，可以在管板5的外端面上各開(kāi)一道環(huán)形的密封槽15 (如圖3所 示)，在每道密封槽15內(nèi)放置一條0型密封圈16，使得在前端管箱7和管板5之間、后端管箱8 和管板5之間均形成徑向密封，為了前端管箱7和后端管箱8與管板5之間不需要法蘭就能通過(guò) 螺栓6直接連接，可以將前端管箱7和后端管箱8的兩個(gè)端面均制作成平蓋平底式封頭，并且 使前端管箱7和后端管箱8的直徑與管板5的直徑相同。

　　本實(shí)用新型在使用時(shí)，A介質(zhì)流體從安裝在殼體l下壁的接管3流入殼體內(nèi)，與殼體l內(nèi)部 的換熱管10外壁充分接觸后，從安裝在殼體1上壁的接管3流出；B介質(zhì)流體從安裝在前端管 箱7內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)口接管11流入，經(jīng)過(guò)換熱管10內(nèi)部后，從安裝在后端管箱8內(nèi)的介質(zhì)出口接管 12流出。如果A介質(zhì)流體的溫度高于B介質(zhì)流體，熱量便通過(guò)換熱管10的管壁由A介質(zhì)流體傳 遞給B介質(zhì)流體；反之，熱量則通過(guò)換熱管10的管壁由B介質(zhì)流體傳遞給A介質(zhì)流體。

　　權(quán)利要求1. 一種固定管板式換熱器，它包括殼體(1)和連接于其外部的鞍式支座(2)，在殼體(1)上設(shè)有接管(3)，其特征在于在殼體(1)的左右端部通過(guò)拉桿(4)連接有管板(5)，在兩個(gè)管板(5)的外側(cè)分別通過(guò)螺栓(6)連接有前端管箱(7)和后端管箱(8)，并且在管板(5)的外側(cè)與前端管箱(7)和后端管箱(8)之間設(shè)有介質(zhì)流動(dòng)空間(9)，在兩個(gè)管板(5)之間分別連接有換熱管(10)，并且換熱管(10)設(shè)在殼體(1)內(nèi)；在前端管箱(7)和后端管箱(8)上分別設(shè)有介質(zhì)進(jìn)口接管(11)和介質(zhì)出口接管(12)。

　　專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種固定管板式換熱器，它包括殼體、鞍式支座、接管，殼體連接管板，管板的外側(cè)連接前后端管箱，在管板的外側(cè)與前后端管箱之間設(shè)有介質(zhì)流動(dòng)空間，在管板之間連接有換熱管，換熱管在殼體內(nèi)，在前后端管箱上設(shè)有介質(zhì)進(jìn)口接管和介質(zhì)出口接管。本實(shí)用新型能使前后端管箱厚度較薄，能節(jié)省大量的制造材料及焊接、無(wú)損檢測(cè)等工藝過(guò)程，并使得本實(shí)用新型的制造成本較低。本實(shí)用新型可使得進(jìn)入管箱內(nèi)的介質(zhì)流體均勻分布，且流速相對(duì)較小，大幅提高了換熱效果；本實(shí)用新型還使得管程在工作過(guò)程中產(chǎn)生的介質(zhì)流體能全部流出。本實(shí)用新型的這種徑向密封結(jié)構(gòu)使得其在工作壓力較高的場(chǎng)合使用時(shí)密封性較好，可靠性較高，其工作壓力可達(dá)到五十兆帕。

　　文檔編號(hào)F28F9/26GKSQ

　　公開(kāi)日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2007年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日

　　***張紅梅 申請(qǐng)人:貴州航天烏江機(jī)電設(shè)備有限責(zé)任公司

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