[实用新型]一种双层换热管及其与管板的密封连接结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及换热管。

背景技术

热交换器是在工业生产中为了实现物料之间热量传递过程的一种设备，在人们日常生活及石油、化工、动力、医药等诸多行业中有着广泛的应用。换热管是管壳式换热器和管翅式热交换器中常见的换热元件，换热管泄漏是热交换器失效的主要原因之一，引起换热管泄漏的原因主要有应力腐蚀、金相腐蚀和材质缺陷，通常出现于铜合金管材、硬铝和一些含铬的合金钢中，这是由材质本身决定，即使通过技术检测也是难以避免的，当换热管存在上述缺陷时，将出现裂纹和砂眼，造成换热管泄漏。

目前，对于化工行业易燃易爆、有毒气体等危害性大、密闭性要求高的热交换器产品，均要求换热管采用胀接双管结构。该结构形式由内、外两根换热管胀接得到，即在控制管径及壁厚的情况下，将小管径换热管穿入大管径换热管中，通过胀管器扩胀内管，使得内管和外管紧密贴合。内管和外管紧密贴合的双层换热管，可降低因应力腐蚀、金相腐蚀和材质缺陷产生泄漏的概率，大幅度提高换热管可靠性。但这种胀接双层换热管在换热器组装中，其单侧须利用两块管板分别与内管和外管采用两次胀接工艺密封，且受加工工艺的局限，内管最小适用管径为10mm，壁厚最小为0.6mm，内管和外管二次加工复合胀接后的双层换热管的最小壁厚大于1.0mm，不仅增加了设备重量及加工成本，而且限制了双层换热管的使用范围。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种管壁厚度薄、重量轻、便于与管板进行密封的双层换热管及其与管板的密封连接结构。

本实用新型的一种双层换热管，包括内管和套设于内管外的外管，其特点是，该外管的内壁与内管的外壁通过冷拔工艺紧密贴合，形成单根双层换热管。

本实用新型的一种双层换热管与管板的密封连接结构，其特点是，包括一上述的双层换热管以及两块管板，该两块管板分别套设在该双层换热管外壁两侧。

上述的双层换热管与管板的密封连接结构，其特点是，该双层换热管通过胀接方式与两块管板紧密连接。

采用上述技术方案后，可以减薄双层换热管管壁厚度，减少双层管热交换器密封管板数量及换热管与管板的密封次数，使得采用双层换热管的热交换器可按常规加工工艺制造，减轻产品重量，节省制造成本。

附图说明

图1是作为根据本实用新型一实施例的双层换热管的基管的外管和内管的结构示意图。

图2是本实用新型双层换热管一实施例的结构示意图。

图3是现有胀接双层换热管单侧与管板的密封连接结构示意图。

图4是根据本实用新型一实施例的双层换热管单侧与管板的密封连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做出进一步说明。

图1是作为根据本实用新型一实施例的双层换热管的基管的外管1和内管2的结构示意图。其中，外管1的直径为φD1，壁厚为δ1；内管2的直径为φD2，壁厚为δ2；外管1套设于内管2外。

在本实用新型的双层换热管中，外管1的内壁与内管2的外壁通过冷拔工艺紧密贴合，形成单根双层换热管3。在经过固定模具的挤压、冷拔后，双层换热管3的外径φD及壁厚δ均发生了变化，其结构如图2所示。其中：φD2≤φD≤φD1，δ≤（δ1+δ2）。通过调整加工模具的尺寸得到不同管径和壁厚的换热管。

以尺寸为φ12×0.6cm的外管7和尺寸为φ10×0.6cm的内管8为基管制造的双层换热管为例：

通过胀接成型的传统胀接双层换热管的结构尺寸约为φ12×1.0cm，胀接双层换热管与管板连接需四块管板，通过两次胀接完成，胀接双层换热管单侧与两块管板的密封结构如图3所示；其中，外管7与内管板51通过胀接方式紧密连接，内管8与外管板52通过胀接方式紧密连接；

通过冷拔成型的本实用新型的双层换热管的结构尺寸约为φ12×0.8cm，该双层换热管与管板连接需两块管板，通过一次胀接完成。该双层换热管与管板的密封连接结构，包括一本实用新型的双层换热管以及两块管板，该两块管板分别套设在该双层换热管外壁两侧。该双层换热管单侧与管板的密封结构如图4所示，其中，该双层换热管3通过胀接方式与管板53紧密连接。

利用固定模具挤压、冷拔成型技术得到的双层换热管可以减薄管壁厚度，提高双层换热管的传热效果，减轻换热器产品重量，节省制造成本。以分别采用传统的胀接双层换热管和本实用新型的双层换热管（双层换热管均采用φ12×0.6cm和φ10×0.6cm的管子作为基管加工）加工制造的换热器对比为例，采用本实用新型双层换热管的换热器较采用传统胀接双层换热管的换热器重量减轻约30%，加工制造成本节省约40%。此外，经试验表明，相同基管加工制造的传统胀接双层换热管换热器与本实用新型的双层换热管换热器比较，本实用新型的双层换热管的传热性能略高于传统的胀接双层换热管。