一种双管板换热器及其加工成型方法

摘要

本发明公开了一种双管板换热器及其加工成型方法，涉及换热器技术领域。本双管板换热器包括内管板和外管板，所述内管板位于外管板的内侧，所述内管板上开设有第一安装孔，所述第一安装孔内焊接有第一换热管；所述外管板上开设有第二安装孔，所述第二安装孔内设有第二换热管，所述第二换热管的内端面与第一换热管的外端面连接。本加工成型方法包括以下步骤：将第一换热管与内管板进行焊接；组装外管板，确定内管板和外管板之间的相对位置；将第二换热管穿入外管板；将第一换热管与第二换热管进行对接焊接；将第二换热管与外管板进行固定连接。可明显提高换热管与内管板之间的连接强度和密封性能，增加双管板换热器的使用寿命。

权利要求

1.一种双管板换热器，其特征在于：包括内管板(1)和外管板(2)，所述内管板(1)位于外管板(2)的内侧，所述内管板(1)上开设有第一安装孔，所述第一安装孔内焊接有第一换热管(3)；所述外管板(2)上开设有第二安装孔，所述第二安装孔内设有第二换热管(4)，所述第二换热管(4)的内端面与第一换热管(3)的外端面连接。

2.如权利要求1所述的双管板换热器，其特征在于：所述第一换热管(3)的外端面与内管板(1)的外端面距离为4 15mm。

~

3.如权利要求1所述的双管板换热器，其特征在于：所述第一换热管(3)的外端面和第二换热管(4)的内端面尺寸相同并同轴。

4.如权利要求1所述的双管板换热器，其特征在于：所述第一换热管(3)与第二换热管(4)通过焊接连接为一体。

5.如权利要求1所述的双管板换热器，其特征在于：所述第二换热管(4)与外管板(2)固定连接。

6.一种双管板换热器的加工成型方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：将第一换热管(3)与内管板(1)进行焊接；

步骤二：组装外管板(2)，确定内管板(1)和外管板(2)之间的相对位置；

步骤三：将第二换热管(4)穿入外管板(2)；

步骤四：将第一换热管(3)与第二换热管(4)进行对接焊接；

步骤五：将第二换热管(4)与外管板(2)进行固定连接。

7.如权利要求6所述的双管板换热器的加工成型方法，其特征在于：所述步骤一中，所述第一换热管(3)与内管板(1)通过强度焊或强度焊结合贴胀或密封焊结合强度胀或强度焊结合强度胀的方式焊接。

8.如权利要求6所述的双管板换热器的加工成型方法，其特征在于：所述步骤一中，所述第一换热管(3)与内管板(1)的外端面焊接，所述第一换热管(3)的外端面与内管板(1)的外端面距离为4 15mm。

~

9.如权利要求6所述的双管板换热器的加工成型方法，其特征在于：所述步骤四中，所述第一换热管(3)与第二换热管(4)通过内孔焊进行焊接。

10.如权利要求9所述的双管板换热器的加工成型方法，其特征在于：所述步骤四中：在每排第一换热管(3)与对应位置的第二换热管(4)进行对接焊接后，通过无损检测和/或泄漏检测检测内孔焊质量，再进行下一排第一换热管(3)与第二换热管(4)的焊接。

说明书

一种双管板换热器及其加工成型方法

技术领域

[0001] 本发明涉及换热器技术领域，尤其是一种双管板换热器及其加工成型方法。

背景技术

[0002] 随着科学技术的发展，换热器作为进行介质热交换的专用设备，其广泛应用于石油、化工、制药、核电等行业。现有双管板换热器的结构包括：壳程筒体，壳程筒体的两端分别设置有管箱，每端的壳程筒体与对应管箱之间均设置有两块管板、即双管板，每端的双管板由外至内分别为外管板和内管板，每端的内、外管板上均开设有若干管孔，并且每端的内、外管板上的管孔一一对应，每端的内、外管板之间均焊接设置有圆环形隔离腔筒体，每端的内、外管板与圆环形隔离腔筒体形成隔离腔，壳程筒体内设置有换热管，换热管的两端分别从对应端的内管板的管孔中伸出至外管板的管孔中，换热管与内管板的管孔之间为胀紧密封连接，换热管与外管板的管孔之间焊接固定、并胀紧密封连接。

[0003] 综上，传统双管板换热器采用整根换热管与内管板及外管板连接，换热管与内管板通过胀接密封，即换热管放置在管孔中，用张管器将换热管扩张，促使换热管与内管板贴紧，以达到密封之目的。该换热管与内管板密封制作难度高，在使用中也会因温差产生热胀冷缩、受外力产生移位或长期的工作疲劳等情况造成贴紧力下降而降低密封效果，产生泄漏。

发明内容

[0004] 本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种双管板换热器及其加工成型方法，可明显提高换热管与内管板之间的连接强度和密封性能，可增加双管板换热器的使用寿命。

[0005] 本发明采用的技术方案如下：

[0006] 一种双管板换热器，包括内管板和外管板，所述内管板位于外管板的内侧，所述内管板上开设有第一安装孔，所述第一安装孔内焊接有第一换热管；所述外管板上开设有第二安装孔，所述第二安装孔内设有第二换热管，所述第二换热管的内端面与第一换热管的外端面连接。

[0007] 可供选择的，所述第一换热管的外端面与内管板的外端面距离为4 15mm。~

[0008] 可供选择的，所述第一换热管的外端面和第二换热管的内端面尺寸相同并同轴。

[0009] 可供选择的，所述第一换热管与第二换热管通过焊接连接为一体。

[0010] 可供选择的，所述第二换热管与外管板固定连接。

[0011] 一种双管板换热器的加工成型方法，包括以下步骤：

[0012] 步骤一：将第一换热管与内管板进行焊接；

[0013] 步骤二：组装外管板，确定内管板和外管板之间的相对位置；

[0014] 步骤三：将第二换热管穿入外管板；

[0015] 步骤四：将第一换热管与第二换热管进行对接焊接；

[0016] 步骤五：将第二换热管与外管板进行固定连接。

[0017] 可供选择的，所述步骤一中，所述第一换热管与内管板通过强度焊或强度焊结合贴胀或密封焊结合强度胀或强度焊结合强度胀的方式焊接。

[0018] 可供选择的，所述步骤一中，所述第一换热管与内管板的外端面焊接，所述第一换热管的外端面与内管板的外端面距离为4 15mm。~

[0019] 可供选择的，所述步骤四中，所述第一换热管与第二换热管通过内孔焊进行焊接。

[0020] 可供选择的，所述步骤四中：在每排第一换热管与对应位置的第二换热管进行对接焊接后，通过无损检测和/或泄漏检测检测内孔焊质量，再进行下一排第一换热管与第二换热管的焊接。

[0021] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

[0022] 1、本发明所公开的一种双管板换热器，由于将第一换热管与内管板进行了焊接，能够解决现有技术中换热管与内管板的密封问题。适用于壳程压力较高、管壳程温差较大、壳程介质为高度或极度危害、壳程介质为贵重物质、壳程流体波动较大、换热管振动较明显、不允许壳程介质泄漏等情况。

[0023] 2、本发明所公开的一种双管板换热器的加工成型方法，根据本方法所提供的步骤进行操作，能够保证换热管与内管板的密封性能；将换热管分段操作，能够减小制作难度，方便操作；并且能够保证第一换热管与第二换热管的对接精度，避免了分段设置导致换热管的密封性能不够，以致出现泄露的问题。

附图说明

[0024] 本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

[0025] 图1是一种双管板换热器的结构示意图。

[0026] 图2是一种双管板换热器的加工成型方法的流程图。

[0027] 图中标记：1‑内管板，2‑外管板，3‑第一换热管，4‑第二换热管。

具体实施方式

[0028] 下面结合附图，对本发明作详细的说明。

[0029] 本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

[0030] 本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

[0031] 一种双管板换热器，如图1所示，包括内管板1和外管板2，所述内管板1位于外管板2的内侧，所述内管板1上开设有第一安装孔，所述第一安装孔内设有第一换热管3；所述外管板2上开设有第二安装孔，所述第二安装孔内设有第二换热管4，所述第二换热管4的内端面与第一换热管3的外端面连接。

[0032] 具体的，传统双管板中，由于内管板1和外管板2之间具有较长的距离，换热管的外端面距离内管板1的外端面较远，无法直接将换热管与内管板1焊接，常采用胀接进行密封，不仅密封的难度高，使用寿命受温度、压力等的影响较大，在长期的使用下，换热管振动还会导致内管板1与换热管的连接处出现松动，从而影响密封效果，甚至导致壳程介质泄漏。

[0033] 本发明提出一种双管板换热器，通过将换热管分成第一换热管3和第二换热管4，分别与内管板1和外管板2进行连接，从而能够解决上述的换热管过长无法与内管板1焊接的问题。并且将第一换热管3和第二换热管4的端面进行连接，从而能够使其作为整根换热管进行使用。

[0034] 由于采用了上述方案，第一换热管3与内管板1通过焊接连接，相对于传统双管板所采用的胀接方式，能够显著提升换热管与内管板1之间的连接强度以及密封性能，进而解决长期使用壳程介质容易泄漏的问题。

[0035] 作为另一具体的实施方式，所述第一换热管3的外端面与内管板1的外端面距离为4 15mm。结合上述说明，为使第一换热管3能够与内管板1进行焊接，应该控制第一换热管3~
伸出内管板1的长度，而4 15mm的伸出长度能够使其能够进行焊接，即，换热管在距离内管~
板1的外端面4 15mm的位置断开，待与内管板1焊接后再将换热管连接。
~

[0036] 作为另一具体的实施方式，所述第一换热管3的外端面和第二换热管4的内端面尺寸相同并同轴。能够增加第一换热管3与第二换热管4的整体性，并且能够防止连接处因压力不一致而受到冲击，从而增加连接的可靠性。

[0037] 作为另一具体的实施方式，所述第一换热管3与第二换热管4通过焊接连接为一体。通过焊接能够使第一换热管3与第二换热管4成为一体结构，增加密封性能，并且能够增加连接处的结构刚度。

[0038] 作为另一具体的实施方式，所述第二换热管4与外管板2固定连接。能够固定外管板2的位置，以及固定第二换热管4，进一步的，可采用现有的常规方式对其进行固定连接，如焊接、胀接。

[0039] 一种双管板换热器的加工成型方法，如图2所示，包括以下步骤：

[0040] 步骤一：将第一换热管3与内管板1进行焊接；

[0041] 步骤二：组装外管板2，确定内管板1和外管板2之间的相对位置；

[0042] 步骤三：将第二换热管4穿入外管板2；

[0043] 步骤四：将第一换热管3与第二换热管4进行对接焊接；

[0044] 步骤五：将第二换热管4与外管板2进行固定连接。

[0045] 具体的，首先，将第一换热管3与内管板1进行焊接，能够为后续步骤提供定位，并且如果先组装外管板2，再焊接第一换热管3与内管板1的话，外管板2会对焊接位置进行阻挡，使焊接无法进行。由于采用了上述方案，使第一换热管3与内管板1进行焊接，相对于传统双管板所采用的胀接方式，能够显著提升换热管与内管板1之间的连接强度以及密封性能，进而解决长期使用壳程介质容易泄漏的问题。

[0046] 进一步的，确定组装外管板2，其中，组装外管板2的具体方式需根据双管板换热器的整体结构进行选择，组装方式为常规方式，其作用是为确定内管板1和外管板2之间的相对位置，定好位置之后能够为第二换热管4的固定提供基础，方便第二换热管4与第一换热管3的焊接。

[0047] 进一步的，将第二换热管4穿入外管板2。基于穿管难度的考虑，在第一换热管3和第二换热管4焊接时，会因焊接而导致变形，若在第一换热管3和第二换热管4进行焊接后，将换热管整体穿入外管板2，换热管容易因变形而无法对准管孔，因此，将第二换热管4穿入外管板2应在换热管对接之前。

[0048] 进一步的，将第一换热管3与第二换热管4进行对接焊接。该步骤能够将第一换热管3与第二换热管4进行连接，使其作为一个整体换热管进行使用。具体的，基于焊接要求，应当先进行第一换热管3与第二换热管4的焊接后，再连接第二换热管4和外管板2，否则第一换热管3与第二换热管4的对接位置容易产生误差，导致达不到焊接要求。

[0049] 在具体的实施中，第一换热管3与第二换热管4按照每一排的顺序进行穿入焊接，即是，每排第一换热管3穿入外管板2后，与对应位置的第二换热管4进行对接焊接，再将下一排第一换热管3穿入外管板2，与下一排对应位置的第二换热管4进行对接焊接。否则，未进行焊接的第一换热管3会对正在焊接的第一换热管3造成阻挡，导致焊接无法进行。

[0050] 最后，将第二换热管4与外管板2进行固定连接。能够固定外管板2的位置，以及固定第二换热管4，进一步的，可采用现有的常规方式对其进行固定连接，如焊接、胀接。

[0051] 通过上述步骤，将换热管分为第一换热管3和第二换热管4，再进行对接，解决了常规换热管过长导致无法与内管板1焊接的问题，能够保证换热管与内管板1之间的连接强度和密封性能；能够保证第一换热管3与第二换热管4的对接精度，避免了分段设置导致换热管的密封性能不够，以致出现泄露的问题；以及保证第一换热管3、内管板1、第二换热管4以及外管板2之间的安装操作难度。

[0052] 作为另一具体的实施方式，所述步骤一中，所述第一换热管3与内管板1通过强度焊或强度焊结合贴胀或密封焊结合强度胀或强度焊结合强度胀的方式焊接。能够提升第一换热管3与内管板1之间的连接强度。具体的，上述方案只是作为优选，在具体的实施中也可采用其他能够提升焊接强度的焊接方法。

[0053] 作为另一具体的实施方式，所述步骤一中，所述第一换热管3与内管板1的外端面焊接，所述第一换热管3的外端面与内管板1的外端面距离为4 15mm。结合上述说明，为使第~一换热管3能够与内管板1进行焊接，应该控制第一换热管3伸出内管板1的长度，而4 15mm~
的伸出长度能够使其能够进行焊接。

[0054] 作为另一具体的实施方式，所述步骤四中，所述第一换热管3与第二换热管4通过内孔焊进行焊接。内孔焊指将内孔焊机从管内深入到焊缝处进行对接，在第一换热管3与第二换热管4进行焊接时，由于换热管的管径小，并且换热管之间的距离近，无法从外部对其进行焊接，因此在本方法中，需采用内孔焊。

[0055] 作为另一具体的实施方式，所述步骤四中：在每排第一换热管3与对应位置的第二换热管4进行对接焊接后，通过无损检测和/或泄漏检测检测内孔焊质量，再进行下一排第一换热管3与第二换热管4的焊接。能够检测换热管的焊接质量，防止第一换热管3与第二换热管4之间焊接精度不够导致出现泄露的问题。如上所述，为防止第一换热管3之间造成阻挡，导致检测无法进行，检测应在每一排换热管对焊后进行。

[0056] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

[0057] 1、本发明所公开的一种双管板换热器，由于将第一换热管3与内管板1进行了焊接，能够解决现有技术中换热管与内管板1的密封问题。适用于壳程压力较高、管壳程温差较大、壳程介质为高度或极度危害、壳程介质为贵重物质、壳程流体波动较大、换热管振动较明显、不允许壳程介质泄漏等情况。

[0058] 2、本发明所公开的一种双管板换热器的加工成型方法，根据本方法所提供的步骤进行操作，能够保证换热管与内管板1的密封性能；将换热管分段操作，能够减小制作难度，方便操作；并且能够保证第一换热管3与第二换热管4的对接精度，避免了分段设置导致换热管的密封性能不够，以致出现泄露的问题。

[0059] 本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。