本发明专利技术公开了一种低温换热器内换热管与壳程筒体上接管的双金属连接结构，包括：固定设置在壳程筒体上的管板，管板上的每个管板孔上均焊接固密封定设置一个外丝螺纹接管，每根换热管的管端均通过管板孔穿设在外丝螺纹接管中，每根换热管的管端的外壁上均套装有活接柱套和螺母，螺母螺纹锁紧固定在外丝螺纹接管上从而将活接柱套压紧密封在外丝螺纹接管与换热管之间；壳程筒体外的管板上焊接密封固定设置有接管，所有外丝螺纹接管以及换热管的管口都位于接管中；所述的外丝螺纹接管、接管与管板以及壳程筒体的材质相同。本发明专利技术的优点在于：解决了换热管与壳程筒体以及接管为两种金属材质之间的连接结构的可靠性技术问题。属材质之间的连接结构的可靠性技术问题。属材质之间的连接结构的可靠性技术问题。
【技术实现步骤摘要】
低温换热器内换热管与壳程筒体上接管的双金属连接结构
[0001]本专利技术涉及低温换热器
，具体涉及换热管管口与壳程筒体上接管的连接结构。
技术介绍
[0002]由于铜、铝等金属材料在低温下具有不错的导热性能和延展性，因此铜、铝常被用作低温系统中换热管的材料，而低温下壳程筒体和壳程筒体上接管的材质常用选用316L、304等不锈钢材质。因此在低温换热器设计加工制造时，管程的管口，包括进口和出口，其与壳程筒体之间则面临异种金属连接的问题。目前，常规的连接方法有异种金属焊接、密封接头连接等形式。
[0003]异种金属焊接的主体问题在于铜和钢的熔点、导热性以及力学性能相差很大。会导致如下诸多问题：（1）异种金属焊接时使用的焊丝焊料难以选型，堆焊处的焊缝极容易在低温下出现裂缝，例如，紫铜管与不锈钢管板的焊接方式可选用含银在35%以上的银焊丝来钎焊，或选用银焊丝或者低银铜焊丝氩弧焊焊接，但考虑到焊缝低温下由于异种金属热膨胀系数、金相组织发生变化，焊缝质量在超低温温区下难以保障，需尝试多种焊丝来实验；（2）操作者在焊接时难以控制加热温度均匀，导致其焊接接头处容易产生应力集中并产生焊接裂纹；（3）在焊接过程中，工件表面需要达到一定的清洁度并做好保护措施，否则容易形成大量的气孔；（4）由于材料的热物理性质和力学性能的差异，其容易导致异种金属焊接接头存在较大并难以消除的焊接残余应力，在低温运行工况下由于异种金属间的热应力会进一步增大焊缝处的焊接残余应力。
[0004]德国标准化学会发布的DIN 86056
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2001 《钢管和铜或铜合金管用锁紧螺母和密封圈的引入管套筒》，其采取连接方式为密封接头连接。主要通过在异种金属两端连接处设置密封垫，锁紧螺母来挤压密封垫以达到密封的效果。首先，此方法适应于钢管和铜管的连接，而低温换热器下的连接为紫铜管和不锈钢管板的连接；其次，一般选用的密封垫材质均比二者异种金属质软，但在低温，特别是超低温条件下，常用的密封垫均容易失效；然后，由于铜材的热膨胀系数比钢材大，常温下施加的预紧力会在低温工况下削弱，导致密封垫压不紧产生泄漏。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是：提供一种低温换热器内换热管与壳程筒体上接管的双金属连接结构，其避免了因换热管与管板以及接管不同材质之间进行焊接而导致的焊丝选型问题、加热不均匀问题、不同金属材料之间的热膨胀差异问题等等，并能大大提高换热管与壳程筒体上接管连接的可靠性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：低温换热器内换热管与壳程筒体上接管的双金属连接结构，包括：固定设置在壳程筒体上的管板，管板上设置有若干与换热管数量相一致的管板孔，管板上的每个管板孔上均焊接密封固定设置一个外丝螺纹接管，所
有外丝螺纹接管都位于壳程筒体外，每根换热管的管端均通过管板孔穿设在外丝螺纹接管中，每根换热管的管端的外壁上均套装有活接柱套和螺母，活接柱套卡设在外丝螺纹接管内壁与换热管的外壁之间，螺母螺纹锁紧固定在外丝螺纹接管上从而将活接柱套压紧密封在外丝螺纹接管与换热管之间；壳程筒体外的管板上焊接密封固定设置有接管，所有外丝螺纹接管都位于接管中，所有换热管的管口也都位于接管中从而与接管连通；所述的外丝螺纹接管、接管与管板以及壳程筒体的材质相同。
[0007]进一步地，前述的低温换热器内换热管与壳程筒体上接管的双金属连接结构，其中，活接柱套为锥形套，活接柱套由靠近管板的一端向外且远离管板的一端方向外径逐渐增大，活接柱套的壁厚也由靠近管板的一端向外且远离管板的一端方向逐渐增加；所述的外丝螺纹接管内壁的口部倒角，形成与活接柱套相配合的锥形孔，锥形孔的内径由里向外逐渐增大，所述的活接柱套卡设在锥形孔中。
[0008]更进一步地，前述的低温换热器内换热管与壳程筒体上接管的双金属连接结构，其中，活接柱套靠近管板一端的内径比换热管外径大0.5mm。
[0009]进一步地，前述的低温换热器内换热管与壳程筒体上接管的双金属连接结构，其中，所述的外丝螺纹接管与管板孔同轴心，所述的外丝螺纹接管焊接密封固定在管板上。
[0010]进一步地，前述的低温换热器内换热管与壳程筒体上接管的双金属连接结构，其中，活接柱套和螺母之间还设置有预紧弹簧垫，所述的预紧弹簧垫套装的换热管上；活接柱套、螺母还有预紧弹簧垫的材质都与壳程筒体以管板相同。
[0011]进一步地，前述的低温换热器内换热管与壳程筒体上接管的双金属连接结构，其中，接管的结构包括：接管本体和接管管口，接管本体与接管管口之间设置接管锥形管体，所述的接管本体为圆筒体形状，接管本体套装在所有外丝螺纹接管和所有换热管的管口外，接管锥形管体的口径由接管本体向接管管口方向逐渐变小。
[0012]本专利技术的优点是：一、结构简单巧妙，换热管通过活接柱套和螺母与管板上的外丝螺纹接管密封固定连接，从而实现了换热管与管板之间的密封固定；接管焊接固定在管板上、并套装在所有外丝螺纹接管和换热管的管口外，这样换热管就与接管相连通了，这种连接结构避免了换热管与管板以及接管之间的焊接，从而避免因换热管与管板以及接管不同材质之间进行焊接而导致的焊丝选型问题、加热不均匀问题、不同金属材料之间的热膨胀差异问题等等，并大大提高了换热管与壳程筒体上接管连接的可靠性，有效避免低温条件下因异种金属焊缝不牢固而导致流体泄漏的问题产生。
附图说明
[0013]图1是本专利技术所述的低温换热器内换热管与壳程筒体上接管的双金属连接结构的分解结构示意图。
[0014]图2是一根换热管管端的安装结构示意图。
[0015]图3是图2的剖面结构示意图。
[0016]图4是接管在壳程筒体上的安装结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和优选实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0018]如图1、图2、图3、图4所示，低温换热器内换热管与壳程筒体上接管的双金属连接结构，包括：固定设置在壳程筒体10上的管板1，管板1上设置有若干与换热管3数量相一致的管板孔，本实施例中管板1上的每个管板孔上均设置一个外丝螺纹接管2，所有外丝螺纹接管2都位于壳程筒体10外。每根换热管3的管端均从壳程筒体10内通过管板孔穿设在外丝螺纹接管2中。每根换热管3的管端的外壁上均套装有活接柱套4和螺母5，活接柱套4卡设在外丝螺纹接管2的内壁与换热管3的外壁之间，螺母5螺纹锁紧固定在外丝螺纹接管2上从而将活接柱套4压紧密封在外丝螺纹接管2与换热管3之间。
[0019]壳程筒体外的管板1上焊接密封固定设置有接管6，所有外丝螺纹接管2都位于接管6中，所有换热管3的管口31也都位于接管6中而与接管6连通。
[0020]为了提高密封效果，本实施例中活接柱套4为锥形套，且活接柱套4由靠近管板1的一端向外而远离管板1的一端方向外径逐渐增大。活接柱套4的壁厚也由靠近管板1的一端向外而远离管板1的一端方向逐渐增加。为了实现有效配合，活接柱套4靠近管板1一端的内径比换热管3的外径大0.5mm。活接柱套4的内外本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.低温换热器内换热管与壳程筒体上接管的双金属连接结构，包括：固定设置在壳程筒体上的管板，管板上设置有若干与换热管数量相一致的管板孔，其特征在于：管板上的每个管板孔上均焊接固密封定设置一个外丝螺纹接管，所有外丝螺纹接管都位于壳程筒体外，每根换热管的管端均通过管板孔穿设在外丝螺纹接管中，每根换热管的管端的外壁上均套装有活接柱套和螺母，活接柱套卡设在外丝螺纹接管内壁与换热管的外壁之间，螺母螺纹锁紧固定在外丝螺纹接管上从而将活接柱套压紧密封在外丝螺纹接管与换热管之间；壳程筒体外的管板上焊接密封固定设置有接管，所有外丝螺纹接管都位于接管中，所有换热管的管口也都位于接管中从而与接管连通；所述的外丝螺纹接管、接管与管板以及壳程筒体的材质相同。2.根据权利要求1所述的低温换热器内换热管与壳程筒体上接管的双金属连接结构，其特征在于：活接柱套为锥形套，活接柱套由靠近管板的一端向外且远离管板的一端方向外径逐渐增大，活接柱套的壁厚也由靠近管板的一端向外且远离管板的一端方向逐渐增加；所述的外丝螺纹接管内壁的口部倒角，形成与活接柱套相配...
【专利技术属性】
技术研发人员：李怀兵，黄锋，蒋庆峰，冯汉升，魏强，宋肖，
申请(专利权)人：江苏富瑞能源服务有限公司，
类型：发明
国别省市：
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