一种海水淡化蒸发器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种海水淡化蒸发器，包括至少两个换热器串联组成，换热器包括外壳、管板、换热管、封头、密封圈和压板，换热管与管板的管孔连接，封头与外壳的两端连接，所述压板位于封头与管板之间，压板上设有与换热管配合的多个管孔，换热管依次穿过管板与压板，管板与压板通过螺钉固定，管板、压板与换热管配合的孔内设有密封槽，密封圈设在所述的密封槽内，本实用新型的环密封装置可多次、简便拆卸，避免了繁重的胀接或焊接，更能实现可靠的密封。
【专利说明】
一种海水淡化蒸发器
技术领域
[0001]本实用新型涉及换热器，尤其涉及一种密封可靠，拆卸方便的海水淡化蒸发器。
【背景技术】
[0002]列管式换热器是目前化工上应用最广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成，所需材质，可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。目前，众多列管换热器(凝汽器、海水淡化蒸发器)在满足密封性能上及可拆卸上有很多设计，管板与换热管之间大多采用胀接、焊接或胀焊结合，也有采用了非金属材料密封，由于管程与壳程之间的压力差及温度差，非金属材料密封材料容易失效，管板式列管换热器的热应力，导致管板与换热管之间采用胀接、焊接处有裂纹或松动，胀接、焊接及胀焊结合不便于换热管的拆卸，更换或检修。
[0003]另有专利申请号为:201210423500.7，【公开日】为2013.02.06，公开了一种拆卸清洗的固定管板式列管换热器，在筒体的筒顶和筒底分别联接上封头和下封头构成换热器本体，在筒体与上封头、下封头之间设有上部主管板和下部主管板，在上部主管板上设有一定数量的上部次管板，在下部主管板上设有一定数量的下部次管板，上部次管板和下部次管板成对设置，成对的上部次管板、下部次管板的中心连线与筒体的中心线平行，上部次管板与上部主管板之间采用螺栓连接，下部次管板与下部主管板之间采用螺栓连接，成对的上部次管板和下部次管板之间联接次管板换热管。上述发明同样采用上部主管板、下部主管板与筒体之间采用焊接方式固定，上部次管板、下部次管板与换热管的连接同样采用的是焊接、胀接或胀焊结合，因此同样存在焊接密封不可靠的问题。上部次管板与上部主管板之间采用螺栓连接，下部次管板与下部主管板之间采用螺栓连接，拆卸时次管板与换热管必须整体拆卸，这容易导致上部次管板、下部次管板与换热管间的密封损伤;拆卸不方便;也未解决换热管简易更换的问题。
【实用新型内容】
[0004]为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种海水淡化蒸发器，其目的海水淡化蒸发器的换热管、密封装置可多次、简便拆卸，避免了繁重的胀接或焊接，更能实现可靠的密封和换热管更换。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:
[0006]—种海水淡化蒸发器，包括至少两个换热器串联组成，管程串联，其一端为高温蒸汽入口，另一端为乏汽出口，壳程入口并联为海水入口，壳程出口并联为浓缩海水出口，其特征在于:所述换热器包括外壳、管板、换热管、封头、密封圈和压板，所述换热管与管板的管孔连接，所述封头与外壳的两端连接，所述压板(2)位于封头与管板之间，压板上设有与换热管配合的多个管孔，所述换热管依次穿过管板与压板，管板与压板通过螺钉固定，所述管板、压板与换热管配合的管孔内设有密封槽，所述密封圈设在所述的密封槽内。
[0007]所述的密封槽的一半设置在管板的管孔上，另一半设置在压板的管孔上。
[0008]所述的密封槽为圆锥面，所述的密封圈的截面为半椭圆单波或多波形状。
[0009]所述的密封槽为抛物面，所述的密封圈的截面为半椭圆单波或多波形状。
[0010]所述的螺钉为内六角圆柱头螺钉，所述的螺钉位于相邻的三根换热管的中心位置，每三个所述的螺钉在压板上呈等边三角形布置。
[0011 ]所述的外壳上分别设有进气口和冷凝水出口。
[0012]本实用新型具有以下优点:
[0013]1、本实用新型将多个换热器串联，高温蒸汽进入第一级换热器，通过冷的介质将热量传递到下一级，顺次通过最后一级换热器，最后一级的乏汽通过配套的冷凝器冷凝，海水从最后一级进入，与按热源传递的逆向传递，直至进入第一级换热器，海水与热源间热量交换及传递的过程实现海水的淡化，从海水中分离淡水;浓缩后的海水从海水排出口排出。本实用新型的换热器包括密封圈和压板，所述压板位于封头与管板之间，压板上设有与换热管配合的多个孔，所述换热管依次穿过管板与压板，管板与压板通过螺钉固定，所述管板、压板与换热管配合的孔内设有密封槽，所述密封圈设在所述的密封槽内，管板上的管孔所在的高压侧开密封槽，压板上与管板对应位置也设置密封槽，密封圈套装在换热管上，一端与管板密封面接触，另一端与压板密封面接触，密封圈对应安装在管板高压侧，半椭圆环密封装置和换热管可多次、简便拆卸和更换避免了繁重的、一次性的胀接或焊接，更能实现可靠的密封，压板隔离高压侧和低压侧，在差压的作用下，压板对密封圈施压，实现密封圈与管板、换热管的自密封，避免了密封圈弹性失效导致密封不严的缺陷。
[0014]2、本实用新型的密封槽的一半设置在管板的管孔内，另一半设置在压板的管孔内，即管板与压板合并设置一完整的密封槽，密封圈设置该密封槽内，该密封圈即能密封管板与壳程，又能密封压板与管程，且密封圈分别位于管板与压板孔内，且各占一半，密封可靠，密封圈使用寿命延长。
[0015]3、本实用新型的密封槽为圆锥面，所述的密封圈的截面为半椭圆图7单波或多波形状，圆锥面图7容易加工制造，且能实现可靠密封。
[0016]4、本实用新型的密封槽为抛物面图8，所述的密封圈的截面为半椭圆单波或多波形状，抛物面图8的自压紧角度随压入深度变化，密封更可靠。
[0017]5、本实用新型的密封圈的截面为半椭圆单波或多波形状，单波密封圈省材料，能承受更大的差压，密封比压高，多波密封圈能在低压差或微压差下实现可靠密封，适用范围更广，对换热管的光洁度和外径公差要求低。
[0018]6、本实用新型的螺钉为内六角圆柱头螺钉，利用该螺钉将压板与管板连接，压板相对于管板可以发生位移，以适应管程与壳程之间压力的变化，调整密封圈的压紧力，改变密封性能适应压差的变化，使该换热器处于良好的密封状态。
[0019]7、本实用新型的螺钉位于相邻的三根换热管的中心位置，每三个所述的螺钉在压板上呈等边三角形布置，螺钉的分布位置既有利于平衡各换热管，又能使压板与管板之间形成稳定的结构。
[0020]8、本实用新型外壳上分别设有进气口和冷凝水出口，一端的封头设有冷却水入口，另一端的封头设有冷却水出口，管程内通入换热介质，而壳程内通入需要冷却(或换热)的物料，换热效果好，实现物料间的热交换。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的结构不意图；
[0022]图2为本实用新型的换热器结构示意图；
[0023]图3为本实用新型换热器的管板、压板和换热管连接图；
[0024]图4为本实用新型换热器的密封圈与管板、压板和换热管连接图；
[0025]图5为螺钉与管板和换热管配合的连接图；
[0026]图6为半椭圆多波密封圈截面图；
[0027]图7为密封槽圆锥面与多波密封圈截面配合图；
[0028]图8为密封槽抛物面与多波密封圈截面配合图。
[0029]图中标记:1、管板，2、压板，3、外壳，4、螺钉，5、换热管，6、密封圈，7、进气口，8、冷凝水出口，9、封头，1、间隙，11、冷却水入口，12、冷却水出口，13、高温蒸汽入口，14、乏汽出口，15、海水入口，16、浓缩海水出口，17、管程出口，18、首级换热器，19、中间级换热器，20、
末级换热器。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图对本实用新型做进一步的说明:
[0031]实施例1
[0032]如图1、图2、图4所示，一种海水淡化蒸发器，包括首级换热器18、末级换热器20和中间级换热器19的海水多效蒸发器串联(至少两级串联)，各换热器包括外壳3、管板1、换热管5和封头9，在外壳3的两端分别设置封头9，外壳3内设有两块管板I，换热管5与管板I的管孔连接(本实用新型中的换热管5与管板I未焊接或胀接)，还包括密封圈6和压板2，压板2位于封头9与管板I之间，压板2上设有与换热管5配合的多个管孔，所述换热管5依次穿过管板I与压板2，也就是压板2通过设置在其上的管孔与换热管5连接，管板I与压板2通过螺钉4固定，在管板1、压板2与换热管5配合的管孔内设有密封槽，就是管板1、压板2相对的面，在穿过换热管5的管孔内，合并开设密封槽，所述密封圈6设在所述的密封槽内，合并开设密封槽即密封槽的一半设置在管板的管孔上，另一半设置在压板的管孔上。在压板2和管板I的作用下，密封圈6与换热管实现可靠的密封。
[0033]进一步优选为，密封槽为圆锥面，所述的密封圈6的截面为半椭圆单波或多波形状(如图4、图7所示)，所述半椭圆单波形状，就是密封圈6的截面为一个半椭圆形状。所谓单波形状是相对多波而言。
[0034]进一步优选为，所述的螺钉4为内六角圆柱头螺钉，压板相对于管板可以发生位移，以适应管程与壳程之间压力的变化，使该换热器达到动态平衡。同时，所述的管板与压板之间利用内六角圆柱头螺钉连接，保持适当的预紧力，管板和压板之间留有间隙，由于密封圈6为半椭圆的单波或多波状，其中段向外凸出，压板2与管板I在内六脚圆柱头螺钉的作用下，可以将密封圈6进一步与换热管5实施紧压，提高密封效果。
[0035]进一步优选为，本实用新型中的换热管5均匀的分布在管板I上，所述的螺钉4位于相邻的三根换热管的中心位置，同时每三个螺钉4在压板2上呈等边三角形布置(如图5所示)。螺钉的分布位置既有利于平衡各换热管，又能使压板与管板之间形成稳定的结构。
[0036]进一步优选为，在外壳3上分别设有海水入口15(管程入口连接而成)和浓缩海水出口 16(管程出口 17连接而成)，所述的封头9上，其一端设有高温蒸汽入口 13，另一端设有乏汽出口 14。
[0037]实施例2
[0038]如图1、图2、图4所示，一种海水淡化蒸发器，一种海水淡化蒸发器，包括首级换热器18、末级换热器20和中间级换热器19的海水多效蒸发器串联(至少两级串联)，各换热器包括外壳3、管板1、换热管5和封头9，在外壳3的两端分别设置封头9，外壳3内设有两块管板I，换热管5与管板I的管孔连接(本实用新型中的换热管5与管板I未焊接或胀接)，还包括密封圈6和压板2，压板2位于封头9与管板I之间，压板2上设有与换热管5配合的多个管孔，所述换热管5依次穿过管板I与压板2，也就是压板2通过设置在其上的管孔与换热管5连接，管板I与压板2通过螺钉4固定，在管板1、压板2与换热管5配合的管孔内设有密封槽，就是管板
1、压板2相对的面，在穿过换热管5的管孔内，合并开设密封槽，所述密封圈6设在所述的密封槽内，合并开设密封槽妈密封槽的一半设置在管板的管孔上，另一半设置在压板的管孔上。在压板2和管板I的作用下，密封圈6与换热管实现可靠的密封。
[0039]进一步优选为，所述的密封槽为抛物面，所述的密封圈的截面为半椭圆单波或多波形状(如图6、图8所示)，半椭圆多波形状就是密封圈的截面为多个半椭圆连接呈波浪状(如图6所示)。
[0040]进一步优选为，所述的螺钉4为内六角圆柱头螺钉，压板相对于管板可以发生位移，以适应管程与壳程之间压力的变化，使该换热器达到动态平衡。同时，所述的管板与压板之间利用内六角圆柱头螺钉连接，保持适当的预紧力，管板和压板之间留有间隙，由于密封圈6为半椭圆的单波或多波状，其中段向外凸出，压板2与管板I在内六脚圆柱头螺钉的作用下，可以将密封圈6进一步与换热管5实施紧压，提高密封效果。
[0041]进一步优选为，本实用新型中的换热管5均匀的分布在管板I上，所述的螺钉4位于相邻的三根换热管的中心位置，同时每三个螺钉4在压板2上呈等边三角形布置(如图5所示)。螺钉的分布位置既有利于平衡各换热管，又能使压板与管板之间形成稳定的结构。
[0042]进一步优选为，在外壳3上分别设有海水入口15和浓缩海水出口 16，所述的封头9上，其一端设有高温蒸汽入口 13，另一端设有乏汽出口 14(如图1所示)。
【主权项】
1.一种海水淡化蒸发器，包括至少两个换热器串联组成，管程串联，其一端为高温蒸汽入口(13)，另一端为乏汽出口(14)，壳程入口并联为海水入口(15)，壳程出口并联为浓缩海水出口(16)，其特征在于:所述换热器包括外壳(3)、管板(I)、换热管(5)、封头(9)、密封圈(6)和压板(2)，所述换热管(5)与管板(I)的管孔连接，所述封头(9)与外壳(3)的两端连接，所述压板(2)位于封头(9)与管板(I)之间，压板(2)上设有与换热管(5)配合的多个管孔，所述换热管(5)依次穿过管板(I)与压板(2)，管板(I)与压板(2)通过螺钉(4)固定，所述管板(I)、压板(2)与换热管(5)配合的管孔内设有密封槽，所述密封圈(6)设在所述的密封槽内。2.根据权利要求1所述的一种海水淡化蒸发器，其特征在于:所述的密封槽的一半设置在管板(I)的管孔上，另一半设置在压板(2)的管孔内上。3.根据权利要求2所述的一种海水淡化蒸发器，其特征在于:所述的密封槽为圆锥面，所述的密封圈的截面为半椭圆单波或多波形状。4.根据权利要求2所述的一种海水淡化蒸发器，其特征在于:所述的密封槽为抛物面，所述的密封圈的截面为半椭圆单波或多波形状。5.根据权利要求1所述的一种海水淡化蒸发器，其特征在于:所述的螺钉(4)为内六角圆柱头螺钉，所述的螺钉(4)位于相邻的三根换热管(5)的中心位置，每三个所述的螺钉(4)在压板(2)上呈等边三角形布置。6.根据权利要求1所述的一种海水淡化蒸发器，其特征在于:所述的外壳(3)上分别设有进气口( 7)和冷凝水出口( 8)。
【文档编号】C02F1/04GK205607211SQ201620315092
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】聂森, 曲向民, 杨继禄
【申请人】德阳市中嘉实业股份有限公司