[实用新型]一种采用铜换热管的管壳式换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种管壳式换热器，特别涉及一种适用作煤矿井下空调设备中用的管壳式换热器。

背景技术

管壳式换热器又称列管式换热器，是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。

现有技术中，设计压力小于4.0MPa的管壳式换热器主要通过胀接实现换热管与管板之间的连接。胀接的方式有机械胀接和均匀胀接例如橡胶胀接、液压胀接、爆炸胀接等。为了提高胀接接头的拉脱力和密封性能，常常在管板孔内开设一个或两个凹槽。对于设计压力更高的管壳式换热器，采取胀接无法达到要求的连接强度和密封性能，而是通常采用强度焊方式。然而，强度焊方式对于换热管为铜管，管板为碳素管板的换热器是不适用的，因为铜和钢存在熔点差别大、收缩率相差悬殊、导热系数相差大等问题，如此，铜管和碳钢管板管头采用焊接时，铜与钢的可焊性差，焊接时熔合困难、产生热应力、夹渣及热裂纹等缺陷，在设计压力12 MPa的情况下，管头的焊接接头均不能满足强度要求而导致泄露。

又已知，在煤矿领域，矿井的开采深度进入1000米的煤矿越来越多，对于换热器水侧的设计压力要求也越来越高，普通强度胀已无法满足要求。虽然采取钢管换热管-管壳式换热器，将钢管换热管与管板焊接，能够满足压力要求，但是钢管换热管换热效率较铜管低，如果达到与铜管换热器相同的换热面积，体积要增加30%~40%，这会导致空调机组换热器体积较大，占用空间大。而矿井的占地面积是极其有效的，要求制冷设备重量较低和体积较小，这就需要对现有技术进行改进以使得设计压力高的铜管换热管-管壳式换热器也能够采取胀接方式实现铜管换热管与管板之间的可靠和密封连接。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是对现有采用铜换热管的管壳式换热器进行改进，使得能够采取胀接方式实现铜管换热管与管板之间的可靠和密封连接。

为解决以上技术问题，本实用新型采取如下技术方案：

一种采用铜换热管的管壳式换热器，其包括铜换热管和碳素管板，特别是，所述铜换热管和碳素管板相胀接，所述的碳素管板的孔内壁上开设有沿碳素管板的孔的中心线的延伸方向间隔分布的至少四道凹槽，所述凹槽的深度为0.4~0.6mm，两相邻凹槽之间的间距为8~12mm。

根据本实用新型的一个优选方面，位于密封面侧的凹槽距离所在侧碳素管板的外端缘的距离为8~10mm，更优选为8mm。

根据本实用新型的一个具体和优选方面，所述凹槽的深度为0.5mm。两相邻所述凹槽之间的间距为10mm。所述凹槽为四道。

优选地，相邻两所述凹槽之间的间距相等。

由于以上技术方案的实施，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

本实用新型通过在碳素管板的孔内壁上开设至少四道特定深度的凹槽以及限定了相邻凹槽之间的间距，提高了胀管时的密封性能，使换热管与管板的贴合率增高，达到换热器在高的压力下管头不泄露的目的。此外，采取本实用新型结构，换热管胀接后的延伸有效减少。因此，本实用新型完全能够满足煤矿领域井下空调机组换热器要求。

附图说明

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型做进一步详细的说明：

图1为根据本实用新型的管壳式换热器的结构示意图；

其中：1、铜换热管；2、碳素管板；20、凹槽。

具体实施方式

本实施例提供一种采用铜换热管的管壳式换热器。如图1所示，管壳式换热器包括铜换热管1和碳素管板2，铜换热管1和碳素管板2相胀接。在碳素管板2的孔内壁上开设有沿碳素管板2的孔的中心线的延伸方向间隔分布的四道凹槽20。该凹槽20的深度为0.5mm，两相邻凹槽之间的间距为10mm。密封面最外方的凹槽20与碳素管板2的边缘的距离为8~10mm。

本实施例提供的管壳式换热器，突破传统的换热器强度胀管设计压力小于等于4.0Mpa的局限，可在12Mpa的设计压力下,保证强度和密封性，特别适用于煤矿领域井下空调机组换热器。

以上对本实用新型做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。