[发明专利]一种管束块换热芯及制作方法及应用

说明书

本发明公开了一种管束块换热芯，包括管束块；管束块为一个或多个，多个管束块固定相接；管束块内排列有多个纵向的短管；管束块的端部固定有管束块管板；管束块管板与短管连接为一体。制作方法为：煅烧使短管与管束块管板连接为一体；安装多个折流板和软挡板；通过安装夹具、螺栓或弹簧的方式固定相连管束块；外部设置壳体。管束块换热芯可应用于液气体加热器、液气体冷却器、冷凝器、再沸器、吸收器、闪蒸器、釜以及换热器中。本发明成本低、使用方便；省去了密封圈的使用使换热器等不易损坏，延长使用年限；提高换热效率；可根据需要进行管束块换热芯数量的选择，且出现故障可以对其中一个模块进行修复或更换，而不需要对整个流道进行更换。

技术领域

本发明涉及一种换热芯及制作方法及应用，尤其涉及一种管束块换热芯及制作方法及应用。

背景技术

目前，针对陶瓷换热器，有多种不同技术：

1、带密封圈的管壳式换热器：陶瓷管与两块管板连接，管板形式多样化(PTFE衬胶，实心PTEF,PFA衬胶，玻璃钢，实心碳化硅等……),这些形式的共同点在于，连接管与管板需要用到很多密封圈(通常每根管4个密封圈)。问题在于：过多使用密封圈导致泄漏；无支撑的长管容易破损，并且无法完全清洗干净。

2、管壳式换热器：陶瓷管与两块陶瓷管板相连。管和管板紧密地连接在一起。为了实现这一点，管束先在高温炉中烧制，然后将获得的管束组与固定头和浮动头一并装进壳体内。问题在于：长管很难清洗；烧制大的管束成本很高；管束尺寸受限于高温炉尺寸；由于换热器内的温差长管很容易破损；无法实现模块化。

3、实心块换热器：陶瓷实心块(通常为烧结碳化硅)在轴向和纵向钻孔。然后用弹簧将它们在金属壳体内堆叠在一起。问题在于：陶瓷钻孔工艺成本较高；工艺侧换热面积是服务侧的两倍使换热效率降低；由于陶瓷块重量大，且陶瓷块越重则越难烧结，增加烧结成本；。

4、板式换热器:对陶瓷实心板(通常为烧结碳化硅)进行机加工，然后相邻叠放。然后用2个金属框架和许多拉杆将板束压合在一起。问题在于：陶瓷的机加工和挤压成型工艺成本较高，同时需要很多密封圈。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种管束块换热芯及制作方法及应用。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种管束块换热芯，芯包括管束块；管束块为一个或多个，多个管束块固定相接；管束块内排列有多个纵向的短管；管束块的端部固定有管束块管板；管束块管板与短管连接为一体；管束块上设置有多个沿短管长度分布横向的折流板；折流板的一端设置有软挡板。

进一步地，管束块管板的两端凸起；相邻两个管束块的管束块管板相邻；多个管束块的固定通过夹具或螺接或弹簧压紧实现。

进一步地，夹具固定的管束块管板上，夹具包括夹具上部、夹具下部以及贯穿夹具上下部的夹具拉杆，且夹具拉杆的端部通过螺栓固定在夹具上。

进一步地，螺接固定的管束块管板上设置有贯穿相邻两个管束块管板的螺栓拉杆，且螺栓拉杆的两端均通过螺栓固定。

进一步地，弹簧固定的管束块管板，管束块的外侧设置有壳体，壳体分为相互独立的上壳体和下壳体；上壳体的下端安装有上壳体法兰、上端安装有装配法兰；下壳体的上端安装有下壳体法兰；上壳体法兰与下壳体法兰上设置有贯穿的弹簧拉杆；下壳体法兰下侧的弹簧拉杆上安装有压紧弹簧；弹簧拉杆的上端向上延伸至装配法兰，并与装配法兰固定相接。

进一步地，管束块管板之间、管束块管板与夹具之间以及上壳体法兰与下壳体之间均垫置有垫片。

进一步地，软挡板包括固定部和伸长部；固定部与折流板固定相接，且固定部内设置有金属块。

进一步地，芯的材质为陶瓷或碳化硅或氧化铝或石墨。

一种管束块换热芯的制作方法，方法包括以下步骤：