[发明专利]一种带加强型松衬结构的热交换器

说明书

技术领域

本发专利采用了利用钽、铌、锆、钛、镍基合金，以及蒙乃尔合金等金属的优异的耐腐蚀特性，而加工成的一种带加强型松衬结构的热交换器。

背景技术

利用加强型松衬结构材料的优异的耐蚀性，从而有效解决了热交换器等设备内部与强腐蚀介质如硫酸、硝酸、醋酸等介质对设备的腐蚀，大大提高设备的使用寿命和减少了制造成本。可以广泛应用于各类化工行业。

现有技术的缺陷和不足：目前现有换热器制造领域，通常采用全松衬结构，尤其衬层面无法使用在真空工况下(详见GB/T151第5.3.3章节)关于松衬结构限制使用的范围内已有详细描述。

目前使用的松衬结构的热交换器和容器，在-0.1MPa的工况下，极易失稳。导致介质泄露，发生危机环境及生命安全等事故的发生。

目前国内有部分厂家，使用爆炸符合材料，需要将碳钢、钛、钽(铌、锆)等材料进行爆炸复合，制造周期久，成本高昂(通常爆炸复合的板材，钽、铌以及锆材的厚度不低于2mm)，且爆炸复合板材在生产过程中容易产生对环境污染的各类粉、噪音，以及爆炸时的高危情况。在后期制造中，制造工艺复杂，需要分别将爆炸复合层进行焊接，焊接工艺非常复杂，制造周期长，成本高。或以有色金属的螺钉，将松衬结构进行固定，此种结构必然导致基层板厚度增加，成本增加。有色金属螺钉的使用增加焊接量以及制造难度，增加检验难度。

目前市场上多数在强腐蚀环境下使用的换热器，多为碳化硅换热管加搪玻璃管箱或玻璃纤维管箱。但是由于碳化硅的材料特性，通常18-24个月就需要进行停车检修。造成不必要的停车，浪费时间人力以及成本进行必要的停车检修工作。

本专利的优点：使用加强型衬层的热交换器，可以通过加强型结构，在存在真空的工况下安全使用，解决了与标准相冲突的地方。

本专利利用加强型结构，在-0.1MPa的工况下，经过有效的应力分析计算，本加强型结构可以安全有效的工作。解决的传统结构在负压工况下无法使用的问题。

解决了传统爆炸复合板制造周期长，环境污染，工艺制造极其复杂的情况。将其工艺简单化，制造便利化，并大量节约钽、铌以及锆材等稀有金属的使用，大大的减少了稀有金属的使用量，加强型衬层容器使用的稀有金属通常不会超过1mm，起码节约50％的稀有金属使用量，节约制造成本。并能大大减少焊接，降低制造难度。通常加强型松衬结构主体只需要三条焊缝加两条钎焊，制造工艺简单，成本低。

使用加强型耐蚀衬层的容器，由于其金属特性，以及极低的腐蚀速率(150℃以下钽不会被硫酸腐蚀，在175℃的硫酸中，钽的年腐蚀速率仅为0.0004毫米)和优于碳化硅材质的机械性能，可以承受更高于碳化硅材质的换热器寿命。钽材换热器可以在安全操作的情况下，达5-8年不停车。减少了在使用过程中的停车检修造成的各类损失。

附图说明

图1是本发明带加强型松衬结构的热交换器带锥形管箱的结构示意图；

图2是本发明带加强型松衬结构的热交换器带圆形管箱的结构示意图；

图3是本发明带加强型松衬结构的热交换器带圆形管箱的结构示意图。

发明内容

如图1所示，为带有加强型松衬结构的锥形管箱的热交换器。结构名称分别为1.壳体2.管板3.换热管(耐蚀金属材质的换热管)4.管板耐蚀衬层5.管箱法兰6.管箱法兰耐蚀层7.管箱壳体8.管箱壳体耐蚀衬层9.管箱检漏管箍10.管板检漏孔11.管箱吊耳