專利名稱：全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型專利涉及一種換熱器，尤其是一種無焊點的全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在用于醫(yī)藥制劑及食品生產(chǎn)工藝的管殼式換熱器，如圖1所示，在使用時換熱器沒有實現(xiàn)全排空設(shè)計，而且與產(chǎn)品接觸側(cè)的粗糙度高，無法達(dá)到醫(yī)藥衛(wèi)生及食品衛(wèi)生的工藝要求，容易造成產(chǎn)品和冷卻介質(zhì)雙向交叉污染，容易造成泄漏，給生產(chǎn)帶來不便。雙管板換熱器的內(nèi)管板與換熱管的連接密封是采用強(qiáng)度脹接，換熱管內(nèi)徑較小時，很難進(jìn)行脹接。目前在工業(yè)領(lǐng)域尤其是醫(yī)藥精細(xì)化工領(lǐng)域中，行業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為雙管板管殼式換熱器中換熱管和管板的連接必須采用脹接或/和焊接的方式連接，只有這樣才能保證產(chǎn)品的密封效果，防止發(fā)生滲漏現(xiàn)象。在各種教科書和論文中也是這樣記載的。但是該種連接方式存在諸多的問題，為此，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員花費了大量的精力去解決這些問題，如以下資料就是其中的典型代表:2005年第二期《化工設(shè)備與管道》中發(fā)表的《雙管板換熱器下管板與管束連接方法的探討》；2009年第5期《壓力容器》第26卷中發(fā)表的《雙管板換熱器的制造要點》；2010年8月第四期《化肥工業(yè)》第37卷中發(fā)表的《雙管板換熱器后管板強(qiáng)度脹接工藝探討》中都證明在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中，目前雙管板換熱器中的換熱管的連接方式都是脹接和焊接，未見有關(guān)工業(yè)應(yīng)用的雙管板換熱器使用其他的連接方式。換熱管與外管板的連接密封方式是強(qiáng)度脹接或貼脹加焊接或焊接，在換熱管直徑較小的情況下，焊接缺陷很多。傳統(tǒng)的焊接、脹接方式，如果出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，輕則換熱器報廢，重則引起嚴(yán)重的醫(yī)藥質(zhì)量事故，生產(chǎn)效率很低，處于單臺生產(chǎn)。目前，還未有好的解決方案。同時，申請人還檢索一篇專利號為2004200688742《可拆裝式的雙管板管殼式換熱器》，該專利是為教學(xué)目的而開發(fā)的，教學(xué)演示用具和工業(yè)應(yīng)用具有很大的差別，其結(jié)構(gòu)設(shè)計根本無法滿足工業(yè)級生產(chǎn)的需要。這也是長期以來本領(lǐng)域?qū)嶋H生產(chǎn)中沒有出現(xiàn)可拆裝雙管板管殼式換熱器原因。

實用新型內(nèi)容本實用新型的技術(shù)任務(wù)是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供的一種全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，特別適用于工業(yè)制藥行業(yè)。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，包括管程接口、換熱器殼體及置于換熱器殼體內(nèi)的換熱管，其特征是:在所述換熱器殼體和管程接口之間依次設(shè)有疊加的內(nèi)管板、定位板、外管板和外管壓板，所述換熱管依次穿過內(nèi)管板、定位板和外管板端部抵靠在外管壓板上，且在外管壓板上設(shè)有與換熱管相貫通的第一通孔，且具有以下密封特征，A、所述換熱管與內(nèi)管板配合處的密封連接為平面及圓周密封，完全不同于傳統(tǒng)的強(qiáng)度脹接密封；B、所述換熱管與外管板配合處的密封連接為平面及圓周密封，完全不同于傳統(tǒng)的貼脹加焊接密封或強(qiáng)度脹密封或焊接密封。進(jìn)一步地，在所述定位板和外管板之間預(yù)留有一個空腔，所述空腔通過接口連接監(jiān)測儀，形成滲漏監(jiān)測點。進(jìn)一步地，所述的換熱管分別與內(nèi)管板、定位板和外管板進(jìn)行間隙配合，且所述的平面及圓周密封為橡膠密封環(huán)密封。作為另一種方式，所述的換熱管分別與內(nèi)管板、定位板和外管板進(jìn)行過渡配合，且所述的平面及圓周密封為橡膠密封環(huán)密封。進(jìn)一步地，在所述換熱器殼體和內(nèi)管板之間、內(nèi)管板與定位板之間、外管板和外管壓板之間、在外管壓板和管程接口之間分別設(shè)有第二密封圈。進(jìn)一步地，在所述換熱器殼體兩端皆為連接法蘭，在所述管程接口上也設(shè)有連接法蘭，且在所述換熱器殼體連接法蘭、內(nèi)管板、定位板、外管板、外管壓板和管程接口連接法蘭之間通過定位銷體和緊固螺栓進(jìn)行定位和緊固，在所述外管壓板上設(shè)有與換熱管相貫通的第一通孔，所述換熱管抵靠在外管壓板上，且在所述內(nèi)管板、定位板和外管板上分別設(shè)有容換熱管穿過的穿孔，所述穿孔和第一通孔一一對應(yīng)，在每個換熱管與外管板之間、每個換熱管與內(nèi)管板之間分別設(shè)有第一密封圈。換熱殼程進(jìn)出口設(shè)置在所述換熱器殼體上。所述外管板和外管壓板通過螺栓連接形成一個整體。本實用新型的有益效果是:本實用新型的全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有實現(xiàn)全排空設(shè)計，與產(chǎn)品接觸側(cè)的粗糙度低，達(dá)到醫(yī)藥衛(wèi)生及食品衛(wèi)生的要求。組裝式雙管板設(shè)計避免了產(chǎn)品和冷卻介質(zhì)雙向交叉污染；管程、殼程介質(zhì)不容易泄漏，微量泄露科技史監(jiān)測到；生產(chǎn)組裝極為簡便；每根換熱管、每個密封圈、內(nèi)管板、外管板、外管板壓板、換熱器筒體均可單獨拆裝，維修極為方便；可以實現(xiàn)工業(yè)化高效批量生產(chǎn)的特點。

圖1為背景技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中局部結(jié)構(gòu)放大圖；圖4為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I管程接口，2換熱器殼體，3換熱管，22殼程進(jìn)口，23殼程出口，24接管，41折流板，42折流桿，5內(nèi)管板，51橡膠密封環(huán)，6定位板，61凹槽，7外管板，8外管壓板，81第一通孔，9第二密封圈，91定位銷，92螺栓，93管程進(jìn)口，94管程出口。
具體實施方式
[0025]參照說明書附圖2 圖4對本實用新型的全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器作以下詳細(xì)地說明。本實用新型的全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，其結(jié)構(gòu)包括管程接口 1、換熱器殼體2、置于換熱器殼體2內(nèi)的換熱管3以及若干圓盤式構(gòu)件和密封件組成。換熱器殼體2，換熱器殼體為上下直通式的筒體，在上下兩端分別設(shè)有用于和管程接口進(jìn)行連接的連接法蘭，且在連接法蘭上設(shè)有密封圈安裝槽，其內(nèi)安裝第二密封圈，在上部和下部分別設(shè)有殼程進(jìn)口 22和殼程出口 23，殼程進(jìn)口和殼程出口分別包括接管24和卡箍接頭或法蘭，接管24的一端分別與換熱器殼體2相連，接管的另一端分別設(shè)置有卡箍接頭或法蘭；其內(nèi)部的空間是換熱管的布置空間，并在換熱器殼體內(nèi)設(shè)置有折流板41和折流桿42。內(nèi)管板5，內(nèi)管板是一圓形的不銹鋼板，其上均勻的分布有換熱管穿孔，且在每一穿孔的內(nèi)管板的上側(cè)面上對應(yīng)的設(shè)有一個微型的橡膠密封環(huán)安裝槽，通過安裝橡膠密封環(huán)51實現(xiàn)內(nèi)管板、定位板和換熱管三者之間的絕對密封，在換熱管與內(nèi)管板配合處形成平面及圓周密封，完全不同于傳統(tǒng)的強(qiáng)度脹接密封。在內(nèi)管板的外圍設(shè)有法蘭螺栓孔和定位孔。定位板6，定位板是一圓形的不銹鋼板，其上均勻的分布有換熱管穿孔，在定位板的外圍設(shè)有法蘭螺栓孔和定位孔，為提高定位板與內(nèi)外管板的配合密封性能，在定位板上側(cè)面設(shè)有一凹槽61，該凹槽在定位板和外管板之間形成一個空腔，空腔通過接口連接監(jiān)測儀，形成滲漏監(jiān)測點。外管板7，內(nèi)管板是一圓形的不銹鋼板，其上均勻的分布有換熱管穿孔，且在每一穿孔的內(nèi)管板的上側(cè)面上對應(yīng)的設(shè)有一個微型的橡膠密封環(huán)安裝槽，通過安裝橡膠密封環(huán)51實現(xiàn)內(nèi)管板、定位板和換熱管三者之間的絕對密封，在換熱管與外管板配合處形成平面及圓周密封，完全不同于傳統(tǒng)的貼脹加焊接密封或強(qiáng)度脹密封或焊接密封。在內(nèi)管板的外圍設(shè)有法蘭螺栓孔和定位孔，且在外管板外圍設(shè)有一密封圈安裝槽，用于安裝第二密封圈9。外管壓板8,在外管壓板上設(shè)有與換熱管相貫通的第一通孔81,換熱管穿過內(nèi)管板、定位板和外管板后端部抵靠在外管壓板上，換熱管與第一通孔貫通且一一對應(yīng)，且在外管壓板外圍設(shè)有一密封圈安裝槽，用于安裝第二密封圈9。管程接口 I具有連接法蘭。上述密封圈和密封環(huán)使用O形橡膠密封圈，具有相同的屬性，且橡膠密封環(huán)直徑與換熱管直徑相當(dāng)，第二密封圈9直徑與換熱器殼體直徑相當(dāng)。換熱管3與內(nèi)管板5的密封連接為橡膠密封環(huán)51進(jìn)行平面及圓周密封；換熱管3與外管板7進(jìn)行平面及圓周密封；換熱器殼體2的兩側(cè)分別依次設(shè)置有內(nèi)管板5、定位板
6、外管板7、外管板壓板8和管程接口 1，并使用定位銷91和法蘭連接螺栓92進(jìn)行定位和緊固。換熱管3的兩端分別穿過兩端的內(nèi)管板、定位板、外管板后兩端部抵靠在外管壓板8上，并在相應(yīng)的穿孔部位設(shè)有密封措施。換熱管2的兩端采用外管板壓板緊固，起到換熱管3及換熱器殼體2的軸向定位。定位板6起到定位、調(diào)整壓緊量的作用，通過修磨定位板的厚度和換熱管的長度進(jìn)行裝配，同時該處留有滲漏監(jiān)測點(凹槽處)，可以及時發(fā)現(xiàn)滲漏，防止產(chǎn)品和冷卻介質(zhì)雙向交叉污染。[0037]所述的換熱器殼體和換熱管均采用316L無縫鋼管，折流板采用304板材加工而成，折流桿采用304鋼棒加工而成，其余的所有件均采用316L材質(zhì)。使用時，熱源通過管程進(jìn)口 93進(jìn)入換熱器殼體內(nèi)的換熱管3內(nèi)，冷卻后由管程出口 94排出，同時冷媒通過殼程進(jìn)口 22進(jìn)入換熱器殼體內(nèi)，換熱后由殼程出口 23排出，完成換熱過程。上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非對本實用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員對本實用新型的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)擴(kuò)如本實用新型權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，包括管程接口、換熱器殼體及置于換熱器殼體內(nèi)的換熱管，其特征是:在所述換熱器殼體和管程接口之間依次設(shè)有疊加的內(nèi)管板、定位板、外管板和外管壓板，所述換熱管依次穿過內(nèi)管板、定位板和外管板端部抵靠在外管壓板上，且在外管壓板上設(shè)有與換熱管相貫通的第一通孔，且 A、所述換熱管與內(nèi)管板配合處的密封連接為平面及圓周密封； B、所述換熱管與外管板配合處的密封連接為平面及圓周密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，其特征是，在所述定位板和外管板之間預(yù)留有一個空腔，所述空腔通過接口連接監(jiān)測儀，形成滲漏監(jiān)測點。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，其特征是，所述的換熱管分別與內(nèi)管板、定位板和外管板進(jìn)行間隙配合，且所述的平面及圓周密封為橡膠密封環(huán)密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，其特征是，所述的換熱管分別與內(nèi)管板、定位板和外管板進(jìn)行過渡配合，且所述的平面及圓周密封為橡膠密封環(huán)密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，其特征是，在所述換熱器殼體和內(nèi)管板之間、內(nèi)管板與定位板之間、外管板和外管壓板之間、在外管壓板和管程接口之間分別設(shè)有第二密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，其特征是，在所述換熱器殼體兩端皆為連接法蘭，在所述管程接口上也設(shè)有連接法蘭，且在所述換熱器殼體連接法蘭、內(nèi)管板、定位板、外管板、外管壓板和管程接口連接法蘭之間通過定位銷體和緊固螺栓進(jìn)行定位和緊固。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，其特征是，換熱殼程進(jìn)出口設(shè)置在所述換熱器殼體上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，其特征是，所述外管板和外管壓板通過螺栓連接形成一個整體。
專利摘要一種全組裝式無菌雙管板管殼式換熱器，提供一種非焊接式的結(jié)構(gòu)。在換熱器殼體和管程接口之間依次設(shè)有疊加的內(nèi)管板、定位板、外管板和外管壓板，換熱管依次穿過內(nèi)管板、定位板和外管板端部抵靠在外管壓板上，且在外管壓板上設(shè)有與換熱管相貫通的第一通孔，且具有以下密封特征所述換熱管與內(nèi)管板配合處的密封連接為平面及圓周密封，完全不同于傳統(tǒng)的強(qiáng)度脹接密封；所述換熱管與外管板配合處的密封連接為平面及圓周密封，完全不同于傳統(tǒng)的貼脹加焊接密封或強(qiáng)度脹密封或焊接密封。本實用新型的每根換熱管、每個密封圈、內(nèi)管板、外管板、外管板壓板、換熱器筒體均可單獨拆裝，維修極為方便；可以實現(xiàn)工業(yè)化高效批量生產(chǎn)的特點。
文檔編號F28F9/26GK203024618SQ201220642549
公開日2013年6月26日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者孫巖, 王東五 申請人:濟(jì)南西斯普換熱系統(tǒng)有限公司