[发明专利]全组装式无菌双管板管壳式换热器

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种换热器，尤其是一种无焊点的全组装式无菌双管板管壳式换热器。

背景技术

现在用于医药制剂及食品生产工艺的管壳式换热器，如图1所示，在使用时换热器没有实现全排空设计，而且与产品接触侧的粗糙度高，无法达到医药卫生及食品卫生的工艺要求，容易造成产品和冷却介质双向交叉污染，容易造成泄漏，给生产带来不便。双管板换热器的内管板与换热管的连接密封是采用强度胀接，换热管内径较小时，很难进行胀接。

目前在工业领域尤其是医药精细化工领域中，行业内普遍认为双管板管壳式换热器中换热管和管板的连接必须采用胀接或/和焊接的方式连接，只有这样才能保证产品的密封效果，防止发生渗漏现象。在各种教科书和论文中也是这样记载的。但是该种连接方式存在诸多的问题，为此，本领域内的技术人员花费了大量的精力去解决这些问题，如以下资料就是其中的典型代表：

2005年第二期《化工设备与管道》中发表的《双管板换热器下管板与管束连接方法的探讨》；2009年第5期《压力容器》第26卷中发表的《双管板换热器的制造要点》；2010年8月第四期《化肥工业》第37卷中发表的《双管板换热器后管板强度胀接工艺探讨》中都证明在工业应用领域中，目前双管板换热器中的换热管的连接方式都是胀接和焊接，未见有关工业应用的双管板换热器使用其他的连接方式。

换热管与外管板的连接密封方式是强度胀接或贴胀加焊接或焊接，在换热管直径较小的情况下，焊接缺陷很多。传统的焊接、胀接方式，如果出现渗漏现象，轻则换热器报废，重则引起严重的医药质量事故，生产效率很低，处于单台生产。目前，还未有好的解决方案。

同时，申请人还检索一篇专利号为2004200688742《可拆装式的双管板管壳式换热器》，该专利是为教学目的而开发的，教学演示用具和工业应用具有很大的差别，其结构设计根本无法满足工业级生产的需要。这也是长期以来本领域实际生产中没有出现可拆装双管板管壳式换热器原因。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述现有技术中的不足，提供的一种全组装式无菌双管板管壳式换热器，特别适用于工业制药行业。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：全组装式无菌双管板管壳式换热器，包括管程接口、换热器壳体及置于换热器壳体内的换热管，其特征是：在所述换热器壳体和管程接口之间依次设有叠加的内管板、定位板、外管板和外管压板，所述换热管依次穿过内管板、定位板和外管板端部抵靠在外管压板上，且在外管压板上设有与换热管相贯通的第一通孔，且具有以下密封特征，

A、所述换热管与内管板配合处的密封连接为平面及圆周密封，完全不同于传统的强度胀接密封；

B、所述换热管与外管板配合处的密封连接为平面及圆周密封，完全不同于传统的贴胀加焊接密封或强度胀密封或焊接密封。

进一步地，在所述定位板和外管板之间预留有一个空腔，所述空腔通过接口连接监测仪，形成渗漏监测点。

进一步地，所述的换热管分别与内管板、定位板和外管板进行间隙配合，且所述的平面及圆周密封为橡胶密封环密封。

作为另一种方式，所述的换热管分别与内管板、定位板和外管板进行过渡配合，且所述的平面及圆周密封为橡胶密封环密封。

进一步地，在所述换热器壳体和内管板之间、内管板与定位板之间、外管板和外管压板之间、在外管压板和管程接口之间分别设有第二密封圈。

进一步地，在所述换热器壳体两端皆为连接法兰，在所述管程接口上也设有连接法兰，且在所述换热器壳体连接法兰、内管板、定位板、外管板、外管压板和管程接口连接法兰之间通过定位销体和紧固螺栓进行定位和紧固，在所述外管压板上设有与换热管相贯通的第一通孔，所述换热管抵靠在外管压板上，且在所述内管板、定位板和外管板上分别设有容换热管穿过的穿孔，所述穿孔和第一通孔一一对应，在每个换热管与外管板之间、每个换热管与内管板之间分别设有第一密封圈。

换热壳程进出口设置在所述换热器壳体上。

所述外管板和外管压板通过螺栓连接形成一个整体。

本发明的有益效果是：本发明的全组装式无菌双管板管壳式换热器和现有技术相比，具有实现全排空设计，与产品接触侧的粗糙度低，达到医药卫生及食品卫生的要求。

组装式双管板设计避免了产品和冷却介质双向交叉污染；管程、壳程介质不容易泄漏，微量泄露科技史监测到；生产组装极为简便；每根换热管、每个密封圈、内管板、外管板、外管板压板、换热器筒体均可单独拆装，维修极为方便；可以实现工业化高效批量生产的特点。