[实用新型]U形管汽水换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种换热装置，具体的说是一种用于城市集中供热热交换、工业设备和食品化工企业冷却的U形管汽水换热器。

背景技术

在高压工况下，常用的换热器主要有螺纹锁紧环换热器、Ω环换热器、套管式换热器、U形管换热器。螺纹锁紧环换热器结构复杂、金属耗量大、机加工配合件多、造价高、检修工作量大；Ω环换热器的Ω环加工难度大、检修不方便；套管式换热器在同样换热面积时所需空间大、单位传热面积的价格高，一般只适用于传热面积较小的场合；U形管换热器具有结构简单、金属耗量最小等优点。所以，在高压工况下U形管换热器比螺纹锁紧环换热器、Ω环换热器、套管式换热器的用量大。尤其在高温高压的工况下，使用U形管换热器是最理想的。

U形管换热器是将管子弯成U形，管子两端固定在同一块管板上的换热器；流体进、出口分别安装在同一端的两侧，封头内用隔板分成两室或三室。壳体与管子分开，管束可以自由伸缩，不会因管壁与壳壁之间的温度差而产生热应力，热补偿性能好，可不考虑热膨胀；管程为双程或四程，流程较长，流速较高，管侧传热性能好，承压能力强。因U形管式换热器仅有一块管板，且无浮头，所以结构简单，在直径相同的情况下换热面积最大，在高压工况下金属耗量比其他换热器小，与其它其他换热器相比造价低、质量轻，管束可以从壳体内抽出，管外便于清洗。每根管子可自由伸缩，来解决热补偿问题。

但U形管换热器还存在诸多缺点：

1、多处易发生结垢现象，影响传热效果：U形管束与换热管垂直方向的中心部位存在较大空隙，易结垢；流体在换热管的弯管段易形成流动死区，易结垢；U形管的弯管部分曲率不同，管子长度不一，因而物料分布不均，管内易结垢。结垢影响热效率。而且管内结垢会逐渐堵死换热管，尤其在U形管的弯管处，堵死造成传热面积损失。

2、管子与管板间焊缝出现开裂，管子因渗漏而堵死后，将造成传热面积损失。

3、换热管的弯管段无支承件，管束易振动，震动引起氧化物和污垢脱落，脱落的污垢落入U形管弯管处，逐渐堵死换热管，将造成传热面积损失。

4、管板会发生应力和受力不均开裂：管板上排列的换热管较少，管板直径及厚度均较大，管子与管板间的残余焊接应力大；传热面积损失和换热管堵死后，左右温差和压差变大，出现内应力和各室受力不均。

5、金属易腐蚀：U形管换热器一直处于高温高压的情况下，金属易发生氧化腐蚀；流体中高温下的CL离子易与金属发生腐蚀。

6、管程清洗困难，要求管程流体必须是洁净和不易结垢的物料，很多时候因不能满足管程流体要求不得不改选别的换热器造成换热面积加大成，造成成本过高。

为改变U形管换热器的诸多不足之处，我们一直致力于U形管换热器的研究。

发明内容

本发明的目的是要提供一种结构简单合理、不会发生结垢现象、传热效率高、不易腐蚀、清洗方便的U形管汽水换热器。

本发明的目的是这样实现的，该换热器包括管箱、管板、U形换热管、管箱封头，所述的管箱封头内表面喷涂有高温防腐涂料层，避免封头内表面金属与流体介质因高温发生腐蚀；管板上表面各换热管管头之间的管桥处采用不锈钢焊条堆焊方式，管头与管板密封面之间采用不锈钢钢板贴复，避免管板上表面金属与流体介质发生腐蚀。

本发明具有以下优点和积极效果：

1、本发明产品管箱内喷涂高温防腐涂料；封头内表面金属与流体介质不能直接接触；封头内表面不会发生高温氧化腐蚀和因流体介质接触发生电解腐蚀；减少管程流体中氧化物。减缓封头的腐蚀速度，延长封头的使用寿命。

2、本发明产品管板上表面金属与流体介质之间不接触；管板不会发生高温氧化腐蚀和电解腐蚀。降低管程中的金属氧化物；管板上表面不发生严重腐蚀，管板不出现应力集中现象。

3、本发明产品管箱内喷涂高温防腐涂料和管板上表面不锈钢焊条堆焊、不锈钢钢板贴复大大减少了管程氧化物的形成，减缓了换热管管内结垢堵塞速度，降低了传热面积损失的速度，换热管弯管处不再出现堵死，封头个室之间不再出现受力不均现象。

附图说明

图1是U形管汽水换热器整体结构示意图。

图2是本发明管箱封头A处放大结构示意图。

图3是本发明管板上表面B处放大结构示意图。

图4是本发明管板上表面C处放大结构示意图。

具体实施方式