專利名稱：一種襯玻璃換熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種襯玻璃換熱管及其制備方法，還涉及一種包含上述換熱管的列管式換熱器。
背景技術(shù)：
列管式換熱器是化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、電子試劑、純水等領(lǐng)域內(nèi)廣泛使用的強(qiáng)腐蝕性化工介質(zhì)的換熱設(shè)備?，F(xiàn)有搪玻璃列管式換熱器大多為將換熱管外表面進(jìn)行搪玻璃，然后與一面是碳鋼表面另一面搪玻璃的管板和內(nèi)表面搪玻璃的管箱組合在一起，換熱管與管板通過(guò)含氟橡膠O型密封圈進(jìn)行密封。運(yùn)行時(shí)，有腐蝕的介質(zhì)走外表面搪玻璃的殼層，冷卻水走換熱管。然而，這種結(jié)構(gòu)的換熱器的換熱管與管板的密封連接結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易出現(xiàn)洩漏，且最高使用壓力較低，一般在0.3MPa以內(nèi)。換熱管與管板也可以采用焊接結(jié)構(gòu)，再對(duì)換熱管內(nèi)壁及管板平面進(jìn)行整體搪玻璃。然而，由于換熱管與管板的厚度差別太大，在焊接和搪燒過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中，因此搪燒完成后會(huì)出現(xiàn)爆瓷等現(xiàn)象。此外，小口徑的換熱管內(nèi)管進(jìn)行搪玻璃，長(zhǎng)度只能在1.5米左右，而且搪玻璃出現(xiàn)的一些缺陷難以完全檢查出來(lái)，也無(wú)法檢查出來(lái)的缺陷進(jìn)行修補(bǔ)。換熱管長(zhǎng)度超過(guò)1.5米反復(fù)搪燒后易變形，造成缺陷過(guò)多而無(wú)法進(jìn)行生產(chǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容實(shí)用新型目的:本實(shí)用新型的的第一目的是提供一種長(zhǎng)度可達(dá)4m的襯玻璃換熱管。本實(shí)用新型的第二目的是提供上述襯玻璃換熱管的制備方法。本實(shí)用新型的第三目的是提供一種包括上述襯玻璃換熱管與搪玻璃管板全焊接結(jié)構(gòu)的搪玻璃換熱器。技術(shù)方案:本實(shí)用新型提供了一種襯玻璃換熱管，從外至內(nèi)依次包括金屬管、底釉層和襯玻璃層。作為優(yōu)選，所述底釉層的厚度為0.2-0.5mm，所述襯玻璃層厚度為0.8-1.5mm。本實(shí)用新型還提供了上述襯玻璃換熱管的制備方法，包括以下步驟:(I)將金屬管搪燒底釉層，得含底釉的換熱管；(2)將玻璃管插入鋼管內(nèi)，加熱至軟化后通入壓縮空氣，使玻璃管膨脹并貼襯至含底釉的換熱管內(nèi)，即得該襯玻璃換熱管。作為本實(shí)用新型襯玻璃換熱管制備方法的一種優(yōu)選，步驟(I)中，搪燒溫度為860—9000C ;步驟(2)中，貼襯時(shí)襯里溫度為880— 950°C。該方法將預(yù)制好的玻璃管插入金屬管內(nèi)，加熱軟化后通入壓縮空氣使其膨脹的方法襯入鋼管內(nèi)部，內(nèi)襯的玻璃管外壁與受襯鋼管內(nèi)壁的底釉在高溫條件下熔為整體并緊密地襯于鋼管內(nèi)壁。[0014]在襯玻璃管前，可檢查玻璃管的質(zhì)量，如果有氣泡、夾渣等缺陷應(yīng)先剔除掉，因此制備得到的襯玻璃換熱管內(nèi)部沒(méi)有存在缺陷的隱患。本實(shí)用新型還提供了一種包括上述襯玻璃換熱管的列管式換熱器，包括殼體，所述殼體兩端均依次連接管板和管箱，還包括襯玻璃換熱管，所述襯玻璃換熱管設(shè)于殼體內(nèi)，所述襯玻璃換熱管兩端穿過(guò)管板并焊接于管板上，兩端的管箱分別設(shè)有進(jìn)料口和出料口，所述殼體上設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述襯玻璃換熱管從外至內(nèi)依次包括金屬管、底釉層和襯玻璃層。作為本實(shí)用新型列管式換熱器的另一種改進(jìn)，還包括墊片，所述墊片設(shè)于管箱與管板之間；通過(guò)設(shè)置墊片能夠使管箱和管板之間密封性更好。作為本實(shí)用新型列管式換熱器的另一種改進(jìn)，還包括膨脹節(jié)，所述膨脹節(jié)為環(huán)形并設(shè)于殼體上；能夠消除由于溫度變化引起換熱管或殼體線性膨脹形成的強(qiáng)制力。作為本實(shí)用新型列管式換熱器的另一種改進(jìn)，還包括折流板，所述折流板設(shè)于殼體內(nèi)；通過(guò)設(shè)置折流板能夠使冷卻用水在殼體內(nèi)流動(dòng)距離更長(zhǎng)，提高了冷卻用水的使用效率，使冷卻效果更好。作為本實(shí)用新型列管式換熱器的另一種改進(jìn)，還包括清洗口，所述清洗口設(shè)于殼體上，優(yōu)選地，設(shè) 于殼體中部；作為本實(shí)用新型列管式換熱器的另一種改進(jìn)，還包括支腳，所述支腳設(shè)于殼體底部，通過(guò)設(shè)置于殼體上的清洗口能夠使該換熱器更方便清洗，將清洗口設(shè)于中部能使清洗更干凈。作為本實(shí)用新型列管式換熱器的另一種改進(jìn)，所述襯玻璃換熱管與管板焊接固定；所述殼體與管板焊接固定；所述殼體與膨脹節(jié)焊接固定；所述管箱與管板通過(guò)卡子固定。作為本實(shí)用新型列管式換熱器的另一種改進(jìn)，所述管板上以及管板與襯玻璃換熱管焊接處自內(nèi)向外設(shè)有搪玻璃底釉層和面釉層。所述換熱器可以為臥式也可以為立式。本實(shí)用新型還提供了上述換熱器的制備方法，包括以下步驟:(I)將金屬管搪燒底釉層后，再將玻璃管加熱至軟化通入壓縮空氣使玻璃管貼襯至含底釉的換熱管內(nèi)壁上，即得襯玻璃換熱管；(2)焊接襯玻璃換熱管與管板，并對(duì)管板上以及管板與襯玻璃換熱管焊接處局部搪底釉層和面釉層，不需整體高溫搪燒。(3)將步驟(2)中得到的部件與管箱、殼體、墊片、膨脹節(jié)、折流板、拉桿、定距管、支腳、卡子等其他部件裝配，即得該換熱器。由于僅對(duì)對(duì)管板上以及管板與襯玻璃換熱管焊接處局部搪玻璃，而不是對(duì)換熱器整體高溫搪燒，因此避免了整體搪燒時(shí)鐵坯厚度差異太大、冷卻時(shí)速度差異而造成的應(yīng)力集中，搪燒完成后出現(xiàn)爆瓷的現(xiàn)象。作為本實(shí)用新型列管式換熱器的制備方法的一種改進(jìn)，步驟(2)中，搪燒底釉溫度為860-900°C，搪燒面釉溫度為780-860°C。有益效果:本實(shí)用新型提供的襯玻璃換熱管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、耐腐蝕性能好、使用壽命長(zhǎng)、能夠作為加熱蒸發(fā)使用、單位換熱面積所占的空間小。[0031]該加熱管的制備方法采用內(nèi)壁襯玻璃管代替搪玻璃工藝，工藝簡(jiǎn)單，制備得到的襯玻璃換熱管與金屬管貼合緊密，避免了搪玻璃換熱管存在氣泡、夾渣等缺陷的隱患；并且用該工藝制作的襯玻璃換熱鋼管，長(zhǎng)度最長(zhǎng)可以達(dá)到4米，遠(yuǎn)超過(guò)搪玻璃管的1.5-2米的最高長(zhǎng)度。本實(shí)用新型的含有上述襯玻璃換熱管的換熱器具有使用壓力高，最高使用壓力
1.0Mpa耐腐蝕性能好，管板與換熱管為整體焊接結(jié)構(gòu)，無(wú)泄漏，使用壽命長(zhǎng)，換熱效果好，既可作為冷卻冷凝也可作為加熱蒸發(fā)使用等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型提供的含有上述襯玻璃換熱管的換熱器的制備方法，換熱管與管板采用焊接后分別對(duì)管板與焊接處進(jìn)行局部搪玻璃的工藝制作出的搪玻璃列管式換熱器，避免了整體搪燒時(shí)鐵坯厚度差異太大、冷卻時(shí)速度差異而造成的應(yīng)力集中，搪燒完成后出現(xiàn)爆瓷的現(xiàn)象。

圖1為本實(shí)用新型襯玻璃換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；1為金屬管，2為底釉層，3為襯玻璃層。圖2為本實(shí)用新型列管式換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；11為管箱，12為管板，13為殼體，14為換熱器，15為墊片，1 6為膨脹節(jié)，17為折流板，18為拉桿，19為定距管，20為清洗口，21為支腳，22為卡子，31為進(jìn)料口，32為出料口，41為進(jìn)水口，42為出水口。圖3為本實(shí)用新型列管式換熱器局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；23為底釉層，24為面釉層。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1襯玻璃換熱管及其制備方法。襯玻璃換熱管，見(jiàn)圖1，包括襯玻璃換熱管，從外至內(nèi)依次包括金屬管1、底釉層2和襯玻璃層3。其中，底釉層2的厚度可設(shè)置為0.2-0.5mm，襯玻璃層3厚度可設(shè)置為0.8-1.5mm。該襯玻璃換熱管的制備方法，包括以下步驟:(I)將金屬管I搪燒底釉層2，得含底釉的換熱管；搪燒溫度控制在860-900°C ；(2 )將玻璃管插入鋼管內(nèi)，加熱至軟化后通入壓縮空氣，使玻璃管膨脹并貼襯至含底釉的換熱管內(nèi)，貼襯時(shí)襯里溫度控制在880— 950°C，即得該襯玻璃換熱管。實(shí)施例2搪玻璃列管式換熱器及其制備方法。列管式換熱器，見(jiàn)圖2及圖3，包括殼體13，殼體13兩端均依次連接管板12和管箱11，管箱11與管板12之間設(shè)有墊片15。殼體13與管板12焊接固定，管箱11與管板12通過(guò)卡子22固定。殼體13上焊接固定有膨脹節(jié)16 ;殼體13內(nèi)設(shè)有拉桿18 ;拉桿18上設(shè)有定距管19 ;定距管19上固定有折流板17 ;殼體13上設(shè)有清洗口 20，優(yōu)選地，設(shè)于殼體13中部，可選地，清洗口也可以設(shè)于殼體13上任意位置；殼體13底部設(shè)有支腳21。還包括襯玻璃換熱管14，襯玻璃換熱管14設(shè)于殼體13內(nèi)，襯玻璃換熱管14兩端焊接固定并穿過(guò)管板12，兩端的管箱11分別設(shè)有進(jìn)料口 31和出料口 32，殼體13上設(shè)有進(jìn)水口 41和出水口 42，襯玻璃換熱管14從外至內(nèi)依次包括金屬管1、底釉層2和襯玻璃層3。管板12上以及管板12與襯玻璃換熱管14焊接處自內(nèi)向外設(shè)有底釉層23和面釉層24。本實(shí)用新型中，換熱器設(shè)置為臥式，可選地，也可以設(shè)置為立式。該換熱器的制備方法:包括以下步驟:(I)將金屬管I搪燒底釉層2后，再將玻璃管加熱貼襯至含底釉的換熱管內(nèi)壁上，即得襯玻璃換熱管14 ；(2)焊接襯玻璃換熱管14與管板12，并對(duì)管板12上以及管板12與襯玻璃換熱管14焊接處局部搪底釉層23和面釉層24 ;其中，搪燒底釉溫度為860—900°C，搪燒面釉溫度為 780—860 0C ；(3)將步驟2中得到的部件與管箱11、殼體13、墊片15、膨脹節(jié)16、折流板17、拉桿18、定距管19、支腳21、卡子22等其他部件裝配，即得該換熱器。使用時(shí)，有腐蝕性的液態(tài)或氣態(tài)化學(xué)原料從管箱11進(jìn)料口 31進(jìn)入襯玻璃換熱管14，向襯玻璃換熱管14內(nèi)另一端流動(dòng)，冷卻水由殼體13進(jìn)水口 41進(jìn)入，且充滿換熱器殼體13內(nèi)，化學(xué)原料通過(guò)襯玻璃換熱管14將熱量傳遞給周圍的冷卻水，交換熱量后的冷卻水從殼體13的出水口 42流出，換熱后的化學(xué)原料則從另一端管箱11的出料口 32流出。換熱器殼體13與管板11焊接按照壓力容器制造許可的要求進(jìn)行制造，可作為加熱器來(lái)使用。該換 熱器設(shè)計(jì)的殼程最高使用壓力為1.0MPa,最高使用溫度為180°C。
權(quán)利要求1.一種襯玻璃換熱管，其特征在于:從外至內(nèi)依次包括金屬管(I)、底釉層(2)和襯玻璃層(3 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種襯玻璃換熱管，其特征在于:所述底釉層(2)的厚度為0.2-0.5mm，所述襯玻璃層(3)厚度為0.8-1.5mm。
3.一種列管式換熱器，包括殼體(13)，所述殼體(13)兩端均依次連接管板(12)和管箱(11)，還包括權(quán)利要求1所述的襯玻璃換熱管(14)，所述襯玻璃換熱管(14)設(shè)于殼體(13)內(nèi)，所述襯玻璃換熱管(14)兩端穿過(guò)管板(12)并焊接于管板(12)上，兩端的管箱(11)分別設(shè)有進(jìn)料口( 31)和出料口( 32 )，所述殼體(13 )上設(shè)有進(jìn)水口( 41)和出水口( 42 )，其特征在于:所述襯玻璃換熱管(14)從外至內(nèi)依次包括金屬管(I)、底釉層(2)和襯玻璃層(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種列管式換熱器，其特征在于:還包括墊片(15)，所述墊片(15)設(shè)于管箱(11)與管板(12)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種列管式換熱器，其特征在于:還包括膨脹節(jié)(16)，所述膨脹節(jié)(16)為環(huán)形并設(shè)于殼體(13)上；還包括折流板(17)，所述折流板(17)設(shè)于殼體(13)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種列管式換熱器，其特征在于:還包括清洗口(20)，所述清洗口(20)設(shè)于殼體(13)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種列管式換熱器，其特征在于:還包括支腳(21)，所述支腳(21)設(shè)于殼體(13)底部 。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種列管式換熱器，其特征在于:所述管板(12)上以及管板(12)與襯玻璃換熱管(14)焊接處均自內(nèi)向外設(shè)有底釉層(23)和面釉層(24)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種襯玻璃換熱管及其制備方法，該襯玻璃換熱管從外至內(nèi)依次包括金屬管、底釉層和襯玻璃層。本實(shí)用新型還提供了含有上述襯玻璃換熱管的列管式換熱器。該襯玻璃換熱管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、耐腐蝕性能好、使用壽命長(zhǎng)。其制備方法采用內(nèi)壁襯玻璃管代替搪玻璃工藝，工藝簡(jiǎn)單，制得的襯玻璃換熱管長(zhǎng)度最長(zhǎng)可以達(dá)到4米。本該換熱器具有使用壓力高，耐腐蝕性能好，管板與換熱管為整體結(jié)構(gòu)，無(wú)泄漏，使用壽命長(zhǎng)，換熱效果好，既可作為冷卻冷凝也可作為加熱蒸發(fā)使用等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F28D7/00GK203116578SQ20122074556
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者尹光凱, 陳小兵, 呂小牛 申請(qǐng)人:南京正源搪瓷設(shè)備制造有限公司