專利名稱：一種耐腐蝕空冷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于石油化工、電力、冶金等行業(yè)的耐腐蝕空冷器。
為解決上述問題，本實用新型采用如下兩種技術(shù)方案方案一一種耐腐蝕空冷器，包括換熱管、管箱和管板，換熱管與管板相連，其特征在于所述換熱管由位于外層的基管和位于內(nèi)層的耐腐蝕合金內(nèi)襯管組成，管板由基板和耐腐蝕合金復(fù)層組成，復(fù)層位于管板面向管箱內(nèi)的一側(cè)，換熱管的內(nèi)襯管從換熱管的端部伸入管箱并翻邊貼緊復(fù)層的表面，沿內(nèi)襯管翻邊結(jié)構(gòu)的外端與復(fù)層表面之間的圓形縫隙設(shè)有密封焊縫。
方案二一種耐腐蝕空冷器，包括換熱管、管箱和管板，換熱管與管板相連，其特征在于所述換熱管由位于外層的基管和位于內(nèi)層的耐腐蝕合金內(nèi)襯管組成，管板由基板和耐腐蝕合金復(fù)層組成，復(fù)層位于管板面向管箱內(nèi)的一側(cè)，復(fù)層的表面上圍繞從換熱管的端部伸出的內(nèi)襯管的外表面有一圓環(huán)形凹槽，圓環(huán)形凹槽內(nèi)設(shè)有耐腐蝕合金填充圓環(huán)，填充圓環(huán)的外圓柱面與管板復(fù)層之間以及填充圓環(huán)的內(nèi)圓柱面與內(nèi)襯管的外表面之間分別在復(fù)層表面所在的平面上形成兩個圓形縫隙，沿這兩個圓形縫隙分別設(shè)有密封焊縫。
方案一與方案二具有相同的特定技術(shù)特征，即換熱管由位于外層的基管和位于內(nèi)層的耐腐蝕合金內(nèi)襯管組成，管板由基板和耐腐蝕合金復(fù)層組成。僅換熱管端部與管板的連接采用了用密封焊縫將換熱管內(nèi)襯管的端部與管板復(fù)層相連接的兩種結(jié)構(gòu)，而形成了兩個不同的技術(shù)方案。
采用本實用新型，具有如下的有益效果首先，本實用新型空冷器的換熱管由位于外層的基管(通常為碳鋼材料)和位于內(nèi)層的耐腐蝕合金內(nèi)襯管所組成。外層的碳鋼基管使換熱管能夠滿足一定的承壓要求。內(nèi)層的內(nèi)襯管為耐腐蝕合金材料(例如雙相不銹鋼、鈦合金、蒙乃爾合金等)，對腐蝕介質(zhì)具有很好的抗腐蝕能力；這就能滿足對換熱管的耐腐蝕性的要求，大大減輕現(xiàn)有的碳鋼換熱管管束空冷器易于發(fā)生腐蝕的問題，延長其使用壽命。例如，將內(nèi)襯管為鈦合金(TA2)材料的換熱管管束空冷器用于煉油廠常壓蒸餾塔塔頂，其耐腐蝕性遠優(yōu)于碳鋼管束空冷器。參見下表的耐腐蝕性試驗結(jié)果(材料腐蝕率為毫米/年)

其次，現(xiàn)有的一些耐腐蝕空冷器，其換熱管完全采用耐腐蝕合金材料(例如雙相不銹鋼、鈦合金、蒙乃爾合金等)制造，因此耐腐蝕合金材料的用量較大。由于耐腐蝕合金材料的價格昂貴，導(dǎo)致空冷器的造價較高。而本實用新型空冷器，其換熱管的耐腐蝕合金內(nèi)襯管較薄，一般只有0.5毫米至0.8毫米，因此耐腐蝕合金材料的用量較少，進而使空冷器的造價大大降低。例如煉油廠常壓蒸餾塔塔頂用的一臺空冷器，換熱管管長為9米，共184根，分為4層布置。如果換熱管完全用鈦合金(TA2)制造(管直徑為Φ25毫米、壁厚為1.5毫米)，僅耐腐蝕合金原材料一項按目前價格就需要16.5萬元。而采用本實用新型，換熱管基管為10號碳鋼(管直徑為Φ25毫米、壁厚為2.5毫米)，內(nèi)襯管為0.5毫米厚的鈦合金(TA2)，換熱管原材料(碳鋼基管和耐腐蝕合金內(nèi)襯管)只需4.6萬元。所以，本實用新型的經(jīng)濟效益十分顯著。
第三，本實用新型空冷器，管板由基板和耐腐蝕合金復(fù)層組成，能有效地防止管箱內(nèi)介質(zhì)對管板的腐蝕?？绽淦鲹Q熱管管束與管板的連接方式非常重要，因為在實際應(yīng)用中，管板與換熱管管束連接處的腐蝕最為強烈。為此，本實用新型采用了用密封焊縫將換熱管內(nèi)襯管的端部與管板復(fù)層相連接的兩種結(jié)構(gòu)，能有效地防止管箱內(nèi)含有腐蝕物的被冷卻介質(zhì)流入換熱管基管與管板之間的縫隙，消除管板與換熱管管束連接處腐蝕的發(fā)生。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。
圖2是


圖1中的I部剖面放大圖。
圖3是本實用新型空冷器換熱管端部與管板的另一種連接結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖4是圖3中的II部剖面放大圖。
管板2由基板21和耐腐蝕合金復(fù)層22組成，復(fù)層22位于管板2面向管箱3內(nèi)的一側(cè)?；?1的材料一般為壓力容器用鋼(如16MnR鋼)。復(fù)層22為耐腐蝕合金材料(例如雙相不銹鋼、鈦合金、蒙乃爾合金等)。復(fù)層22的厚度一般為2毫米至3毫米。本實用新型所用的這種復(fù)合管板可采用常用的爆炸復(fù)合或其它復(fù)合方法來制造。
換熱管1的內(nèi)襯管12從換熱管1的端部伸入管箱3并翻邊貼緊復(fù)層22的表面，再沿內(nèi)襯管12翻邊結(jié)構(gòu)的外端與復(fù)層22表面之間的圓形縫隙施以密封焊縫4。
換熱管基管11的外表面一般加裝有翅片6，以提高換熱效果?？刹捎霉I(yè)上常用的各種類型的翅片，如張力緊固翅片、張力緊固L形翅片和雙金屬整體軋制翅片等。
圖3和圖4示出了本實用新型空冷器換熱管端部與管板的另一種連接結(jié)構(gòu)。參見圖3和圖4，在管板復(fù)層22的表面上，圍繞從換熱管1的端部伸出的內(nèi)襯管12的外表面有一圓環(huán)形凹槽。如圖所示的圓環(huán)形凹槽，由換熱管基管11管端的端面、從換熱管1的端部伸出的一段內(nèi)襯管12的外表面和管板復(fù)層22上沿換熱管的軸向而延伸的一段圓柱形表面所構(gòu)成；其斷面為矩形。圓環(huán)形凹槽內(nèi)設(shè)有耐腐蝕合金填充圓環(huán)5。填充圓環(huán)5為耐腐蝕合金材料(例如雙相不銹鋼、鈦合金、蒙乃爾合金等)。填充圓環(huán)5的外圓柱面與管板復(fù)層22之間以及填充圓環(huán)5的內(nèi)圓柱面與內(nèi)襯管12的外表面之間分別在復(fù)層22表面所在的平面上形成兩個圓形縫隙，沿這兩個圓形縫隙分別施以密封焊縫4。
圖3和圖4所示的空冷器與
圖1和圖2所示的空冷器相比，其區(qū)別僅在于換熱管端部內(nèi)襯管與管板復(fù)層之間的連接結(jié)構(gòu)不同；其余如換熱管和管板的結(jié)構(gòu)、換熱管內(nèi)襯管和管板復(fù)層所用的耐腐蝕合金材料等均完全相同(圖2、圖3和圖4中，所有未說明的附圖標記均與
圖1相同)。采用上述用密封焊縫將換熱管內(nèi)襯管12的端部與管板復(fù)層22相連接的兩種結(jié)構(gòu)，均能有效地防止管箱內(nèi)含有腐蝕物的被冷卻介質(zhì)流入換熱管基管與管板之間的縫隙，消除管板與換熱管管束連接處腐蝕的發(fā)生。
本實用新型的耐腐蝕空冷器，其換熱管管束內(nèi)的操作壓力一般為0.1MPa至1.6MPa，管束內(nèi)被冷卻介質(zhì)的溫度一般最高為200℃。
本實用新型的耐腐蝕空冷器，其換熱管的內(nèi)襯管、管板復(fù)層以及填充圓環(huán)一般采用相同的耐腐蝕合金材料；應(yīng)根據(jù)不同的腐蝕環(huán)境和具體的操作情況加以選取。
本實用新型可廣泛用于石油化工、電力、冶金等行業(yè)，用作含有腐蝕物的介質(zhì)的空氣冷卻器。
權(quán)利要求1.一種耐腐蝕空冷器，包括換熱管(1)、管箱(3)和管板(2)，換熱管(1)與管板(2)相連，其特征在于所述換熱管(1)由位于外層的基管(11)和位于內(nèi)層的耐腐蝕合金內(nèi)襯管(12)組成，管板(2)由基板(21)和耐腐蝕合金復(fù)層(22)組成，復(fù)層(22)位于管板(2)面向管箱(3)內(nèi)的一側(cè)，換熱管(1)的內(nèi)襯管(12)從換熱管(1)的端部伸入管箱(3)并翻邊貼緊復(fù)層(22)的表面，沿內(nèi)襯管(12)翻邊結(jié)構(gòu)的外端與復(fù)層(22)表面之間的圓形縫隙設(shè)有密封焊縫(4)。
2.一種耐腐蝕空冷器，包括換熱管(1)、管箱(3)和管板(2)，換熱管(1)與管板(2)相連，其特征在于所述換熱管(1)由位于外層的基管(11)和位于內(nèi)層的耐腐蝕合金內(nèi)襯管(12)組成，管板(2)由基板(21)和耐腐蝕合金復(fù)層(22)組成，復(fù)層(22)位于管板(2)面向管箱(3)內(nèi)的一側(cè)，復(fù)層(22)的表面上圍繞從換熱管(1)的端部伸出的內(nèi)襯管(12)的外表面有一圓環(huán)形凹槽，圓環(huán)形凹槽內(nèi)設(shè)有耐腐蝕合金填充圓環(huán)(5)，填充圓環(huán)(5)的外圓柱面與管板復(fù)層(22)之間以及填充圓環(huán)(5)的內(nèi)圓柱面與內(nèi)襯管(12)的外表面之間分別在復(fù)層(22)表面所在的平面上形成兩個圓形縫隙，沿這兩個圓形縫隙分別設(shè)有密封焊縫(4)。
專利摘要本實用新型公開了一種用于石油化工、電力、冶金等行業(yè)的耐腐蝕空冷器，主要用于解決現(xiàn)有的碳鋼換熱管管束空冷器易于發(fā)生腐蝕以及現(xiàn)有的耐腐蝕合金材料換熱管管束空冷器造價較高的問題。本實用新型耐腐蝕空冷器包括換熱管(1)、管箱(3)和管板(2)；換熱管(1)由位于外層的基管(11)和位于內(nèi)層的耐腐蝕合金內(nèi)襯管(12)組成，管板(2)由基板(21)和耐腐蝕合金復(fù)層(22)組成。換熱管(1)端部與管板(2)的連接，采用了用密封焊縫將換熱管內(nèi)襯管(12)的端部與管板復(fù)層(22)相連接的兩種結(jié)構(gòu)，能消除管板與換熱管管束連接處腐蝕的發(fā)生。本實用新型主要用作石油化工等行業(yè)中含有腐蝕物的介質(zhì)的空氣冷卻器。
文檔編號F28F9/04GK2586126SQ02290369
公開日2003年11月12日 申請日期2002年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月10日
發(fā)明者趙達生, 吳宏, 王健良, 張賢安, 董紹平, 王琪 申請人:中國石油化工集團公司, 中國石化集團洛陽石油化工工程公司