本實(shí)用新型涉及，尤其是涉及一種單管板換熱器。

背景技術(shù)：

換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，它又稱熱交換器。換熱器是化工、石油、動(dòng)力、食品及其它許多工業(yè)部門的通用設(shè)備，在生產(chǎn)中占有重要地位。

現(xiàn)有的換熱器中，特別是采用碳化硅材料制成的換熱管(即碳化硅管)的換熱器，其換熱管的端部，通過兩塊管板進(jìn)行固定密封，也就是說，換熱管的端部穿設(shè)于兩塊管板(管板由鋼襯聚四氟乙烯制成)上，兩塊管板之間夾有套設(shè)于換熱管上的O型圈，通過兩塊管板的夾持力實(shí)現(xiàn)密封。

這種密封方式，對(duì)管板的加工精度要求較高，并且裝配要求高；當(dāng)兩管板的開孔在加工或安裝時(shí)有偏差或不對(duì)中，會(huì)造成密封性有缺陷，而且容易使換熱管斷裂。另外，使用條件有限，在高溫高壓的條件下，管板變形時(shí)損壞換熱管或造成O型圈的壓緊力不足，產(chǎn)生泄漏，從而限制了換熱器的使用范圍和條件；并且在更換時(shí)換熱管時(shí)，需要將管板卸除，并需要更換所有的O型圈，使得維修困難、維修時(shí)間長(zhǎng)、增加了維修成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種單管板換熱器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的采用兩塊管板對(duì)換熱管的端部進(jìn)行密封，造成使用范圍和條件受到限制及安裝要求高、使得維修困難、維修時(shí)間長(zhǎng)、增加了維修成本的技術(shù)問題。

本實(shí)用新型提供了一種單管板換熱器，包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有多根換熱管；多根所述換熱管的軸向相互平行；所述殼體的兩端均設(shè)置有封頭，且所述殼體與所述封頭之間設(shè)置有管板；所述管板上設(shè)置有階梯孔，所述換熱管的端部穿設(shè)于所述階梯孔中；所述階梯孔包括孔徑大部分和孔徑小的部分，所述孔徑大的部分位于所述封頭所在的一側(cè)，所述孔徑小的部分位于所述殼體所在的一側(cè)；所述階梯孔的孔徑大的部分中設(shè)置有密封組件，所述密封組件套設(shè)在所述換熱管上。

進(jìn)一步地，所述密封組件包括壓帽和多個(gè)密封圈；所述密封圈位于所述孔徑小的部分與所述孔徑大的部分之間的臺(tái)階處，所述壓帽與所述孔徑大的部分螺紋連接。

進(jìn)一步地，所述殼體內(nèi)還設(shè)置有折流裝置；所述折流裝置包括拉桿；所述拉桿上固定有擋板；所述換熱管穿設(shè)于所述擋板上；所述拉桿的兩端分別固定連接有支撐板，用以支撐所述拉桿和所述擋板。

進(jìn)一步地，所述擋板上設(shè)置有導(dǎo)向孔，所述換熱管穿設(shè)于所述導(dǎo)向孔中，且所述導(dǎo)向孔的孔徑大于所述換熱管的管徑。

進(jìn)一步地，所述支撐板與所所述殼體之間設(shè)置有導(dǎo)向件，用于使所述支撐板沿所述換熱管的軸向方向定向移動(dòng)；所述拉桿和所述擋板能夠隨著所述支撐板沿所述換熱管的軸向方向移動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)向件為設(shè)置于所述殼體內(nèi)的導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌的延伸方向與所述換熱管的軸向方向平行，所述支撐板上設(shè)置與所述導(dǎo)軌相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向槽；

或，所述導(dǎo)向件為設(shè)置于所述支撐板上的導(dǎo)向塊，所述殼體內(nèi)設(shè)置與所述導(dǎo)向塊相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)向槽的延伸方向與所述換熱管的軸向方向平行。

進(jìn)一步地，所述拉桿的數(shù)量為多根，所述拉桿的軸向與所述換熱管的軸向相互平行。

進(jìn)一步地，所述拉桿包括多根首尾相接的分支桿；所述擋板夾裝于相鄰兩個(gè)所述分支桿之間。

進(jìn)一步地，相鄰兩個(gè)所述分支桿之間螺紋連接。

進(jìn)一步地，所述擋板的形狀呈弓形。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為：

本實(shí)用新型提供的單管板換熱器，包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)置有多根換熱管；多根換熱管的軸向相互平行；殼體的兩端均設(shè)置有封頭，且殼體與封頭之間設(shè)置有管板；管板上設(shè)置有階梯孔，換熱管的端部穿設(shè)于階梯孔中；階梯孔包括孔徑大部分和孔徑小的部分，孔徑大的部分位于封頭所在的一側(cè)，孔徑小的部分位于殼體所在的一側(cè)；階梯孔的孔徑大的部分中設(shè)置有密封組件，密封組件套設(shè)在換熱管上。本實(shí)用新型通過單個(gè)管板便能實(shí)現(xiàn)對(duì)換熱管的密封，并且對(duì)管板加工要求精度不高，便于加工管板；另外由于使用于了單個(gè)管板從而節(jié)約了材料，降低了成本；而且安裝方便，只需要在階梯孔的孔徑大的部分中設(shè)置密封組件，便能實(shí)現(xiàn)對(duì)換熱管的密封，且每根換熱管單獨(dú)密封，不受其它密封的影響，如有單根換熱管與管板發(fā)生泄漏，只需更換其上的密封組件即可。另外，便于現(xiàn)場(chǎng)快速的維修，更換密封組件，實(shí)現(xiàn)即時(shí)更換，縮短了維修時(shí)間和降低了維修成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的單管板換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A處的局部放大示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中分支桿的主視圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中分支桿的左視圖。

附圖標(biāo)記：

101-殼體；102-換熱管；103-拉桿；

104-擋板；105-支撐板；106-分支桿；

107-連接孔；108-封頭；109-服務(wù)側(cè)；

110-工藝側(cè)；111-壓帽；112-密封圈；

113-墊片；114-管板；115-管板法蘭；

116-殼體法蘭；117-緊固件。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

實(shí)施例

參見圖1至圖4所示，本實(shí)用新型提供了一種單管板換熱器，包括殼體101，殼體101內(nèi)設(shè)置有折流裝置和多根換熱管102；多根換熱管102的軸向相互平行；折流裝置包括拉桿103；拉桿103上固定有擋板104；換熱管102穿設(shè)于擋板104上；拉桿103的兩端分別固定連接有支撐板105，用以支撐拉桿103和擋板104。

具體而言，換熱管102的外表面被擋板104所支撐，避免了由于換熱管的長(zhǎng)度過長(zhǎng)，受力容易折斷情況發(fā)生；擋板104固定于拉桿103上，且擋板104不能與拉桿103發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，也就是說擋板104不能沿拉桿103的軸向移動(dòng)，也不能繞拉桿103的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。支撐板105固定于拉桿103的端部，以承載拉桿103和擋板104的重量，而換熱管102不再承載擋板104的重量。

本實(shí)用新型提供的單管板換熱器，通過將擋板104固定拉桿103上，并在拉桿103的兩端固定支撐板105，這樣擋板104的重量便由拉桿103和支撐板105所支撐，換熱管102不再對(duì)擋板104起支撐作用，而是擋板對(duì)換熱管起支撐作用，避免了損壞換熱管102的情況發(fā)生，并且簡(jiǎn)化了安裝結(jié)構(gòu)，降低了成本，安裝方便，便于維修。該實(shí)施例中，支撐板上還設(shè)置有供殼體內(nèi)流體流過的流體孔。

參見圖4所示，其中圖4中只示出也殼體一端的封頭；該實(shí)施例中，殼體的兩端均設(shè)置有封頭108，且殼體與封頭108之間設(shè)置有管板114；換熱管的端部穿設(shè)于管板114中。殼體的內(nèi)部與換熱管的外側(cè)為服務(wù)側(cè)109，封頭108的內(nèi)側(cè)以及換熱管的內(nèi)側(cè)稱為工藝側(cè)110，封頭108的內(nèi)側(cè)與換熱管的內(nèi)側(cè)相連通，使用時(shí)，服務(wù)側(cè)109中的物料與工藝側(cè)110中的物料之間進(jìn)行熱交換。殼體上固定有殼體法蘭116，封頭108上固定有管板法蘭115，殼體法蘭116與管板法蘭115通過緊固件117固定連接。緊固件117為碳鋼螺桿，使用時(shí)，可采用彈簧墊片，來加強(qiáng)緊固力。

具體而言，管板114上設(shè)置有階梯孔，換熱管的端部穿設(shè)于階梯孔中；階梯孔包括孔徑大部分和孔徑小的部分，孔徑大的部分位于封頭108所在的一側(cè)，孔徑小的部分位于殼體所在的一側(cè)，也就是說，孔徑大的部分靠近封頭108所在的一側(cè)，而孔徑小的部分遠(yuǎn)離封頭108所在的一側(cè)；階梯孔的孔徑大的部分中設(shè)置有密封組件，密封組件套設(shè)在換熱管上。這樣通過單個(gè)管板114便能實(shí)現(xiàn)對(duì)換熱管的密封，并且對(duì)管板114加工要求精度不高，便于加工管板114；另外由于使用于了單個(gè)管板114從而節(jié)約了材料，降低了成本；而且安裝方便，只需要在階梯孔的孔徑大的部分中設(shè)置密封組件，便能實(shí)現(xiàn)對(duì)換熱管的密封，且每根換熱管單獨(dú)密封，不受其它密封的影響，如有單根換熱管與管板114發(fā)生泄漏，只需更換其上的密封組件即可。另外，便于現(xiàn)場(chǎng)快速的維修，更換密封組件，實(shí)現(xiàn)即時(shí)更換，縮短了維修時(shí)間和降低了維修成本。

該實(shí)施例中，密封組件包括壓帽111和多個(gè)密封圈112；密封圈112位于孔徑小的部分與孔徑大的部分之間的臺(tái)階處，也就是說密封圈112位于孔徑大的部分的底部；壓帽111與孔徑大的部分螺紋連接。

具體而言，密封組件還包括多個(gè)墊片113；多個(gè)墊片和多個(gè)密封圈112相互交錯(cuò)設(shè)置，也就是說，兩個(gè)墊片之間夾著密封圈112，兩個(gè)密封圈112之間夾著墊片。這樣密封圈112可以在兩個(gè)墊片的作用下，實(shí)現(xiàn)均勻的受力，起到很好的密封作用，另外，密封圈112與墊片的密封組合，增強(qiáng)了密封的性能。需要說明的是，該實(shí)施例中，還可以采用墊圈替換墊片。

具體使用時(shí)，將墊片113和密封圈112組合套設(shè)于換熱管上，并置于階梯孔的孔徑小的部分，然后將壓帽111與孔徑大的部分螺紋連接，通過旋緊壓帽111，使其向墊片和密封圈112施加壓力，使得密封圈112發(fā)生形變，以消除換熱管與管板114之間的間隙，實(shí)現(xiàn)每根換熱管與管板114間的密封。

該實(shí)施例中，密封圈112為O型圈；管板114由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％的聚四氟乙烯和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％的玻璃纖維制成；壓帽111由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％聚四氟乙烯和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％的玻璃纖維制成；O型圈的材質(zhì)為氟橡膠或全氟醚；墊片的材質(zhì)為聚四氟乙烯。

該實(shí)施例通過單管實(shí)現(xiàn)對(duì)換熱管的端部的安裝與密封，便于現(xiàn)場(chǎng)快速的維修，更換損壞的換熱管或密封圈112，只需入旋出其相應(yīng)的壓帽111，取出損壞的換熱管或密封圈112，即可更換，時(shí)間短，成本低。另外，發(fā)生密封失效時(shí)，可以先對(duì)壓帽111進(jìn)行旋緊，如果能夠再次實(shí)現(xiàn)密封，則不需要更換密封組件。

該實(shí)施例中，擋板104上設(shè)置有導(dǎo)向孔，換熱管102穿設(shè)于導(dǎo)向孔中，且導(dǎo)向孔的孔徑大于換熱管102的管徑，也就是說，導(dǎo)向孔的最大內(nèi)徑大于換熱管102的最大外徑。

該實(shí)施例中，支撐板105與殼體101之間設(shè)置有導(dǎo)向件，用于使支撐板105沿?fù)Q熱管102的軸向方向定向移動(dòng)，也就是說，導(dǎo)向件用于防止支撐板105繞換熱管102的軸向發(fā)生旋轉(zhuǎn)，即支撐板105只能沿?fù)Q熱管102的軸向方向移動(dòng)，而不能繞換熱管102的軸向旋轉(zhuǎn)。拉桿103和擋板104能夠隨著支撐板105沿?fù)Q熱管102的軸向方向移動(dòng)，也就是說，支撐板105沿著換熱管102的軸向方向移動(dòng)時(shí)，能夠帶動(dòng)拉桿103和擋板104的移動(dòng)。需要說明的是，該實(shí)施例中，還可以將支撐板105與殼體101固定，以避免支撐板105沿殼體101的軸向移動(dòng)。

該實(shí)施例中，導(dǎo)向件為設(shè)置于殼體101內(nèi)的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的延伸方向與換熱管102的軸向方向平行，支撐板105上設(shè)置與導(dǎo)軌相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向槽；

或，導(dǎo)向件為設(shè)置于支撐板105上的導(dǎo)向塊，殼體101內(nèi)設(shè)置與導(dǎo)向塊相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽的延伸方向與換熱管102的軸向方向平行。

該實(shí)施例中，拉桿103的數(shù)量為多根，多根拉桿103的軸向相互平行；拉桿103的軸向與換熱管102的軸向相互平行。

具體而言，擋板104的板面與支撐板105的板面相平行，換熱管102的軸向與殼體101的軸向平行，擋板104的板面與換熱管102的軸向垂直。

該實(shí)施例中，拉桿103包括多根首尾相接的分支桿106；擋板104夾裝于相鄰兩個(gè)分支桿106之間。

具體而言，相鄰兩個(gè)分支桿106之間螺紋連接，這樣使得安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且成本較低，易于安裝和檢修；分支桿106的一端具連接孔107，該連接孔107開設(shè)有內(nèi)螺紋，分支桿106的另一端設(shè)置有與內(nèi)螺紋相配合的外螺紋，這樣多根分支桿106便可依次連接在一起，形成拉桿103。擋板104上開設(shè)有安裝孔，分支桿106具有外螺紋的一端穿設(shè)于安裝孔中，并且分支桿106具有外螺紋的部分的直徑小于分支桿106的沒有外螺紋部分的直徑，這樣兩根分支桿106便能夠?qū)醢?04夾于兩根分支桿106之間，且固定于兩根分支桿106之間。通過將拉桿103設(shè)置成多個(gè)分支桿106，使得拉桿103的總長(zhǎng)度可以根據(jù)實(shí)際情況具體調(diào)節(jié)，有效適應(yīng)單管板換熱器的工作條件，更具性價(jià)比。

該實(shí)施例中，拉桿103的徑向截面為矩形，具體而言，該矩形為正方形。徑向截面為矩形的拉桿103，提高了拉桿103的強(qiáng)度，保證了各個(gè)擋板104之間的連接，不易脫落和損壞。

該實(shí)施例中，擋板104的形狀呈弓形。具體而言，該弓形可以為劣弧弓或優(yōu)弧弓。

該實(shí)施例中，擋板104的數(shù)量為多個(gè)。

具體而言，為了避免擋板104繞拉桿103的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，拉桿103的數(shù)量至少設(shè)置為兩根。

該實(shí)施例中，換熱管102為碳化硅管、石墨管或玻璃管。

該實(shí)施例中，拉桿103的材質(zhì)為聚四氟乙烯材料、改性聚四聚乙烯、增強(qiáng)聚丙烯、聚氯乙烯、碳鋼或不銹鋼；擋板104的材質(zhì)為聚四氟乙烯材料、改性聚四聚乙烯、增強(qiáng)聚丙烯、聚氯乙烯、碳鋼或不銹鋼；支撐板105的材質(zhì)為聚四氟乙烯材料、改性聚四聚乙烯、增強(qiáng)聚丙烯、聚氯乙烯、碳鋼或不銹鋼。

該實(shí)施例中，換熱管102穿過擋板104上的導(dǎo)向孔后，換熱管102的兩端與管板固定連接，折流裝置的擋板104的兩端與管板固定安裝后，折流裝置的擋板104受到單管板換熱器殼程內(nèi)的流體的溫度的沖擊，能夠發(fā)生相對(duì)于殼體101的相對(duì)位移，而擋板104、拉桿103和支撐板105固定連接在一起，使得拉桿103和支撐板105也能夠發(fā)生相對(duì)于殼體101的相對(duì)位移，由于換熱管102不承載擋板104的重量，所以擋板104的運(yùn)動(dòng)不會(huì)造成對(duì)換熱管102的損壞，延長(zhǎng)了單管板換熱器的使用壽命，提高其經(jīng)濟(jì)性，發(fā)生相對(duì)位移動(dòng)，克服了碳化硅材質(zhì)的換熱管102和拉桿103的材料因不同的受熱膨脹系數(shù)需產(chǎn)生的因力，保證了單管板換熱器的長(zhǎng)周期穩(wěn)定使用。另外，由于擋板104安裝于拉桿103上，因此殼體101內(nèi)的擋板104的數(shù)量不再受到換熱管102的限制，從而能夠增加換熱效率。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，盡管在此所述的一些實(shí)施例包括其它實(shí)施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實(shí)施例的特征的組合意味著處于本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)并且形成不同的實(shí)施例。例如，在下面的權(quán)利要求書中，所要求保護(hù)的實(shí)施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。