[实用新型]一种套管式换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种换热器，进一步说，本实用新型是一种采用塑料管作为外管的套管式换热器。 

背景技术

套管式换热器是一种常见的换热器，其基本构造是两个不同直径的管子，直径大的(一般称为外管)套在直径小的(一般称为内管)外面，两种温度不同的流体(一般称为冷流体和热流体)分别在内管里面以及内外管之间的夹缝中逆向流动，通过内管的管壁进行热量的交换。 

目前常见的套管式换热器以金属套管为主，即内管和外管均为金属管，如紫铜管、不锈钢管、钛管等。换热器的形状根据套管的不同，有很多种，其中以紫铜管为套管的多为螺旋盘状为主，这是因为紫铜管比较软，容易加工成螺旋形盘状。以不锈钢管、钛管为套管的换热器，一般都是采用直管加U形弯管通过法兰或焊接等方式组合而成。之所以采用金属管比较普遍，主要是金属管便于焊接，内外管容易进行隔离，同时承压能力也比较大。 

但是，采用全金属套管，消耗的金属比较多，整套设备的质量也比较大，制造、安装和运输成本都比较高。同时，由于金属套管式换热器多采用焊接进行连接，可拆卸性很差，因此，管路里面不便于清洗。当换热的流体不纯，或者易产生污垢，容易发生管路堵塞的问题。同时，由于全部采用金属管道，当外管不做保温处理的时候，热量容易通过外管对外散失，如果增加外管的保温措施，又会增加一些成本，同时，维护保养也更加复杂。 

随着塑料管材的开发成功，塑料管材的一些优良特性，如重量轻、安装方便、不结垢、水流阻力小、耐腐蚀、价格便宜等，在某些领域逐步取代了金属 管材。但利用塑料管材来做套管式换热器，目前仍然存在不少的问题，首先是塑料管材耐压能力不如金属管材；其次，塑料管材韧性差，不能像金属管材那样可以弯折处理，一般也不能像金属管材那样做切削、焊接等机械加工；再其次，塑料管材只能用于比较窄的温度范围，线性膨胀率也比金属管材高；再其次，如果用塑料管材作外管，需要特定的管件支持，而目前市面上缺乏相关的管件，需要开模定制，而注塑模具成本远高于金属的砂型铸造模具；最后，塑料管材的导热能力很差，如PP-R管材的导热系数只有不锈钢钢管的1/200，紫铜管的1/1600，不能用作内管。 

目前的金属套管式换热器之所以普遍，主要是因为它们多用于高温、高压、高腐蚀等应用场合，而且所应用的流体一般比较纯净，换热器无需经常拆卸清洗。而事实上，如果要对一些低压(不超过1.2MPa)、低温(5～90℃以内)、低腐蚀、存在一定杂质的流体进行换热处理，特别是应用到日常生活中废热回收的场合，如洗浴后的废水热能回收等，则应用全金属的套管式换热器存在很多缺点，如全金属的套管式换热器不仅笨重，体积也大，成本高昂，维护的成本也很高。若在上述应用中使用塑料管材作为换热器外管，则能带来很多好处，如大大降低设备的重量，降低制造成本，同时，塑料管材不结垢、水流阻力小、耐腐蚀等优良特性能大大降低换热器的维护成本。但目前市面上仍然没有实用的以塑料作为外管的套管式换热器，主要是缺乏能实际生产制造及应用的方案，本实用新型的提出，解决了上述的难题。 

实用新型内容

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下： 

一种套管式换热器，由塑料外管、金属内管、含金属嵌件的塑料H形四通、含金属嵌件的塑料T形三通、环状橡胶密封圈、带金属活动接头的金属U形管、金属直通接头组成。 

H形四通具有两个等长平行的直通，中间有一个侧通，以侧通为界，两侧的直通端口平齐，一侧的两个直通端口均含有带内螺纹的金属嵌件，另一侧为塑料端口。 

T形三通具有一个直通，中间有一个侧通，侧通端口可以为塑料端口，也可以是带有含螺纹的金属嵌件的端口，直通的一端含有带内螺纹的金属嵌件，另一个端口为塑料端口。 

H形四通和T形三通含金属嵌件端口的底部中心都有一个圆孔，其大小刚好容许内管通过。 

U形管为一个金属管弯折180度而成，两端具有一段等长平行的直管段，内径稍大于内管的外径，外面各套有一个管状活动接头。 

U形管两端端口处有喇叭状扩口，端口平齐，扩口的外径大于活动接头的内径。 

活动接头具有与H形四通嵌件端口内螺纹匹配的外螺纹，靠近U形管扩口处有与之匹配的倒角，靠近U形管中心的一侧端口具有多角头。 

H形四通的两端端口的中心距与U形管两端端口的中心距相等。 

金属直通接头一头的内径稍大于内管的外径，且带有与T形三通嵌件端口内螺纹匹配的外螺纹，直通接头的中间带有多角头，另一头带有外螺纹或内螺纹。