换热管、包括它的换热器和换热管的制造方法技术

本申请公开一种换热管，其包括：第一换热面板和第二换热面板，它们彼此相对地设置；第一侧挡板和第二侧挡板，它们彼此相对地设置，其中，所述第一换热面板、第二换热面板、第一侧挡板和第二侧挡板一起围合限定出换热管的内部管道，其中，所述第一换热面板、第二换热面板、第一侧挡板和第二侧挡板由玻璃、陶瓷、石墨、碳化硅中的至少一种材料制成，并且其中，所述第一换热面板和第二换热面板中的至少一者与所述第一侧挡板和第二侧挡板中的至少一者是分离的并通过粘结剂密封地连接在一起。本申请还涉及包括这种换热管的换热器和换热管的制造方法。本申请具备应力集中小、制造简便、可靠性高、承压能力高、传热率高、结构紧凑、抗蚀性能优等优点。

Heat exchange tube, including heat exchanger and heat exchange tube manufacturing method thereof

The present application discloses a heat transfer tube, which includes the first heat exchanger panel and second heat exchange panel, which are set relative to each other; the first side baffle and the second side baffle are set relative to each other, and the first heat exchanger, the second heat transfer panel, the first side baffle, and the second side baffles are confined together to limit the change. The first heat transfer panel, the second heat transfer panel, the first side baffle, and the second side baffles are made of at least one material in the glass, ceramic, graphite, and silicon carbide, and among them, the first heat transfer panel and the second heat transfer panel are less than one of the first side baffles and second. At least one of the side baffles is separated and sealed together by a binder. The application also relates to a method for manufacturing a heat exchanger and a heat exchange tube including the heat exchange tube. The application has the advantages of small stress concentration, simple manufacturing, high reliability, high pressure bearing capacity, high heat transfer rate, compact structure and excellent corrosion resistance.

【技术实现步骤摘要】
换热管、包括它的换热器和换热管的制造方法
本申请涉及换热管和换热器的
，特别涉及适用于强腐蚀性介质、有承压能力要求的换热管及其制造方法和包括这种换热管的换热器。
技术介绍
玻璃管具有优良的耐腐蚀性能，尤其是圆形玻璃管具有制造工艺成熟，成本低廉，被用作换热装置的换热管已有近半个世纪的历史。但是，圆形玻璃管抗弯截面模量较低，并且强度较低，脆性较大，承压能力低，其用于换热管长径比通常不大于50，否则会出现断裂、振动失效等事故，从而造成其单个换热器负荷较小，换热效率低，结构紧凑性差等不足，严重限制了其应用，所以玻璃换热管多用于常压或微正压场合小负荷工况的气-气换热领域。近年，针对玻璃换热管的改进，不断有人提出了新的方案，其中较为常见的有扁平玻璃管，但受到玻璃管拉制工艺的限制，其横截面长宽比超过5时合格率极低，且基于玻璃的特性，横截面长宽比越大，拉制成形的玻璃管应力集中越严重，因此用作换热管失效率越高。此外，由于传统玻璃管需要进行熔融、拉制、整形、切断及磨口等复杂的工艺及工序，因此存在加工设备复杂、制作工艺繁琐并且制作成本较高等缺点。
技术实现思路
鉴于以上问题，本申请的目的是提供一种换热管、包括这种换热管的换热器和换热管的制造方法，以至少部分地解决上述问题。根据本申请的一个方面，提供了一种换热管，其包括：第一换热面板和第二换热面板，所述第一换热面板和第二换热面板彼此相对地设置；第一侧挡板和第二侧挡板，所述第一侧挡板和第二侧挡板彼此相对地设置，其中，所述第一换热面板、第二换热面板、第一侧挡板和第二侧挡板一起围合限定出换热管的内部管道，其中，所述第一换热面板、第二换热面板、第一侧挡板和第二侧挡板由玻璃、陶瓷、石墨、碳化硅中的至少一种材料制成，并且其中，所述第一换热面板和第二换热面板中的至少一者与所述第一侧挡板和第二侧挡板中的至少一者是分离的并通过粘结剂密封地连接在一起。优选地，在所述换热管的内部管道中设置有N个中间挡板，所述中间挡板与所述第一换热面板和第二换热面板通过粘结剂密封地连接在一起，将所述内部管道划分为N+1个独立的彼此间密封的内部流体通道，其中所述N为大于等于1的整数。优选地，在所述内部流体通道中还设置有用于支撑所述第一换热面板和第二换热面板的至少一个加强肋，所述至少一个加强肋与所述第一换热面板和第二换热面板通过粘结剂连接在一起。优选地，所述第一换热面板、第二换热面板、第一侧挡板和第二侧挡板均为独立部件，并且第一换热面板和第二换热面板均与第一侧挡板和第二侧挡板通过粘结剂密封地连接在一起。优选地，所述粘结剂的耐火温度不低于250℃，传热性不低于粘结剂所粘结的部件的母材的传热性。优选地，所述粘结剂的组分包括：F26型氟橡胶50-60wt％；石墨粉8-9wt％；氧化镁2-5wt％；酮亚胺硫化剂1-3wt％；甲乙酮5-15wt％；氟硅油3-6wt％；铝粉20-25wt％。优选地，所述第一侧挡板和第二侧挡板为条状构件，所述条状构件包括抵靠部分和侧挡部分，所述抵靠部分包括用于抵靠所述第一换热面板和第二换热面板的两个彼此平行的抵靠面，所述侧挡部分垂直于所述抵靠部分的抵靠面延伸，使得所述条状构件具有T形的横截面形状。优选地，所述换热管构造为横截面长宽比大于10的扁平形状的换热管。根据本申请的另一个方面，提供了一种换热器，其包括：壳体，其包括相对设置的两个安装板，所述安装板上分别形成有多个第一通孔，所述壳体在与所述安装板垂直的两个相对设置的侧面上开设有第二通孔；和多个换热管，每个换热管的两端分别密封连接至所述两个安装板上的对应的第一通孔，其中，所述多个换热管中的至少一个为以上描述的任一种换热管。优选地，所述多个换热管配置成使得沿介质流动方向相邻的两个换热管互成一定夹角。优选地，所述夹角为100°-180°，其中每个夹角的大小均相等，或者至少有两个夹角的大小互不相等。优选地，所述安装板之间设置有支撑格栅，所述支撑格栅由条形杆件交叉布置而成，用于支撑所述换热管。优选地，所述条形杆件由金属与PTFE的复合材料或者金属与F26型橡胶的复合材料制成。根据本申请的再一个方面，提供了一种换热管的制造方法，其包括：提供第一换热面板和第二换热面板，所述第一换热面板和第二换热面板彼此相对地设置；提供第一侧挡板和第二侧挡板，所述第一侧挡板和第二侧挡板彼此相对地设置；使所述第一换热面板、第二换热面板、第一侧挡板和第二侧挡板一起围合限定出换热管的内部管道，其中，所述第一换热面板、第二换热面板、第一侧挡板和第二侧挡板由玻璃、陶瓷、石墨、碳化硅中的至少一种材料制成，并且其中，所述第一换热面板和第二换热面板中的至少一者与所述第一侧挡板和第二侧挡板中的至少一者是分离的并通过粘结剂密封地连接在一起。优选地，上述方法还包括：在所述换热管的内部管道中设置N个中间挡板，通过粘结剂将所述中间挡板与所述第一换热面板和第二换热面板密封地连接在一起，从而将所述内部管道划分为N+1个独立的彼此间密封的内部流体通道，其中所述N为大于等于1的整数。优选地，上述方法还包括：在所述内部流体通道中设置用于支撑所述第一换热面板和第二换热面板的至少一个加强肋，通过粘结剂将所述至少一个加强肋与所述第一换热面板和第二换热面板连接在一起。优选地，所述粘结剂的组分包括：F26型氟橡胶50-60wt％；石墨粉8-9wt％；氧化镁2-5wt％；酮亚胺硫化剂1-3wt％；甲乙酮5-15wt％；氟硅油3-6wt％；铝粉20-25wt％。借助于本申请的上述技术方案，能实现如下有益效果中的至少一个：在本申请中，由于换热面板中的至少一者与侧挡板中的至少一者是分离的并通过粘结剂连接在一起，因此能够避免传统换热管通过拉制等工艺整体成形而造成的应力集中严重的问题。此外，由于粘结剂具有弹性，因此由其连接制成的换热管的耐冲击与抗震性强，能够进一步缓解应力集中的问题。另一方面，由于采用了粘结方式成形，因此避免了制造传统玻璃管时进行的熔融、拉制、整形、切断及磨口等复杂的工艺及工序，从而能够简化设备和制作工艺，并降低制造成本。此外，在本申请中，通过在换热管中设置至少一个中间挡板，能够将换热管的内部管道分成多个流体通道，由于每个流体通道彼此独立并且彼此间密封，因此每个流体通道互不连通，其中流动的流体互不串流。因此若发生一个通道失效的情形，其它通道仍可独立地正常地运行，从而大大提高了换热管的可靠性，延长了换热管的使用寿命。此外，在本申请中，由于设置了中间挡板，因此能够将换热管的内部管道划分成多个流体通道，每个通道均为能够承压的通道，随着通道数量的增加，通道承压截面积减小，承压能力提高。此外，在本申请中，通过设置加强肋，能够利用加强肋的支撑效果对换热管进行分面积加强，从而能够进一步提高换热管的强度，避免传统换热管的强度及刚度不足、换热管应力集中严重的缺陷。此外，在本申请中，由于侧挡板、中间挡板、加强肋通过粘结剂与换热面板连接在一起，使得这些部件的由粘结剂所粘结的区域的表面积能得到有效利用，增加了换热面积，强化了流体扰动，从而能提高传热效率。此外，在本申请中，由于采用了玻璃、陶瓷、石墨、碳化硅等非金属材料中的至少一种材料来制造换热管，所以换热管的导热性能优良，并且耐腐蚀性能优良，绝大多数无机酸、有机酸和有机溶剂都不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换热管，其特征在于，包括：第一换热面板和第二换热面板，所述第一换热面板和第二换热面板彼此相对地设置；第一侧挡板和第二侧挡板，所述第一侧挡板和第二侧挡板彼此相对地设置，其中，所述第一换热面板、第二换热面板、第一侧挡板和第二侧挡板一起围合限定出换热管的内部管道，其中，所述第一换热面板、第二换热面板、第一侧挡板和第二侧挡板由玻璃、陶瓷、石墨、碳化硅中的至少一种材料制成，并且其中，所述第一换热面板和第二换热面板中的至少一者与所述第一侧挡板和第二侧挡板中的至少一者是分离的并通过粘结剂密封地连接在一起。

【技术特征摘要】
1.一种换热管，其特征在于，包括：第一换热面板和第二换热面板，所述第一换热面板和第二换热面板彼此相对地设置；第一侧挡板和第二侧挡板，所述第一侧挡板和第二侧挡板彼此相对地设置，其中，所述第一换热面板、第二换热面板、第一侧挡板和第二侧挡板一起围合限定出换热管的内部管道，其中，所述第一换热面板、第二换热面板、第一侧挡板和第二侧挡板由玻璃、陶瓷、石墨、碳化硅中的至少一种材料制成，并且其中，所述第一换热面板和第二换热面板中的至少一者与所述第一侧挡板和第二侧挡板中的至少一者是分离的并通过粘结剂密封地连接在一起。2.如权利要求1所述的换热管，其特征在于，在所述换热管的内部管道中设置有N个中间挡板，所述中间挡板与所述第一换热面板和第二换热面板通过粘结剂密封地连接在一起，将所述内部管道划分为N+1个独立的彼此间密封的内部流体通道，其中所述N为大于等于1的整数。3.如权利要求2所述的换热管，其特征在于，在所述内部流体通道中还设置有用于支撑所述第一换热面板和第二换热面板的至少一个加强肋，所述至少一个加强肋与所述第一换热面板和第二换热面板通过粘结剂连接在一起。4.如权利要求1-3中任一项所述的换热管，其特征在于，所述第一换热面板、第二换热面板、第一侧挡板和第二侧挡板均为独立部件，并且第一换热面板和第二换热面板均与第一侧挡板和第二侧挡板通过粘结剂密封地连接在一起。5.如权利要求1-3中任一项所述的换热管，其特征在于，所述粘结剂的耐火温度不低于250℃，传热性不低于粘结剂所粘结的部件的母材的传热性。6.如权利要求5所述的换热管，其特征在于，所述粘结剂的组分包括：F26型氟橡胶50-60wt％；石墨粉8-9wt％；氧化镁2-5wt％；酮亚胺硫化剂1-3wt％；甲乙酮5-15wt％；氟硅油3-6wt％；铝粉20-25wt％。7.如权利要求1-3中任一项所述的换热管，其特征在于，所述第一侧挡板和第二侧挡板为条状构件，所述条状构件包括抵靠部分和侧挡部分，所述抵靠部分包括用于抵靠所述第一换热面板和第二换热面板的两个彼此平行的抵靠面，所述侧挡部分垂直于所述抵靠部分的抵靠面延伸，使得所述条状构件具有T形的横截面形状。8.如权利要求1-3中任一项所述的换热管，其特征在于，所述换热管构造为横截面长宽比大于10的扁平形状的换热管。9.一种换热器，包括：壳体，其包括相对设置的两个安装板，所述安装板上分别形成有多个第一通...

【专利技术属性】
技术研发人员：程向锋，
申请(专利权)人：程向锋，
类型：发明
国别省市：河南,41