U型管换热器的制作方法

本实用新型涉及化工机械设备领域，更具体涉及一种u型管换热器。

背景技术：

换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。现有技术中u型管的换热器均采用u型管与管板焊接或者利用密封件连接，对于u型管与管板焊接连接的不能够对酸性或者碱性的介质进行换热；对于u型管与管板利用密封件连接的易老化密封效果不好容易导致泄露。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供了一种加热或者冷却性能好、能够单面耐腐蚀、u型管与管板之间无间隙连接、结构稳定、使用寿命长、换热组件更换便利的u型管换热器。

根据本实用新型的一个方面，提供了u型管换热器，包括桶身、换热组件和桶盖桶身的一端开口处连接换热组件，桶身的另一端开口处连接桶盖，桶身上设有进液口，桶盖上设有出液口，换热组件包括端盖、管板、换热管组、管束和密封部，管板上设有若干安装孔，换热管组设置在安装孔内，管板连接端盖，端盖与管板之间设有密封部，换热管组上设有管束，管束约束换热管组的位置，换热管组包括若干u型管，u型管呈规则或者不规则分布，u型管与管板直接连接。

在一些实施方式中，u型管以管板直径向外分布成至少3层，u型管的两端分别分布在管板直径的两侧。

在一些实施方式中，u型管以管板直径向外分布成第一管组、第二管组和第三管组，第二管组设置于第一管组的外侧，第三管组设置于第二管组的外侧，第一管组与管板直径之间夹角为30-60°，第二管组与管板直径垂直，第三管组与管板直径垂直。

在一些实施方式中，u型管以管板直径向外分布成第一管组、第二管组和第三管组，第二管组设置于第一管组的外侧，第三管组设置于第二管组的外侧，第一管组与管板直径之间夹角为30-60°，第二管组与管板直径之间夹角为270-300°，第三管组与管板直径垂直。

在一些实施方式中，u型管以管板直径向外分布成第一管组、第二管组和第三管组，第二管组设置于第一管组的外侧，第三管组设置于第二管组的外侧，第一管组与管板直径之间夹角为30°，第二管组与管板直径之间夹角为270°，所述第三管组与管板直径垂直。

在一些实施方式中，u型管为搪瓷管。

在一些实施方式中，端盖包括盖体、第一换热口、第二换热口、隔板和固定件，隔板将盖体分割成第一腔室和第二腔室，第一换热口连通第一腔室，第二换热口连通第二腔室，固定件连接桶身。

在一些实施方式中，管束包括若干沿u型管径向设置的固定片，固定片限定u型管的位置。

在一些实施方式中，密封部为密封圈。

本实用新型通过u型管与管板之间直接连接，不需要采用传统的焊接或者密封件连接的方式，密封效果更好；u型管采用搪瓷管，能够单面防腐，使用范围更广；u型管之间采用交错设置，能够放置更多的u型管，提高换热效率利用管束固定u型管，且u型管采用搪瓷管强度更高结构更加稳定；同时本实用新型作为一个整体的组件便于更换。

附图说明

图1是本实用新型u型管换热器的结构示意图；

图2是本实用新型u型管换热器的换热组件的结构示意图；

图3是图2中a-a方向的剖视图；

图4是图3中b-b的局的剖视图；

图5是本实用新型u型管换热器的u型管与管板的安装示意图；

图6是本实用新型u型管换热器的换热管组的一实施方式的结构示意图；

图7是本实用新型u型管换热器的换热管组的一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

如图1、图2和图3所示，本实用新型所述一种u型管换热器，包括桶身1、换热组件2和桶盖3，桶身1的一端开口处连接换热组件2，桶身1的另一端开口处连接桶盖3，桶身1上设有进液口11，桶盖3上设有出液口31。通过换热组件2，便于快速更换换热组件2。

如图2、图3和图4所示，换热组件2包括端盖21、管板22、换热管组23、管束24和密封部25，管板22上设有若干安装孔221，换热管组23设置在安装孔221内，管板22连接端盖21，端盖21与管板22之间设有密封部25，换热管组23上设有管束24，管束24约束换热管组23的位置，换热管组23包括若干u型管231，u型管231呈规则或者不规则分布，u型管231与管板22直接连接。本实用新型通过u型管231与管板22之间直接连接不需要采用传统的焊接或者密封件连接的方式密封效果更好；u型管231采用搪瓷管，能够单面防腐，使用范围更广；u型管231之间采用交错设置，能够放置更多的u型管231，提高换热效率；利用管束24固定u型管231，且u型管231采用搪瓷管强度更高结构更加稳定；同时本实用新型作为一个整体的组件便于更换。

u型管231与安装孔221之间采用过盈配合，具体的安装方式采用热配安装，具体实施时对管板22进行加热安装孔221受热膨胀，同时将u型管231的端部浸入液氮，使u型管231的端部受冷收缩，进而使u型管231的端部能够顺畅的安装进安装孔221内，随这安装孔221的温度下降以及u型管231的端部的温度升高导致安装孔221缩小以及u型管231的端部涨大，使u型管231与安装孔221无间隙的配合在一起，无需采用现有技术中焊接或者密封件连接的方式进行密封，由于在使用过程中u型管231的端部的温度与安装孔221都是一致的，所以不会发生泄漏，密封效果更好。

u型管231为搪瓷管。利用搪瓷管便于实现对换热器内部或者反应釜内部的单面防腐，进而应用范围更广。由于使采用搪瓷管，搪瓷管采用的钢管进行搪瓷的，钢管能够承受的压力远比碳化硅管更高，换热效率的提高需要具备两方面的条件：1、管体的导热性高；2、管体内换热介质流速快。搪瓷管承压能力高因此可以对搪瓷管内的换热介质具有较高的流速，因此换热效果好。

端盖21包括盖体211、第一换热口212、第二换热口213、隔板214和固定件215，隔板214将盖体211分割成第一腔室216和第二腔室217，第一换热口212连通第一腔室216，第二换热口213连通第二腔室217。利用端盖21从第一换热口212进液进行加热或者冷却，经过换热的介质从第二换热口213排出，如此往复，进行换热。通过固定件215便于本实用新型快速更换到换热器或者反应釜中。

管束24包括若干沿u型管231径向设置的，固定片241限定u型管231的位置。利用管束24固定u型管231，且u型管231采用搪瓷管强度更高结构更加稳定。

密封部25为密封圈，利用密封圈对管板22与端盖21之间进行密封。

如图5所示，u型管231以管板直径222向外分布成至少3层，u型管231的两端分别分布在管板直径222的两侧。在进行安装时首先对跨在管板直径222上的第一管组232进行安装，再对第二管组233和第三管组234进行安装，根据需要换热量的不同u型管231以管板直径222向外分布成至少3层，以便于放置更多数量的u型管231。

如图6所示，u型管231以管板直径222向外分布成第一管组232、第二管组233和第三管组234，第二管组233设置于第一管组232的外侧，第三管组234设置于第二管组233的外侧，第一管组232与管板直径222之间夹角为30-60°，第二管组233与管板直径222垂直，第三管组234与管板直径222垂直。由于本换热组件通常使用在换热器以及反应釜中，换热器以及反应釜中的介质会不断的流动。利用夹角使每一根u型管231在工作介质中形成卡门涡街，利用管子背后的卡门涡街确保工作介质高湍流微混合，使换热效果或者混合效果更好。

如图7所示，u型管231以管板直径222向外分布成第一管组232、第二管组233和第三管组234，第二管组233设置于第一管组232的外侧，第三管组234设置于第二管组233的外侧，第一管组232与管板直径222之间夹角为30-60°，第二管组233与管板直径222之间夹角为270-300°，第三管组234与管板直径222垂直。由于本换热组件通常使用在换热器以及反应釜中，换热器以及反应釜中的介质会不断的流动。利用夹角使每一根u型管231在工作介质中形成卡门涡街，利用管子背后的卡门涡街确保工作介质高湍流微混合，使换热效果或者混合效果更好。

u型管231以管板直径222向外分布成第一管组232、第二管组233和第三管组234，第二管组233设置于第一管组232的外侧，第三管组234设置于第二管组233的外侧，第一管组232与管板直径222之间夹角为30°，第二管组233与管板直径222之间夹角为270°，所述第三管组234与管板直径222垂直。由于本换热组件通常使用在换热器以及反应釜中，换热器以及反应釜中的介质会不断的流动。利用夹角使每一根u型管231在工作介质中形成卡门涡街，利用管子背后的卡门涡街确保工作介质高湍流微混合，使换热效果或者混合效果更好。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。