一种钛—钢套管换热器的制作方法

一种钛
—
钢套管换热器
技术领域
1.本实用新型属于换热器领域，具体地说是一种钛—钢套管换热器。

背景技术：

2.由于介质和工况所需，有一种套管换热器，内管为钛管，套管为钢管。由于钛与钢不具有可焊性，套管与内管端头连接采用填料函式，这种连接方式的缺点是密封效果不好，要定期更换填料，且不适用于高温高压的场合。或者，采用钛钢复合管将套管与内管端头连接，即钛钢复合管内侧钛层的两端与钛内管的外壁焊接固定，钛钢复合管外侧钢层与钢套管的端头焊接固定；由于是复合管结构，可能会出现钛钢分层问题，钛钢分界面不明显，焊接易造成互熔，出现焊接缺陷。而且，由于是复合管结构，与内筒配合时对尺寸的要求也比较高，适用的内外管规格也较局限。

技术实现要素：

3.为了解决现有套管换热器存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种钛—钢套管换热器。
4.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
5.本实用新型包括多个结构相同、依次串联的套管组，每个套管组均包括钛内管及钢套管，所述钛内管位于钢套管的内部，所述钛内管的端头与钢套管的端头密封螺纹连接，所述钛内管的外表面上设有多个滑块组；相邻两套管组中的所述钢套管之间通过接管相连通，相邻两套管组中的所述钛内管之间通过弯管连通；第一个套管组中的所述钢套管的一端设有出水口，第一个套管组中的所述钛内管的一端设有进料口，最后一个套管组中的所述钢套管的一端设有进水口，最后一个套管组中的所述钛内管的一端设有出料口。
6.其中：所述钛内管的端头通过圆锥密封螺纹连接组件与钢套管的端头密封螺纹连接，所述圆锥密封螺纹连接组件包括钛环及钢环，所述钛内管端头的外表面固接有钛环，所述钛环制有外螺纹，所述钢套管端头固接有钢环，所述钢环制有内螺纹，所述钢环位于钛环及钛内管的外围，且所述钢环与钛环螺纹连接形成密封结构。
7.所述钛环与钢环之间为圆锥密封螺纹连接。
8.所述钛环与钢环之间的螺纹副里添加有密封料。
9.所述钛环内侧的上下两端分别与钛内管端头的外表面固接，所述钢环的外侧与钢套管的端头固接。
10.所述滑块组包括多个钛材质的滑块，各所述滑块沿圆周方向等高均布，或各所述滑块沿圆周方向呈螺旋状均布。
11.每个所述滑块组中的各滑块组焊于钛内管的外表面上，每个所述滑块的各面锐角倒钝。
12.每个所述套管组中的钛内管与钢套管同轴套合，各所述套管组前后平行布置，所述接管水平设置、横向连通相邻两套管组中的所述钢套管，所述弯管的两端分别通过法兰
与相邻两套管组中的所述钛内管连通。
13.每个所述套管组中的钛内管及钢套管均为倒置的“u”形，各所述滑块组沿“u”形钛内管的长度方向设置。
14.本实用新型的优点与积极效果为：
15.1．本实用新型采用圆锥密封螺纹连接的方式将钢套管与钛内管端头连接，可以提高其连接可靠性。
16.2．本实用新型的滑块起到调心作用，保证钛内管与钢套管同心；滑块各面的锐角倒钝，避免钢套管滑动时被割破导致换热器失效。
17.3．本实用新型第一个套管组中钛内管的一端在进料口处安装了可拆卸法兰，通过可拆卸法兰形成清垢窗口，清垢窗口直通第一个套管组中的钛内管，有利于实施物理方法清除第一个套管组中钛内管内壁残留的污垢；本实用新型相邻套管组中的钛内管之间通过法兰、弯管连通，拆卸弯管后即形成清垢窗口，便于实施物理方法清除其余钛内管内壁的污垢；由于能够及时实施清垢，可避免所用套管换热器因结构堵塞导致过快降效或失效，因此不需要频繁整体更换，其结果是大大改善换热效率，并且减少使用成本。
附图说明
18.图1为本实用新型的结构主视图；
19.图2为本实用新型的结构俯视图；
20.图3为图1中圆锥密封螺纹连接组件处的局部放大图；
21.其中：1为钛内管，2为钢套管，3为圆锥密封螺纹连接组件，301为钛环，302为钢环，4为法兰，5为弯管，6为接管，7为滑块，8为进水口，9为出水口，10为进料口，11为出料口。
具体实施方式
22.下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
23.如图1～3所示，本实用新型包括多个结构相同、依次串联的套管组，每个套管组均包括钛内管1及钢套管2，钛内管1位于钢套管2的内部，钛内管1的端头与钢套管2的端头密封螺纹连接，钛内管1的外表面上设有多个滑块组；相邻两套管组中的钢套管2之间通过接管6相连通，相邻两套管组中的钛内管1之间通过弯管5连通；第一个套管组中的钢套管2的一端设有出水口9、另一端通过接管6与第二个套管组中的钢套管2连通，第一个套管组中的钛内管1的一端设有进料口10、另一端通过弯管5与第二个套管组中的钛内管1连通，最后一个套管组中的钢套管2的一端设有进水口8、另一端通过接管6与前一个套管组中的钢套管2连通，最后一个套管组中的钛内管1的一端设有出料口11、另一端通过弯管5与前一个套管组中的钛内管连通。
24.本实施例的各套管组前后平行布置，每个套管组中的钛内管1及钢套管2均为倒置的“u”形，且每个套管组中的钛内管1与钢套管2同轴套合，各滑块组沿“u”形钛内管1的长度方向设置。本实施例的接管6水平设置、横向连通相邻两套管组中的钢套管2，弯管5的两端分别通过法兰4与相邻两套管组中的钛内管1连通。
25.本实施例的钛内管1的端头通过圆锥密封螺纹连接组件3与钢套管2的端头密封螺纹连接，圆锥密封螺纹连接组件3包括钛环301及钢环302，钛内管1端头的外表面固接有钛
环301，钛环301内侧的上下两端分别与钛内管1端头的外表面焊接固定，提高了连接强度，钛环301优先与钛内管1焊接，避免钢材混入，钛环301制有外螺纹；钢套管2端头固接有钢环302，钢环302的外侧与钢套管2的端头焊接固定，钢环302制有内螺纹，钢环302位于钛环301及钛内管1的外围，且钢环302与钛环301螺纹连接形成密封结构。本实施例的钛环301与钢环302之间为圆锥密封螺纹连接，可以提高钛环301与钢环302连接的可靠性。钛环301、钢环302规格易选择、可控制，能适用于各种规格的换热器。为了保证密封效果，本实施例在钛环301与钢环302之间的螺纹副里添加有密封料（如聚四氟乙烯）。
26.滑块组包括多个钛材质的滑块7，本实施例每个滑块组中有三个滑块7，各滑块7沿圆周方向等高均布，或各滑块7沿圆周方向呈螺旋状均布；本实施例每个滑块组中的三个滑块按设定间距呈120
°
组焊于钛内管1的外表面上，规律布置的滑块7在钛内管1与钢套管2的腔室之间扰动流体（本实施例为冷却水）、增大传热效果；滑块7起到调心作用，保证钛内管1与钢套管2同心。每个滑块7的各面锐角倒钝，避免钢套管2滑动时被割破导致换热器失效。
27.本实施例第一个套管组中钛内管1的一端在进料口10处安装了可拆卸法兰，通过可拆卸法兰形成清垢窗口，清垢窗口直通第一个套管组中的钛内管1，有利于实施物理方法清除第一个套管组中钛内管1内壁残留的污垢。本实施例相邻套管组中的钛内管1之间通过法兰4、弯管5连通，拆卸弯管5后即形成清垢窗口，便于实施物理方法清除其余钛内管1内壁的污垢。由于能够及时实施清垢，可避免所用套管换热器因结构堵塞导致过快降效或失效，因此不需要频繁整体更换，其结果是大大改善换热效率，并且减少使用成本。
28.本实用新型的制造工艺为：
29.首先将钛环301套装在钛内管1的端头，然后将钛环301内侧的上下两端与钛内管1的外表面焊接固定，经对焊缝渗透探伤合格后，再将钢环302与钛环301螺纹配合旋紧形成密封结构，还可以在螺纹副中添加聚四氟乙烯等密封料来加强密封性能；最后再将钢环302的外侧与钢套管2焊接固定，再经渗透探伤合格即可。
30.冷却水由进水口8进入，依次流经各套管组中钛内管1与钢套管2之间的腔室，并由出水口9流出。同时，物料由进料口10进料，依次经各套管组5的钛内管1内部，由出料口11出料。物料在经过钛内管1内部过程中与冷却水进行热交换。

技术特征：

1.一种钛—钢套管换热器，其特征在于：包括多个结构相同、依次串联的套管组，每个套管组均包括钛内管（1）及钢套管（2），所述钛内管（1）位于钢套管（2）的内部，所述钛内管（1）的端头与钢套管（2）的端头密封螺纹连接，所述钛内管（1）的外表面上设有多个滑块组；相邻两套管组中的所述钢套管（2）之间通过接管（6）相连通，相邻两套管组中的所述钛内管（1）之间通过弯管（5）连通；第一个套管组中的所述钢套管（2）的一端设有出水口（9），第一个套管组中的所述钛内管（1）的一端设有进料口（10），最后一个套管组中的所述钢套管（2）的一端设有进水口（8），最后一个套管组中的所述钛内管（1）的一端设有出料口（11）。2.根据权利要求1所述的钛—钢套管换热器，其特征在于：所述钛内管（1）的端头通过圆锥密封螺纹连接组件（3）与钢套管（2）的端头密封螺纹连接，所述圆锥密封螺纹连接组件（3）包括钛环（301）及钢环（302），所述钛内管（1）端头的外表面固接有钛环（301），所述钛环（301）制有外螺纹，所述钢套管（2）端头固接有钢环（302），所述钢环（302）制有内螺纹，所述钢环（302）位于钛环（301）及钛内管（1）的外围，且所述钢环（302）与钛环（301）螺纹连接形成密封结构。3.根据权利要求2所述的钛—钢套管换热器，其特征在于：所述钛环（301）与钢环（302）之间为圆锥密封螺纹连接。4.根据权利要求2所述的钛—钢套管换热器，其特征在于：所述钛环（301）与钢环（302）之间的螺纹副里添加有密封料。5.根据权利要求2所述的钛—钢套管换热器，其特征在于：所述钛环（301）内侧的上下两端分别与钛内管（1）端头的外表面固接，所述钢环（302）的外侧与钢套管（2）的端头固接。6.根据权利要求1所述的钛—钢套管换热器，其特征在于：所述滑块组包括多个钛材质的滑块（7），各所述滑块（7）沿圆周方向等高均布，或各所述滑块（7）沿圆周方向呈螺旋状均布。7.根据权利要求6所述的钛—钢套管换热器，其特征在于：每个所述滑块组中的各滑块（7）组焊于钛内管（1）的外表面上，每个所述滑块（7）的各面锐角倒钝。8.根据权利要求1所述的钛—钢套管换热器，其特征在于：每个所述套管组中的钛内管（1）与钢套管（2）同轴套合，各所述套管组前后平行布置，所述接管（6）水平设置、横向连通相邻两套管组中的所述钢套管（2），所述弯管（5）的两端分别通过法兰（4）与相邻两套管组中的所述钛内管（1）连通。9.根据权利要求1所述的钛—钢套管换热器，其特征在于：每个所述套管组中的钛内管（1）及钢套管（2）均为倒置的“u”形，各所述滑块组沿“u”形钛内管（1）的长度方向设置。

技术总结

本实用新型属于换热器领域，具体地说是一种钛—钢套管换热器，包括多个结构相同、依次串联的套管组，每个套管组均包括钛内管及钢套管，钛内管位于钢套管的内部，钛内管的端头与钢套管的端头密封螺纹连接，钛内管的外表面上设有多个滑块组；相邻两套管组中的钢套管之间通过接管相连通，相邻两套管组中的钛内管之间通过弯管连通；第一个套管组中的钢套管的一端设有出水口，第一个套管组中的钛内管的一端设有进料口，最后一个套管组中的钢套管的一端设有进水口，最后一个套管组中的钛内管的一端设有出料口。本实用新型采用圆锥密封螺纹连接的方式将钢套管与钛内管端头连接，可以提高其连接可靠性。接可靠性。接可靠性。