多管板换热器制造技术

本发明专利技术涉及化工设备领域，具体地涉及一种多管板换热器，包括壳体、第一封头、第二封头以及多根换热管。第一封头与第二封头分别连接于壳体的两端，第一封头与壳体之间设置有至少两个管板，每个管板均设置有多个换热管安装孔，相邻的两个管板的多个换热管安装孔一一对应同轴设置。至少两个管板中最靠近壳体的管板的换热管安装孔为台阶孔，至少两个管板中最远离壳体的管板的换热管安装孔为螺纹孔，螺纹孔处设置有与螺纹孔配合的螺纹堵头。多根换热管安装于对应的换热管安装孔内且多根换热管的轴向相互平行，多根换热管与至少两个管板连接的外壁套设有第一套环和第一密封件。该多管板换热器有效地提高了换热器的密封性能和耐温耐压性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工设备领域，具体而言，涉及一种多管板换热器。
技术介绍
换热器广泛用于工业上热量交换。换热器通常是由封头、管板、法兰、换热管、折流板及工艺管口组成。与本专利技术相关的技术中，现有的换热器主要有金属换热器、单管板非焊接式换热器、非焊接式双管板换热器。其中，金属换热器采用焊接式，某些金属如钽材防腐性能虽好，但是对制造能力的要求很高，焊接是技术瓶颈。目前国内掌握此技术的生产厂家很少。因而采购成本很高，影响了市场的推广和广泛应用。单管板非焊接式换热器的管板被法兰夹持，通过螺栓、垫圈、螺母等施加力压紧垫片以达到主垫片的密封；换热管外侧套有垫片及O型圈以形成换热管与管板间的密封组件，并通过螺纹堵头(中心带孔，不影响介质流通)施加压紧力压缩密封组件到达密封。其管板通常为非金属或金属表面覆盖非金属防腐层，管孔螺纹是在非金属表面或者较薄的金属防腐层上加工的。此螺纹无法承受较大压力或/和较高温度。在较大压力和/或较高温度作用下，密封得不到有效保证，容易失效。换热管处出现泄漏时，不能
够及时发现，也得不到及时处理，造成了潜在隐患甚至导致事故发生。从而限制了此类产品在行业中的应用。非焊接式双管板换热器，常见的双管板换热器，设置有内、外两块管板，可以防止管、壳程种物料间的相互接触。两管板间形成一观察腔，便于及时发现泄漏。当压力或温度较高时，管板容易发生变形。对靠近管板中间的螺栓施加力对降低管板的变形起到一定的作用，但是这种力并不能均匀的作用到每根换热管上，因而各换热管处密封组件得到的压紧力大小不等同。靠近螺栓和螺栓处的换热管密封组件得到的压紧力大，优先获得密封。而此时可能存在部分换热管的垫片得不到足够的压紧力，不能实现密封。此时若继续加大螺柱及螺栓对垫片压紧力，可能导致已经密封好的垫片过压而损坏。另一方面，各管板孔及各密封件或协助密封的构件尺寸会存在差异，使得不能用整体施加力的办法来处理个别点泄漏的问题。换热管上的密封组件一旦损坏，即使是个别损坏，要想更换也不得不将外管板取下才能更换。即使损坏一个垫片，也要重新安装所有的换热管及换热管上密封组件。因此维修和停产时间长，会给设备用户带来较大的停产损失。因此，此结构没有综合考虑设备后期的维修、运行成本，结构设计本身存在一定的缺陷。并且该技术提供的双管板虽有监测泄漏的功能，但是无后续应对措施。发生泄漏后只能停工检修，导致生产停工，造成经济损失。综上所述，现有的换热器普遍存在密封效果差，安全可靠性以及耐温耐压性较差的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多管板换热器，以有效地提高换热器的密封性能、安全性能及耐温耐压性能。本专利技术是这样实现的：一种多管板换热器，包括壳体、第一封头、第二封头以及多根换热管。第一封头与第二封头分别连接于壳体的两端，第一封头与壳体之间设置有至少两个管板，每个管板均设置有多个换热管安装孔，相邻的两个管板的多个换热管安装孔一一对应，且一一对应的任意两个换热管安装孔均同轴设置。至少两个管板中最靠近壳体的管板的换热管安装孔为台阶孔，至少两个管板中最远离壳体的管板的换热管安装孔为螺纹孔，螺纹孔处设置有与螺纹孔配合的螺纹堵头。多根换热管安装于对应的换热管安装孔内且多根换热管的轴向相互平行，多根换热管与至少两个管板连接的外壁套设有第一套环和第一密封件。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述至少两个管板为三个管板，三个所述管板沿远离所述壳体的方向依次为第一管板、第二管板、第三管板，第三管板的边缘设置有管板法兰，壳体的两端均设置有壳体法兰，管板法兰与壳体法兰之间通过螺柱连接。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述第一密封件包括至少两个第一O型圈，相邻两个第一O型圈之间设置有环形垫片。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述螺纹堵头为的中间设置有通孔，螺纹堵头的内壁与换热管的外壁之间设置有间隙，第一套环设置有第一信号孔，第一信号孔与通孔连通。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述至少两个管板之间均设置有
防止至少两个管板发生变形的拉撑结构。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述拉撑结构包括第一螺栓、第二螺栓以及拉撑堵头，第一螺栓的一端螺纹连接于最靠近壳体的管板，另一端设置有带凸台的端头，端头设置有螺纹连接孔，端头与拉撑堵头抵接，拉撑堵头螺纹连接于最远离壳体的管板，第二螺栓的一端穿过拉撑堵头与端头的螺纹连接孔对应的内壁连接，凸台与对应的管板的连接处均设置有第二O型圈。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述靠近壳体的两个管板的连接处的外侧设置有第二密封件，靠近壳体的两个管板与第二密封件之间围成第一安全腔。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述第二密封件包括浮动环、第二套环、压环以及两个第三O型圈，第二套环套设于靠近壳体的两个管板的外侧，两个第三O型圈分别套设于靠近壳体的两个管板的外侧，浮动环与压环通过螺栓连接，压环的底端压紧两个第三O型圈。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述压环与对应的管板分别设置有相互配合的定位槽，定位槽内设置有定位块。进一步地，本专利技术的另一个较佳实施例中，靠近壳体的两个管板相对的连接面边缘设置有密封垫片，密封垫片与靠近壳体的两个管板相对的连接面之间围成第二安全腔，靠近壳体的两个管板设置有一个或多个与第二安全腔连通的工艺接口。本专利技术实现的有益效果：通过在第一封头与壳体之间分别设置有至少两个管板，每个管板均设置有多个换热管安装孔，相邻的两个管板的多个
换热管安装孔一一对应，且一一对应的任意两个换热管安装孔均同轴设置，多根换热管安装于对应的换热管安装孔内且多根换热管的轴向相互平行。从而通过至少两个管板对换热管进行安装固定，至少两个管板之间能够起到相互拉撑作用，使得管板不容易变形，进而换热管不容易发生泄漏，安全性更强，耐温耐压性能也得到了提高。至少两个管板中最靠近壳体的管板的换热管安装孔为台阶孔，至少两个管板中最远离壳体的管板的换热管安装孔为螺纹孔，螺纹孔处设置有与螺纹孔配合的螺纹堵头，且多根换热管与至少两个管板连接的外壁套设有第一套环和第一密封件。从而使得螺纹堵头和换热管之间，在轴向上存在一定预留空间，供换热管在轴向上自由伸缩，解决了换热管与管板间由于结构性约束产生的变形不协调，导致泄漏的问题。且每一个螺纹堵头对应一个换热管的密封点。当某个密封点出现泄漏时，只需单独紧固泄漏点处的螺纹堵头，避免出现现有技术中受力不均匀的问题。且当某一换热管处密封垫片损坏时，无需整体拆卸管束，无需逐根重新安装换热管及其密封组件。从而提高了换热管和管板之间的密封性能和安全性，也便于对换热器的换热管检修和更换。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，但从本质上并没有脱离本专利技术各技术方案的范围。图1为本专利技术的第一实施例提供的多管板换热器的结构示意图；图2为图1中A处的局部放大图；图3为本专利技术的第二实施例提供的多管板换热器的结构示意图；图4为图3中B处的局部放大图；图5为图3中C处的局部放大图；图6为图3中D处的局部放大图；图7为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多管板换热器，其特征在于，包括壳体、第一封头、第二封头以及多根换热管，所述第一封头与所述第二封头分别连接于所述壳体的两端，所述第一封头与所述壳体之间设置有至少两个管板，每个所述管板均设置有多个换热管安装孔，相邻的两个所述管板的多个换热管安装孔一一对应，且一一对应的任意两个所述换热管安装孔均同轴设置，所述至少两个管板中最靠近所述壳体的所述管板的换热管安装孔为台阶孔，所述至少两个管板中最远离所述壳体的所述管板的换热管安装孔为螺纹孔，所述螺纹孔处设置有与所述螺纹孔配合的螺纹堵头，所述多根换热管安装于对应的所述换热管安装孔内且所述多根换热管的轴向相互平行，所述多根换热管与所述至少两个管板连接的外壁套设有第一套环和第一密封件。

【技术特征摘要】
1.一种多管板换热器，其特征在于，包括壳体、第一封头、第二封头以及多根换热管，所述第一封头与所述第二封头分别连接于所述壳体的两端，所述第一封头与所述壳体之间设置有至少两个管板，每个所述管板均设置有多个换热管安装孔，相邻的两个所述管板的多个换热管安装孔一一对应，且一一对应的任意两个所述换热管安装孔均同轴设置，所述至少两个管板中最靠近所述壳体的所述管板的换热管安装孔为台阶孔，所述至少两个管板中最远离所述壳体的所述管板的换热管安装孔为螺纹孔，所述螺纹孔处设置有与所述螺纹孔配合的螺纹堵头，所述多根换热管安装于对应的所述换热管安装孔内且所述多根换热管的轴向相互平行，所述多根换热管与所述至少两个管板连接的外壁套设有第一套环和第一密封件。2.根据权利要求1所述的多管板换热器，其特征在于，所述至少两个管板为三个所述管板，三个所述管板沿远离所述壳体的方向依次为第一管板、第二管板、第三管板，所述第三管板的边缘设置有管板法兰，所述壳体的两端均设置有壳体法兰，所述管板法兰与所述壳体法兰之间通过螺柱连接。3.根据权利要求1所述的多管板换热器，其特征在于，所述第一密封件包括至少两个第一O型圈，相邻两个所述第一O型圈之间设置有环形垫片。4.根据权利要求1所述的多管板换热器，其特征在于，所述螺纹堵头的中间设置有通孔，所述螺纹堵头的内壁与所述换热管的外壁之间设置有间隙，所述第一套环设置有第一信号孔，所述第一信号孔与所述通孔连通。5.根据权利要求1所述的多管板换热器，其特征在于，所述至少两个管板之间设置有防止所述至...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志典，
申请(专利权)人：李志典，
类型：发明
国别省市：江苏;32