專利名稱：全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明專利涉及一種換熱器，尤其是一種無焊點的全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在用于醫(yī)藥制劑及食品生產(chǎn)工藝的管殼式換熱器，如圖I所示，在使用時換熱器沒有實現(xiàn)全排空設計，而且與產(chǎn)品接觸側(cè)的粗糙度高，無法達到醫(yī)藥衛(wèi)生及食品衛(wèi)生的工藝要求，容易造成產(chǎn)品和冷卻介質(zhì)雙向交叉污染，容易造成泄漏，給生產(chǎn)帶來不便。雙管板換熱器的內(nèi)管板與換熱管的連接密封是采用強度脹接，換熱管內(nèi)徑較小時，很難進行脹接。目前在工業(yè)領域尤其是醫(yī)藥精細化工領域中，行業(yè)內(nèi)普遍認為雙管板管殼式換熱器中換熱管和管板的連接必須采用脹接或/和焊接的方式連接，只有這樣才能保證產(chǎn)品的密封效果，防止發(fā)生滲漏現(xiàn)象。在各種教科書和論文中也是這樣記載的。但是該種連接方式存在諸多的問題，為此，本領域內(nèi)的技術(shù)人員花費了大量的精力去解決這些問題，如以下資料就是其中的典型代表2005年第二期《化工設備與管道》中發(fā)表的《雙管板換熱器下管板與管束連接方法的探討》；2009年第5期《壓力容器》第26卷中發(fā)表的《雙管板換熱器的制造要點》；2010年8月第四期《化肥工業(yè)》第37卷中發(fā)表的《雙管板換熱器后管板強度脹接工藝探討》中都證明在工業(yè)應用領域中，目前雙管板換熱器中的換熱管的連接方式都是脹接和焊接，未見有關工業(yè)應用的雙管板換熱器使用其他的連接方式。換熱管與外管板的連接密封方式是強度脹接或貼脹加焊接或焊接，在換熱管直徑較小的情況下，焊接缺陷很多。傳統(tǒng)的焊接、脹接方式，如果出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，輕則換熱器報廢，重則引起嚴重的醫(yī)藥質(zhì)量事故，生產(chǎn)效率很低，處于單臺生產(chǎn)。目前，還未有好的解決方案。同時，申請人還檢索一篇專利號為2004200688742《可拆裝式的雙管板管殼式換熱器》，該專利是為教學目的而開發(fā)的，教學演示用具和工業(yè)應用具有很大的差別，其結(jié)構(gòu)設計根本無法滿足工業(yè)級生產(chǎn)的需要。這也是長期以來本領域?qū)嶋H生產(chǎn)中沒有出現(xiàn)可拆裝雙管板管殼式換熱器原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)任務是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供的一種全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，特別適用于工業(yè)制藥行業(yè)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，包括管程接口、換熱器殼體及置于換熱器殼體內(nèi)的換熱管，其特征是在所述換熱器殼體和管程接口之間依次設有疊加的內(nèi)管板、定位板、外管板和外管壓板，所述換熱管依次穿過內(nèi)管板、定位板和外管板端部抵靠在外管壓板上，且在外管壓板上設有與換熱管相貫通的第一通孔，且具有以下密封特征，A、所述換熱管與內(nèi)管板配合處的密封連接為平面及圓周密封，完全不同于傳統(tǒng)的強度脹接密封；B、所述換熱管與外管板配合處的密封連接為平面及圓周密封，完全不同于傳統(tǒng)的貼脹加焊接密封或強度脹密封或焊接密封。進一步地，在所述定位板和外管板之間預留有一個空腔，所述空腔通過接口連接監(jiān)測儀，形成滲漏監(jiān)測點。進一步地，所述的換熱管分別與內(nèi)管板、定位板和外管板進行間隙配合，且所述的平面及圓周密封為橡膠密封環(huán)密封。作為另一種方式，所述的換熱管分別與內(nèi)管板、定位板和外管板進行過渡配合，且所述的平面及圓周密封為橡膠密封環(huán)密封?！?br> 進一步地，在所述換熱器殼體和內(nèi)管板之間、內(nèi)管板與定位板之間、外管板和外管壓板之間、在外管壓板和管程接口之間分別設有第二密封圈。進一步地，在所述換熱器殼體兩端皆為連接法蘭，在所述管程接口上也設有連接法蘭，且在所述換熱器殼體連接法蘭、內(nèi)管板、定位板、外管板、外管壓板和管程接口連接法蘭之間通過定位銷體和緊固螺栓進行定位和緊固，在所述外管壓板上設有與換熱管相貫通的第一通孔，所述換熱管抵靠在外管壓板上，且在所述內(nèi)管板、定位板和外管板上分別設有容換熱管穿過的穿孔，所述穿孔和第一通孔一一對應，在每個換熱管與外管板之間、每個換熱管與內(nèi)管板之間分別設有第一密封圈。換熱殼程進出口設置在所述換熱器殼體上。所述外管板和外管壓板通過螺栓連接形成一個整體。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器和現(xiàn)有技術(shù)相t匕，具有實現(xiàn)全排空設計，與產(chǎn)品接觸側(cè)的粗糙度低，達到醫(yī)藥衛(wèi)生及食品衛(wèi)生的要求。組裝式雙管板設計避免了產(chǎn)品和冷卻介質(zhì)雙向交叉污染；管程、殼程介質(zhì)不容易泄漏，微量泄露科技史監(jiān)測到；生產(chǎn)組裝極為簡便；每根換熱管、每個密封圈、內(nèi)管板、外管板、外管板壓板、換熱器筒體均可單獨拆裝，維修極為方便；可以實現(xiàn)工業(yè)化高效批量生產(chǎn)的特點。


圖I為背景技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中局部結(jié)構(gòu)放大圖；圖4為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I管程接口，2換熱器殼體，3換熱管，22殼程進口，23殼程出口，24接管，41折流板，42折流桿，5內(nèi)管板，51橡膠密封環(huán)，6定位板，61凹槽，7外管板，8外管壓板，81第一通孔，9第二密封圈，91定位銷，92螺栓，93管程進口，94管程出口。
具體實施例方式參照說明書附圖2 圖4對本發(fā)明的全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器作以下詳細地說明。本發(fā)明的全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，其結(jié)構(gòu)包括管程接口 I、換熱器殼體
2、置于換熱器殼體2內(nèi)的換熱管3以及若干圓盤式構(gòu)件和密封件組成。換熱器殼體2，換熱器殼體為上下直通式的筒體，在上下兩端分別設有用于和管程接口進行連接的連接法蘭，且在連接法蘭上設有密封圈安裝槽，其內(nèi)安裝第二密封圈，在上部和下部分別設有殼程進口 22和殼程出口 23，殼程進口和殼程出口分別包括接管24和卡箍接頭或法蘭，接管24的一端分別與換熱器殼體2相連，接管的另一端分別設置有卡箍接頭或法蘭；其內(nèi)部的空間是換熱管的布置空間，并在換熱器殼體內(nèi)設置有折流板41和折流桿42。內(nèi)管板5，內(nèi)管板是一圓形的不銹鋼板，其上均勻的分布有換熱管穿孔，且在每一穿孔的內(nèi)管板的上側(cè)面上對應的設有一個微型的橡膠密封環(huán)安裝槽，通過安裝橡膠密封環(huán) 51實現(xiàn)內(nèi)管板、定位板和換熱管三者之間的絕對密封，在換熱管與內(nèi)管板配合處形成平面及圓周密封，完全不同于傳統(tǒng)的強度脹接密封。在內(nèi)管板的外圍設有法蘭螺栓孔和定位孔。定位板6，定位板是一圓形的不銹鋼板，其上均勻的分布有換熱管穿孔，在定位板的外圍設有法蘭螺栓孔和定位孔，為提高定位板與內(nèi)外管板的配合密封性能，在定位板上側(cè)面設有一凹槽61，該凹槽在定位板和外管板之間形成一個空腔，空腔通過接口連接監(jiān)測儀，形成滲漏監(jiān)測點。外管板7，內(nèi)管板是一圓形的不銹鋼板，其上均勻的分布有換熱管穿孔，且在每一穿孔的內(nèi)管板的上側(cè)面上對應的設有一個微型的橡膠密封環(huán)安裝槽，通過安裝橡膠密封環(huán)51實現(xiàn)內(nèi)管板、定位板和換熱管三者之間的絕對密封，在換熱管與外管板配合處形成平面及圓周密封，完全不同于傳統(tǒng)的貼脹加焊接密封或強度脹密封或焊接密封。在內(nèi)管板的外圍設有法蘭螺栓孔和定位孔，且在外管板外圍設有一密封圈安裝槽，用于安裝第二密封圈9。外管壓板8,在外管壓板上設有與換熱管相貫通的第一通孔81,換熱管穿過內(nèi)管板、定位板和外管板后端部抵靠在外管壓板上，換熱管與第一通孔貫通且一一對應，且在外管壓板外圍設有一密封圈安裝槽，用于安裝第二密封圈9。管程接口 I具有連接法蘭。上述密封圈和密封環(huán)使用O形橡膠密封圈，具有相同的屬性，且橡膠密封環(huán)直徑與換熱管直徑相當，第二密封圈9直徑與換熱器殼體直徑相當。換熱管3與內(nèi)管板5的密封連接為橡膠密封環(huán)51進行平面及圓周密封；換熱管3與外管板7進行平面及圓周密封；換熱器殼體2的兩側(cè)分別依次設置有內(nèi)管板5、定位板
6、外管板7、外管板壓板8和管程接口 1，并使用定位銷91和法蘭連接螺栓92進行定位和緊固。換熱管3的兩端分別穿過兩端的內(nèi)管板、定位板、外管板后兩端部抵靠在外管壓板8上，并在相應的穿孔部位設有密封措施。換熱管2的兩端采用外管板壓板緊固，起到換熱管3及換熱器殼體2的軸向定位。定位板6起到定位、調(diào)整壓緊量的作用，通過修磨定位板的厚度和換熱管的長度進行裝配，同時該處留有滲漏監(jiān)測點(凹槽處)，可以及時發(fā)現(xiàn)滲漏，防止產(chǎn)品和冷卻介質(zhì)雙向交叉污染。所述的換熱器殼體和換熱管均采用316L無縫鋼管，折流板采用304板材加工而成，折流桿采用304鋼棒加工而成，其余的所有件均采用316L材質(zhì)。
使用時，熱源通過管程進口 93進入換熱器殼體內(nèi)的換熱管3內(nèi)，冷卻后由管程出口 94排出，同時冷媒通過殼程進口 22進入換熱器殼體內(nèi)，換熱后由殼程出口 23排出，完成換熱過程。上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域相關技術(shù)人員對本發(fā)明的各種變形和改進，均應擴如本發(fā)明權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，包括管程接口、換熱器殼體及置于換熱器殼體內(nèi)的換熱管，其特征是在所述換熱器殼體和管程接口之間依次設有疊加的內(nèi)管板、定位板、外管板和外管壓板，所述換熱管依次穿過內(nèi)管板、定位板和外管板端部抵靠在外管壓板上，且在外管壓板上設有與換熱管相貫通的第一通孔，且 A、所述換熱管與內(nèi)管板配合處的密封連接為平面及圓周密封； B、所述換熱管與外管板配合處的密封連接為平面及圓周密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，其特征是，在所述定位板和外管板之間預留有一個空腔，所述空腔通過接口連接監(jiān)測儀，形成滲漏監(jiān)測點。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，其特征是，所述的換熱管分別與內(nèi)管板、定位板和外管板進行間隙配合，且所述的平面及圓周密封為橡膠密封環(huán)密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，其特征是，所述的換熱管分別與內(nèi)管板、定位板和外管板進行過渡配合，且所述的平面及圓周密封為橡膠密封環(huán)密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，其特征是，在所述換熱器殼體和內(nèi)管板之間、內(nèi)管板與定位板之間、外管板和外管壓板之間、在外管壓板和管程接口之間分別設有第二密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，其特征是，在所述換熱器殼體兩端皆為連接法蘭，在所述管程接口上也設有連接法蘭，且在所述換熱器殼體連接法蘭、內(nèi)管板、定位板、外管板、外管壓板和管程接口連接法蘭之間通過定位銷體和緊固螺栓進行定位和緊固。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，其特征是，換熱殼程進出口設置在所述換熱器殼體上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，其特征是，所述外管板和外管壓板通過螺栓連接形成一個整體。
全文摘要
一種全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，提供一種非焊接式的結(jié)構(gòu)。在換熱器殼體和管程接口之間依次設有疊加的內(nèi)管板、定位板、外管板和外管壓板，換熱管依次穿過內(nèi)管板、定位板和外管板端部抵靠在外管壓板上，且在外管壓板上設有與換熱管相貫通的第一通孔，且具有以下密封特征所述換熱管與內(nèi)管板配合處的密封連接為平面及圓周密封，完全不同于傳統(tǒng)的強度脹接密封；所述換熱管與外管板配合處的密封連接為平面及圓周密封，完全不同于傳統(tǒng)的貼脹加焊接密封或強度脹密封或焊接密封。本發(fā)明的每根換熱管、每個密封圈、內(nèi)管板、外管板、外管板壓板、換熱器筒體均可單獨拆裝，維修極為方便；可以實現(xiàn)工業(yè)化高效批量生產(chǎn)的特點。
文檔編號F28F9/26GK102937387SQ201210495550
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者孫巖, 王東五 申請人:濟南西斯普換熱系統(tǒng)有限公司