一种可用于换热器和电加热器的主体构件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可用于换热器和电加热器的主体构件，由塑料直管、塑料三通管件和塑料四通管件通过胶粘或者热熔的方式经组合而成，形成一个不可拆卸的弓字形平面阵列。该构件可以通过搭配一些其他零件方便的组装成一个套管式换热器、电加热器或者两者的结合体，具有安装拆卸方便、搭配灵活、成本低廉、节能的优点。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种可同时实现换热和加热功能的设备的主体构件，进一步说，本技术是一种类似于套管式换热器的设备的主体构件，可灵活的组装成套管式换热器或者电加热器，或者是电加热和换热的混合设备。 
技术介绍
本技术与套管式换热器和电加热设备相关。 套管式换热器是一种常见的换热器，其基本构造是两个不同直径的管子，直径大的(一般称为外管)套在直径小的(一般称为内管)外面，两种温度不同的流体(一般称为冷流体和热流体)分别在内管里面以及内外管的夹缝中逆向流动，通过内管的管壁进行热量的交换。 目前常见的套管式换热器以金属套管为主，即内管和外管均为金属管，如紫铜管、不锈钢管、钛管等。换热器的形状根据套管的不同，有很多种，其中以紫铜管为套管的多为螺旋盘状为主，这是因为紫铜管比较软，容易加工成螺旋形盘状。以不锈钢管、钛管为套管的换热器，一般都是采用直管加U形弯管通过法兰或焊接等方式组合而成。之所以采用金属管比较普遍，主要是金属管便于焊接，内外管容易进行隔离，同时承压能力也比较大。 但是，采用全金属套管，消耗的金属比较多，整套设备的质量也比较大，制造、安装和运输成本都比较高。同时，由于金属套管式换热器多采用焊接进行连接，可拆卸性很差，因此，管路里面不便于清洗。当换热的流体不纯，或者易产生污垢，容易发生管路堵塞的问题。同时，由于全部采用金属管道，当外管不做保温处理的时候，热量容易通过外管对外散失，如果增加外管的保温措施，又会增加一些成本，同时，维护保养也更加复杂。 电加热现在在加热领域获得了广泛的应用。这是因为电加热采用的是电这种清洁的能源，设备设计简单，安装方便，功率好控制，安全性也能得到保证。电加热设备中的核心装置最常见的一种是电热棒。电热棒的基本结构是将金属管套上电热丝后在缝隙中充满绝缘导热粉，将电热丝的导线引出，进行密封处理后制成。金属管一般采用不锈钢或者铜，可以加工成直管棒状，也可以加工成曲线状，可以两头引出导线，也可以单端引出导线。导线引出端，可以只采用耐热硅胶等材料进行密封绝缘处理，也可以增加螺纹接头或者法兰，方便连接。 无论是套管式换热器还是电热棒，其实际效果都是使一种流体达到升温的效果，只不过套管式换热器是用一种热流体通过换热的方式来提升冷流体的温度，而电热棒则是通过将电能转换成热能并通过电热棒的管壁传导给冷流体，达到升温的效果。而电热棒和套管式换热器内管一般都为圆柱形，因此可以通过一定的方式将其进行统一处理。 另外，目前的金属套管式换热器之所以流行，主要是因为它们多用于高温、高压、高腐蚀等应用场合。而事实上，工业和民用的一些场合，如淋浴场所的废水热回收、工业废水的热回收等，需要换热处理的流体是低压(不超过1.2MPa)、低温(5～90℃以内)、低腐蚀、存在一定杂质的，目前还缺少这种与之完全适应的套管式换热器，尤其是这种换热和电-->加热结合的设备，本技术正是针对此类应用而提出的。 
技术实现思路
针对一种场合，即需要对一种流体(例如自来水，以下称冷流体)进行加热，同时存在一种可供换热的流体(例如废弃的含热废水，以下称热流体)，两种流体的压力都在一定范围内(如不超过1.2MPa)，且目标温度和当前温度都在一定范围内(如5～90℃以内)，利用热流体首先对冷流体通过换热器进行加热，如达不到效果，再结合电加热进行升温，本技术的目的是提供一种 这种设备的主体构件，使之可以方便的配置成套管式换热器，或者电加热器，或者两者的结合体，并且，这种主体构件具有成本低、轻便、安装方便、易于清洗等特点。 为实现上述目的，本技术的技术方案如下： 一种可用于换热器和电加热器的主体构件，由塑料直管、塑料三通管件和塑料四通管件经组合而成。直管、四通通过多次重复组合，形成一个弓字形平面阵列，两端用三通或者四通结束，各零件通过胶粘或者热熔连接，形成一个不可拆卸的整体结构。三通具有一个直通，中间引出一个侧通，其中的一个直通端口为塑料端口，与塑料直管连接，另一个直通端口含有带内螺纹的金属嵌件。四通具有两个平行的直通，中间通过一个侧通连接，以侧管为界，一侧的两个直通端口均为塑料端口，与塑料直管连接，而另一侧的两个直通端口均含有带内螺纹的金属嵌件。三通、四通含嵌件直通端口的底部有一个内径比嵌件内螺纹小径小的圆孔，该圆孔可由金属嵌件底部的圆孔单独构成，也可以由金属嵌件和塑料共同构成。四通可以是一体成型的，也可以是预先由两个侧通不等径的三通对侧通进行拼接而成，拼接方法为胶粘或者热熔。 下面对本技术方案进一步说明： 该主体构件由塑料直管和一些塑料管件适当组合而成，塑料直管起到套管式换热器外管的作用，而塑料管件用于对塑料直管进行拼接以及作为设备的出入端口。套管的两头可以用三通形式的塑料管件来作为两种流体的出入口，三通具有一个直通，中间引出一个侧通，其中的一个直通端口含有金属嵌件，相对的端口不含有金属嵌件。一种优选的形式，是把这种三通设计成T形，即直通中间与侧通垂直连接。当单个套管的效果不够时，需要实现多个套管的180度回转拼接，可通过一种四通形式的塑料管件来实现，该四通具有两个平行的直通，中间通过一个侧通连接，以侧管为界，一侧的两个直通端口为塑料端口，用来连接塑料直管，而另一侧的两个直通端口含有金属嵌件，用于隔离内管。一种优选的形式，是把这种四通设计成H形，即两个平行的同等直通中间通过 一个侧通垂直连接。直管和四通通过多次重复组合，形成一个弓字形平面阵列。整个构件的最终两组端口，可以采用三通，也可以根据需要，使用四通，因为它们都可以实现两种流体的分流，但三通更简洁一些，而四通更灵活一些。各零件之间通过胶粘或者热熔等方式连接，形成一个不可拆卸的整体结构。 上述塑料直管可采用常用的塑料管材，如PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)或PP-R(无规共聚聚丙烯)水管等。上述三通、四通中的金属嵌件，为给水管件行业常用的嵌件形式，即采用黄铜或者不锈钢材质，管状，朝外开口端具有内螺纹，底部的开口稍小，小于内螺纹的小径。嵌件外壁有环状沟，底部有牙形突起，用于使嵌件和塑料紧密结合，防止漏-->水。金属嵌件的设计和生产工艺是非常成熟的。上述塑料T形三通、H形四通的模具在行业内均可实现，H形四通稍复杂，为降低成本，也可以是预先由两个侧通不等径的三通对侧通进行拼接而成，拼接方法可采用胶粘或者热熔等方式。 下面说明一下本技术在套管式换热器和电加热器的应用，以便加深对本技术的理解。为了方便阅读，后续所说的三通、四通为上述描述中优选的塑料T形三通、塑料H形四通的简化描述。 该主体构件结合一些其他零部件可以方便的组装成一个套管式换热器。换热器内管可以采用金属直管，如紫铜管，外径略小于主体构件中三通和四通的嵌件底部圆孔大小，长度比套管部分两头的两个嵌件底部圆孔的距离稍长。为了使内管与外管能隔离，需要在嵌件底部安放橡胶密封圈，通过一个中空的两头带外螺纹中间带六角头的金属接头，经旋入嵌件后压紧橡胶密封圈，实现内外管的密封隔离。为了使内管能起到180度转弯的效果，四通的金属接头可以通过一个带扩口端口的U形金属弯管(常用的是U形铜管)结合橡胶密封圈来实现。当然，也可以采用带内螺纹接头的金属软管或者波纹管来取代U形弯。 由于三通和四通的直通段外侧均具有内螺纹接口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可用于换热器和电加热器的主体构件，由塑料直管、塑料三通管件和塑料四通管件经组合而成，其特征是：直管、四通通过多次重复组合，形成一个弓字形平面阵列，两端用三通或者四通结束，各零件通过胶粘或者热熔连接，形成一个不可拆卸的整体结构；三通具有一个直通，中间引出一个侧通，其中的一个直通端口为塑料端口，与塑料直管连接，另一个直通端口含有带内螺纹的金属嵌件；四通具有两个平行的直通，中间通过一个侧通连接，以侧管为界，一侧的两个直通端口均为塑料端口，与塑料直管连接，而另一侧的两个直通端口均含有带内螺纹的金属嵌件；三通、四通含嵌件直通端口的底部有一个内径比嵌件内螺纹小径小的圆孔，该圆孔可由金属嵌件底部的圆孔单独构成，也可以由金属嵌件和塑料共同构成。

【技术特征摘要】
1.一种可用于换热器和电加热器的主体构件，由塑料直管、塑料三通管件和塑料四通管件经组合而成，其特征是：直管、四通通过多次重复组合，形成一个弓字形平面阵列，两端用三通或者四通结束，各零件通过胶粘或者热熔连接，形成一个不可拆卸的整体结构；三通具有一个直通，中间引出一个侧通，其中的一个直通端口为塑料端口，与塑料直管连接，另一个直通端口含有带内螺纹的金属嵌件；四通具有两个平行的直通，中间通过一个侧通连接，以侧管为界，...

【专利技术属性】
技术研发人员：石卫华，张芳，李世举，
申请(专利权)人：上海醇华电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]