[发明专利]自由补偿式列管热交换器

说明书

本发明提供了一种自由补偿式列管热交换器，解决了传统列管热交换器的换热管接口粘接、熔接不牢，导致容易开裂和管体易拉断的问题，以及换热管难以更换和不能混合使用的问题，技术方案是：它包括外筒、热交换列管、封头和管板，外筒带有冷却水入口和冷却水出口，两端的封头分别带有介质入口和介质出口，热交换列管插接在外筒两端的管板之间，其技术要点是:所述管板设置有多个导向孔，热交换列管端部插入在对应的导向孔内，在导向孔内设置有用于导向孔与热交换列管之间密封的密封环。避免了热交换列管接口部容易开裂和有效防止管体拉断，其性能稳定、寿命长、耐高压，能现场独立更换换热管，并方便维修，可多种材质换热管混用。

技术领域

本发明涉及工业防腐热交换设备，特别是一种自由补偿式列管热交换器，适用于工业生产中对腐蚀性液体或汽体进行热交换。

背景技术

目前我国在化工、制药、化肥、金属冷轧酸洗和电镀等行业的生产工艺中存在大量的化学反应工艺过程，形成放热反应或加热快速反应。热交换设备通常采用卧式的筒状外壳，内部设置热交换列管，外壳上设置有用于热交换的冷却水入口和冷却水出口，两端分别设置带有介质入口和出口的封头。设备在生产中会发生频繁的加热、冷却、膨胀和收缩现象，热交换列管伸缩范围在0至30mm之间，设备在这种复杂工作条件下运行会出现换热管会被拉断，接口开焊等问题，造成设备腐蚀液体的泄漏，严重影响正常生产。国内生产企业对腐蚀性液体或汽体的热交换基本上采用的是酚醛树脂改性石墨列管式换热器和聚丙烯改性石墨列管式换热器。如图4所示，酚醛树脂浸渍的石墨列管式换热器的制造工艺是金属筒体两端设有浸渍石墨固定头和游动头21，固定头上加工成若干销孔，热交换列管5两端用树脂胶泥贴结在固定头的销孔内，进行固化连接成一体。以换热面积为300m²的列管换热器为例，设备直径为1600mm，游动头∮1400mm，厚度500mm，重1400kg，体积和重量都很大，设备在受热、冷却时热交换列管拉不动游动头，游动头无法隨热交换列管游动，从而造成石墨换热管拉断，使设备严重泄漏，严重的造成昂贵的设备报废。还有一种热交换设备采用聚丙烯改性石墨列管式换热器，热交换列管通过管板固定在筒状外壳两端，制造工艺是用电烙铁将石墨管的两端熔接到管板上，这种连接方式在石墨管的热胀冷缩和腐蚀液体冲击震动中更容易开裂，造成腐蚀液体的泄漏，设备稳定程度还不如酚醛树脂改性石墨列管式换热器。这两种设备都存在石墨管与设备连接脆弱的顽疾，使列管式石墨换热器的返修率一直居高不下，而且维修方式也十分繁琐，动辄就要返厂维修，严重影响正常生产。

另外，原有列管热交换器由于采用的换热管材质不同，换热管通常包括：酚醛树脂改性石墨管、聚丙烯改性石墨管、碳钢和合金钢等材质，因此采用的管板与管的制造工艺也不同，如现场环境改变，换热管材质需要变更时设备也要求更换。

随着改革开发进一步深入，促进工业经济快速发展，国家对安全生产、环境保护、企业管理都提出了更高的要求，因此采用原有的制造工艺已经不能满足企业发展的要求，为改善生态环境、促进国家安全生产方针的贯彻执行，本申请的自由补偿式列管热交换器提出了新的设计方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种自由补偿式列管热交换器，解决了传统列管热交换器的换热管接口粘接、熔接不牢，导致容易开裂和管体易拉断的问题，以及换热管难以更换和不能混合使用的问题，其性能稳定、寿命长、耐高压，能现场独立更换换热管，并方便维修，可多种材质换热管混用。

本发明所采用的技术方案是：该自由补偿式列管热交换器包括外筒和内部的热交换列管，在外筒两端固定设置有封头和管板，外筒带有冷却水入口和冷却水出口，两端的封头分别带有介质入口和介质出口，热交换列管插接在外筒两端的管板之间，其技术要点是:所述管板设置有多个导向孔，热交换列管端部插入在对应的导向孔内，在导向孔内设置有用于导向孔与热交换列管之间密封的密封环。

所述导向孔内设置有朝向外侧的止口，密封环利用外螺纹压套压接在导向孔止口。

所述压套的压套底端面向内倾斜。

所述压套底端面与压套轴向夹角为40度。