[其他]卧式双孔容积式热交换器

说明书

本实用新型属于建筑物中供应热水用的热交换器。其国际专利分类号为F28D－7／06。

容积式热交换器在各行各业中被广泛采用。因为它把蓄热和加热合为一体，操作管理简单，是不均匀用水及高峰负荷集中使用单位制备热水可选用的较为理想的设备，所以受到普遍的欢迎。

公知的这类卧式容积式热交换器通常是由截面为圆形的薄壁壳体及安装在壳体内部的U形热交换管束所组成。筒体两端由标准椭圆封头封闭，一端封头上开有一个安装热交换管束用的大孔。一个带有法兰盘的圆形截面接管，通过垫板补强方法焊接在大孔圆周上。U型热交换管束安装在带有法兰盘的管箱上。管束通过大孔及壳体内的滑道送入壳体内部，并将管箱法兰与接管法兰密封连接。筒体的另一端封头上则开设有工作孔，以便对壳体内部进行清理或检修。此外，筒体、封头、管箱上还设有多条管路，以使热交换器进行工作。日本昭和39年实用新案登录第751697号即属此类（见日本温水工业株式会社现行产品样本）。

这类公知的卧式容积式热交换器存在的问题是，单位容积的换热面积小，产热水量少，壳体承压能力低，大孔接管处的补强结构不够合理等。

本实用新型的目的是提供一种单位容积的换热面积大，单位时间产热水量多，壳体承压能力高，结构合理的卧式容积式热交换器。

本实用新型是通过下述技术措施来实现的：见附图，热交换器封头结构示意图。一个卧式放置、圆形截面的容积式热交换器壳体（1），通过管箱（5）将U型热交换管束（2）装于壳体（1）内，其特征在于：壳体封头（3）上开有两个装接接管（4）的偏心相邻接近的大孔，双孔孔位在水平中心线下方。这种卧式双孔容积式热交换器较之过去单孔容积式热交换器，由于增多了U型热交换管束，所以具有更大的换热面积，并可使冷水区减少到壳体截面高度的1／3以下。

本实用新型的另一个特征在于双孔孔位节距A，B的选择是通过有限单元法计算所确定的，计算所用的结构有限元通用程序中使用了等参元和双精度数，用以保证理想的计算结果。同时，本实用新型主要对8立方米、10立方米、15立方米三种容积式热交换器进行了计算，并选定出较为合理的接管内径、孔位、封头壁厚、接管壁厚，具体数据如下表：

热交换器容积    接管内径    节距A    节距B    封头壁厚    接管壁厚

（立米）    （毫米）    （毫米）    （毫米）    （毫米）    （毫米）

8        500        370        350        20        22～26

10        600        420        400        20        30～38

15        700        520        430        20        46～52

本实用新型的第三个特征在于：封头双孔的补强方式采用厚壁管补强。即将经过有限单元法计算所得壁厚的接管插入开孔内，然后在封头内外与接管相交的圆周线上进行焊接。（这种在标准椭圆上开大的偏心双孔的厚壁管补强计算，是过去从未解决的问题。本实用新型不仅解决了这一问题，而且经测试验证出它的补强效果较之垫板补强方式更加安全可靠。）

本实用新型将在下述实施例中得到进一步的说明。

一种建筑物中供应热水用的10立米卧式双孔容积式热交换器，见附图。

如图所示，由内径为2000毫米的筒体（1），长短轴比为2：1的标准椭圆封头（3）组成热交换器壳体，封头（3）的水平中心线下方开有两个节距A＝420毫米，B＝400毫米的偏心相邻连接的大孔，壁厚34毫米，内径600毫米的接管（4）插入开孔之中，沿封头内外与接管交线处围焊。直径为38×3的U型热交换管束（2）通过管箱（5）与接管（4）用法兰密封连接。壳体上的其它附设管口及检修孔等均按常规。

由于在标准椭圆封头上采用了双大孔厚壁管补强的方法，并对孔位、封头壁厚及接管壁厚进行了有限单元法计算，确定出较为合理的数值，本实用新型在此实施例及8立米、15立米卧式双孔容积式热交换器中达到的技术指标如下表：

热交换器容积        壳体工作压力        换热面积        出水温度

（立米）        （公斤／平方厘米）        （平米）        （℃）

8        12        24.72        75