本發(fā)明涉及換熱器，具體涉及一種金屬密封套管及管殼式換熱器。

背景技術(shù)：

1、折流板是一種能夠改變流體流向的板，常用于管殼式換熱器；現(xiàn)有技術(shù)中，折流板上設(shè)有多個(gè)管孔，換熱管通過(guò)管孔穿過(guò)折流板。由于工藝加工精度的問(wèn)題，多塊折流板之間相對(duì)應(yīng)的換熱管孔的位置在軸向上不可避免的存在一定的偏差，因此為了保證換熱管能夠同時(shí)穿套在多塊折流板上，折流板上的換熱管孔的孔徑需要略大于換熱管外徑，具體可以參考熱交換器國(guó)標(biāo)gb/t151-2014中關(guān)于換熱管外徑與換熱管孔之間允許偏差的相關(guān)規(guī)定。因此，折流板管孔與換熱管之間存在間隙，流體會(huì)從折流板管孔與換熱管之間的間隙直接漏流，導(dǎo)致?lián)Q熱效率降低。

2、專利公開(kāi)號(hào)為cn219640791u的實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種折流板以及管殼式換熱器，其通過(guò)在管孔的孔壁上設(shè)置有止擋部，以與換熱管外壁形成過(guò)盈配合。如此，當(dāng)流體經(jīng)過(guò)迎水側(cè)流動(dòng)時(shí)，流體中的雜質(zhì)不會(huì)進(jìn)入換熱管與管孔的孔壁之間，以形成阻擋作用。該方案中的止擋部通過(guò)與換熱管過(guò)盈配合，對(duì)折流板管孔與換熱管之間的間隙進(jìn)行密封；但由于其止擋部為自管孔內(nèi)壁上徑向延伸出的固定部件，為實(shí)現(xiàn)過(guò)盈配合密封，其預(yù)留的過(guò)孔孔徑小于換熱管外徑，在實(shí)際應(yīng)用生產(chǎn)中，由于多塊折流板之間相對(duì)應(yīng)的換熱管孔的位置在軸向上存在一定的偏差，換熱管是無(wú)法同時(shí)穿過(guò)多塊過(guò)孔孔徑小于或等于其外徑的折流板，所以該方案缺乏實(shí)用性。

3、專利公開(kāi)號(hào)為cn217442335u的實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種具有夾膜密封折流板的換熱器，其每塊折流板包括第一硬板、夾層膜和第二硬板，第一硬板與第二硬板相固定從而共同夾緊夾層膜，第一硬板、夾層膜和第二硬板開(kāi)有供換熱管穿過(guò)的多個(gè)管孔，夾層膜周側(cè)與管殼內(nèi)壁之間徑向密封，且/或夾層膜的管孔與換熱管之間徑向密封。與傳統(tǒng)的折流板管束相比，減少殼程介質(zhì)的短路，提高介質(zhì)折流效果?？梢岳斫獾氖?，為能夠讓換熱管穿過(guò)并實(shí)現(xiàn)徑向密封，該方案中的夾層膜必須為柔性材質(zhì)制成，而柔性材質(zhì)剛性較弱，抗壓性能較差，且其形成的軸向密封層較薄，容易在流體壓力下被沖破。如果夾層膜采用硬度較高的材料制成，則需要將其設(shè)計(jì)為花瓣?duì)?；?dāng)花瓣?duì)願(yuàn)A層膜孔被換熱管撐開(kāi)，相鄰花瓣之間的間隙被撐大，亦形成漏流間隙，且仍然存在軸向密封層較薄容易在流體壓力下被沖破的問(wèn)題。

4、因此，亟待提供一種具有良好抗壓性能、且能夠在折流板管孔與換熱管之間形成穩(wěn)定的軸向密封段的金屬密封套管及管殼式換熱器，使其在保證換熱管能夠同時(shí)穿過(guò)多塊折流板的同時(shí)，對(duì)折流板管孔與換熱管之間的間隙實(shí)現(xiàn)剛性密封。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提供一種金屬密封套管及管殼式換熱器，其具有良好抗壓性能、且能夠在折流板管孔與換熱管之間形成穩(wěn)定的軸向密封段，在保證換熱管能夠同時(shí)穿過(guò)多塊折流板的同時(shí)，對(duì)折流板管孔與換熱管之間的間隙實(shí)現(xiàn)剛性密封。

2、為達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種金屬密封套管，其包括金屬套管部及金屬限位部，所述金屬套管部的管壁上形成有沿軸向連續(xù)起伏的環(huán)形凸部，所述環(huán)形凸部突出于管壁的部分為中空結(jié)構(gòu)；所述金屬限位部自金屬套管部一端徑向向外延伸至部分超出環(huán)形凸部的最大直徑。

3、優(yōu)選的，所述環(huán)形凸部至少包括一導(dǎo)向部，所述導(dǎo)向部的直徑沿金屬套管部朝向金屬限位部一端方向逐漸增大，且所述導(dǎo)向部與金屬套管部的管壁之間平滑過(guò)渡。

4、優(yōu)選的，所述環(huán)形凸部包括一與導(dǎo)向部平滑連接的弧形過(guò)渡部，所述弧形過(guò)渡部設(shè)置于環(huán)形凸部的頂端并形成平滑過(guò)渡的突脊。

5、優(yōu)選的，連續(xù)起伏設(shè)置的環(huán)形凸部的最大直徑沿金屬套管部遠(yuǎn)離金屬限位部的方向逐漸減小。

6、優(yōu)選的，所述金屬套管部遠(yuǎn)離金屬限位部的一端軸向延伸出一導(dǎo)向端，所述導(dǎo)向端的直徑沿金屬套管部遠(yuǎn)離金屬限位部的方向逐漸縮小。

7、優(yōu)選的，所述環(huán)形凸部相較金屬套管部的中軸線傾斜設(shè)置。

8、優(yōu)選的，所述金屬密封套管的環(huán)形管體上沿管體長(zhǎng)度方向開(kāi)設(shè)有一斷口，所述斷口自金屬限位部延伸至金屬套管部。

9、基于上述金屬密封套管，本發(fā)明還提供一種管殼式換熱器，其包括：

10、折流板，所述折流板上開(kāi)設(shè)有多個(gè)換熱管孔；

11、換熱管，所述換熱管穿套于所述換熱管孔中；

12、金屬密封套管，所述金屬密封套管的金屬套管部套設(shè)于換熱管及折流板之間的換熱管孔中，所述金屬限位部設(shè)置于金屬套管部朝向折流板迎水側(cè)。

13、優(yōu)選的，所述金屬套管部的環(huán)形凸部最大直徑大于換熱管孔內(nèi)徑，最小直徑大于或等于換熱管外徑并小于換熱管孔內(nèi)徑，金屬限位部的最大直徑大于換熱管孔內(nèi)徑。

14、優(yōu)選的，所述折流板為螺旋折流板，所述環(huán)形凸部沿?fù)Q熱管孔的傾斜角度傾斜設(shè)置。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果包括：

16、本發(fā)明所述金屬密封套管，其利用金屬較好的剛性和可塑性，在保證金屬密封套管具有較強(qiáng)抗壓性能的同時(shí)，基于金屬的可塑性，通過(guò)設(shè)計(jì)環(huán)形凸部突出于管壁的部分為中空結(jié)構(gòu)，使金屬套管被塞入密封管孔中時(shí)，環(huán)形凸部受到軸向擠壓力，在密封管孔內(nèi)發(fā)生徑向形變，從而對(duì)密封管孔進(jìn)行環(huán)向密封，進(jìn)而使軸向連續(xù)起伏的環(huán)形凸部共同在密封管孔中形成軸向密封段，增強(qiáng)金屬密封套管的密封效果。

17、本發(fā)明所述金屬密封套管，其在環(huán)形凸部上設(shè)置直徑沿金屬套管部朝向金屬限位部一端方向逐漸增大的導(dǎo)向部，并設(shè)計(jì)一與導(dǎo)向部平滑連接的弧形過(guò)渡部，使其在環(huán)形凸部的頂端形成平滑過(guò)渡的突脊，從而通過(guò)導(dǎo)向部引導(dǎo)環(huán)形凸部更加方便的擠入密封管孔中，并利用弧形過(guò)渡部幫助環(huán)形凸部更加順滑的擠入密封管孔中。

18、本發(fā)明所述金屬密封套管，其管壁上連續(xù)起伏設(shè)置的環(huán)形凸部的最大直徑沿金屬套管部遠(yuǎn)離金屬限位部的方向逐漸減小，使金屬套管的外側(cè)形成錐體，錐體一端的最大外徑大于密封管孔內(nèi)徑，另一端最小外徑小于密封管孔內(nèi)徑。當(dāng)需要將金屬套管部擠入密封管孔中時(shí)，通過(guò)將錐體直徑較小一端塞入密封管孔中，為金屬套管部整體擠入密封管孔中提供定位導(dǎo)向基礎(chǔ)。

19、本發(fā)明所述管殼式換熱器，其利用金屬密封套管對(duì)換熱管及折流板之間間隙進(jìn)行密封，通過(guò)設(shè)計(jì)金屬密封套管上的環(huán)形凸部突出于管壁的部分為中空結(jié)構(gòu)，使金屬密封套管被塞入換熱管孔中時(shí)，在換熱管孔內(nèi)發(fā)生徑向形變，對(duì)換熱管及折流板之間的間隙進(jìn)行環(huán)向密封，進(jìn)而使軸向連續(xù)起伏的環(huán)形凸部共同在換熱管孔中形成軸向密封段，增強(qiáng)了金屬密封套管對(duì)換熱管及折流板之間間隙的密封效果，提高了管式換熱器的換熱效率；避免了流體自折流板管孔與換熱管之間的間隙直接漏流導(dǎo)致?lián)Q熱效率降低的問(wèn)題。

20、本發(fā)明所述管殼式換熱器，當(dāng)金屬密封套管應(yīng)用于螺旋折流板時(shí)，金屬密封套管上的環(huán)形凸部沿?fù)Q熱管孔的傾斜角度傾斜設(shè)置。在軸向投影方向上，傾斜設(shè)置的環(huán)形凸部能夠?qū)Q熱管及折流板之間的間隙實(shí)現(xiàn)環(huán)向密封。

技術(shù)特征：

1.一種金屬密封套管，應(yīng)用于管殼式換熱器，其特征在于，包括金屬套管部及金屬限位部，所述金屬套管部的管壁上形成有沿軸向連續(xù)起伏的環(huán)形凸部，所述環(huán)形凸部突出于管壁的部分為中空結(jié)構(gòu)；所述金屬限位部自金屬套管部一端徑向向外延伸至部分超出環(huán)形凸部的最大直徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬密封套管，其特征在于，所述環(huán)形凸部至少包括一導(dǎo)向部，所述導(dǎo)向部的直徑沿金屬套管部朝向金屬限位部一端方向逐漸增大，且所述導(dǎo)向部與金屬套管部的管壁之間平滑過(guò)渡。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬密封套管，其特征在于，所述環(huán)形凸部包括一與導(dǎo)向部平滑連接的弧形過(guò)渡部，所述弧形過(guò)渡部設(shè)置于環(huán)形凸部的頂端并形成平滑過(guò)渡的突脊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬密封套管，其特征在于，連續(xù)起伏設(shè)置的環(huán)形凸部的最大直徑沿金屬套管部遠(yuǎn)離金屬限位部的方向逐漸減小。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬密封套管，其特征在于，所述金屬套管部遠(yuǎn)離金屬限位部的一端軸向延伸出一導(dǎo)向端，所述導(dǎo)向端的直徑沿金屬套管部遠(yuǎn)離金屬限位部的方向逐漸縮小。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬密封套管，其特征在于，所述環(huán)形凸部相較金屬套管部的中軸線傾斜設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬密封套管，其特征在于，所述金屬密封套管的環(huán)形管體上沿管體長(zhǎng)度方向開(kāi)設(shè)有一斷口，所述斷口自金屬限位部延伸至金屬套管部。

8.一種管殼式換熱器，其特征在于，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的管殼式換熱器，其特征在于，所述金屬套管部的環(huán)形凸部最大直徑大于換熱管孔內(nèi)徑，最小直徑大于或等于換熱管外徑并小于換熱管孔內(nèi)徑，金屬限位部的最大直徑大于換熱管孔內(nèi)徑。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的管殼式換熱器，其特征在于，所述折流板為螺旋折流板，所述環(huán)形凸部沿?fù)Q熱管孔的傾斜角度傾斜設(shè)置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種金屬密封套管及管殼式換熱器，其包括金屬套管部及金屬限位部，金屬套管部的管壁上形成有沿軸向連續(xù)起伏的環(huán)形凸部，環(huán)形凸部突出于管壁的部分為中空結(jié)構(gòu)；金屬限位部自金屬套管部一端徑向向外延伸至部分超出環(huán)形凸部的最大直徑。利用金屬較好的剛性和可塑性，在保證金屬密封套管具有較強(qiáng)抗壓性能的同時(shí)，基于金屬的可塑性，通過(guò)設(shè)計(jì)環(huán)形凸部突出于管壁的部分為中空結(jié)構(gòu)，使金屬套管被塞入密封管孔中時(shí)，環(huán)形凸部受到軸向擠壓力，在密封管孔內(nèi)發(fā)生徑向形變，從而對(duì)密封管孔進(jìn)行環(huán)向密封，進(jìn)而使軸向連續(xù)起伏的環(huán)形凸部共同在密封管孔中形成軸向密封段，增強(qiáng)金屬密封套管的密封效果。

技術(shù)研發(fā)人員：唐柳華,張榮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢過(guò)控科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21