CN109269339A - 管板组件及包括该管板组件的热交换器 - Google Patents

Abstract

一种管板组件至少包括第一管板和第二管板，第一管板中设置有至少一个第一管孔，第二管板中设置有至少一个第二管孔，第一管孔能够与对应的第二管孔对准，以使热交换器的换热管能够穿过第一管孔和第二管孔而穿设在管板组件上。其中，当安装在一起时，第一管板和第二管板的互相面对的表面至少部分地互相接触，以及，在第一管板和换热管之间设置有第一密封装置，而在第二管板和换热管之间设置有第二密封装置。该管板组件结构提高了管板与换热管之间的密封性能。还公开了包括该管板组件的热交换器。

Description

管板组件及包括该管板组件的热交换器

技术领域

本发明涉及一种用于热交换器的管板组件，进一步地还涉及一种包括该管板组件的热交换器，该热交换器尤其适用于腐蚀流体环境的热交换。

背景技术

管壳式热交换器广泛应用于许多工业领域中，其主要包括壳体、至少一个传热管和管板等部件，传热管通过例如将端部穿设于管板而安装在壳体内，温度不同的两种流体分别在传热管内、外流动，其中传热管内部流体称为“管程流体”，传热管外部的流体称为“壳程流体”。通过传热管的外壁实现管程流体和壳程流体之间的热交换。

传热管与管板之间目前的常规连接方式是通过螺套连接，螺套连接尤其是应用在腐蚀流体环境中，其中换热管由诸如陶瓷、石墨等耐腐蚀材料制成。并且，在组装过程中，需要使用螺套、密封圈等结构来实现换热管与管板之间的连接和固定。不过，在使用过程中，密封圈可能会发生磨损，同时，腐蚀性流体有可能对密封圈产生腐蚀，这样，在一段时间之后，密封圈会失效，导致腐蚀性流体流入到壳程侧，污染壳程流体。

为解决腐蚀性流体对壳程流体污染的问题，现有技术中还提出了双管板结构。但是，双管板结构在使用过程中仍存在一些问题。具体来说，对于双管板结构来说，其中的密封圈仍有可能因腐蚀性流体的腐蚀或其它原因而失效，为了对失效的密封圈进行更换维修，需要将两层管板结构完全拆除，维修工作量大。

因此，在热交换器领域中，尤其是对于在腐蚀性流体环境下工作的热交换器，需要有改进的结构，其能够提高管板与换热管之间的密封性，且进一步地，还可以实现减少维修工作量、提高热交换器的工作压力等目的中的至少一种。

发明内容

本发明是为解决以上现有技术所存在的问题中的至少一种而作出的，其目的是提供一种改进结构的热交换器用管板组件，其能够提高管板和换热管之间的密封性。

本发明的管板组件用于热交换器，该管板组件至少包括第一管板和第二管板，第一管板中设置有至少一个第一管孔，第二管板中设置有至少一个第二管孔，第一管孔能够与对应的第二管孔对准，以使热交换器的换热管能够穿过第一管孔和第二管孔而穿设在管板组件上，其中，当安装在一起时，第一管板和第二管板的互相面对的表面至少部分地互相接触，以及，在第一管板和换热管之间设置有第一密封装置，而在第二管板和换热管之间设置有第二密封装置。

在上述结构中，在第一管孔与换热管以及在第二管孔与换热管之间分别设置密封装置，各个密封装置能够独立地起到密封作用，即使其中一个密封装置失效，也只需对该密封装置进行维修更换，不会对其它的密封装置产生影响。由此，提高了管板与换热管之间的密封性能，降低了热交换器泄漏的风险。

在一种具体的实施结构中，第一管孔为沉孔，包括具有较小直径的第一部分和具有较大直径的第二部分，在第一部分和第二部分之间形成有台阶部，第一密封装置在第一管孔的第二部分处设置在第一管板和换热管之间。

此外，第二管孔也可为沉孔，包括具有较小直径的第一部分和具有较大直径的第二部分，在第二管孔的第一部分和第二部分之间形成有台阶部，第二密封装置在第二管孔的第二部分处设置在第二管板和换热管之间。

对于密封装置的具体结构来说，在一种较佳的实施方式中，第一密封装置包括：第一密封圈，第一密封圈抵接第一管孔中的台阶部；以及，第一固定件，第一固定件从第一管孔的第二部分***在第一管孔的内壁与换热管的外壁之间，并将第一密封圈固定在位。

同样地，第二密封装置也可包括：第二密封圈，第二密封圈抵接第二管孔中的台阶部；以及，第二固定件，第二固定件从第二管孔的第二部分***在第二管孔的内壁与换热管的外壁之间，并将第二密封圈固定在位。

进一步地，第一固定件为第一螺套，其中，第一管孔的第二部分的内壁中形成有内螺纹，第一螺套的外壁上形成有与第一管孔的第二部分的内螺纹相匹配的外螺纹。

第二固定件可也为第二螺套，其中，第二管孔的第二部分的内壁中形成有内螺纹，第二螺套的外壁上形成有与第二管孔的第二部分的内螺纹相匹配的外螺纹。

较佳地，在第一固定件与换热管的外壁之间形成有第一间隙；和/或在第二固定件与换热管的外壁之间形成有第二间隙。

通过该间隙的设置，可以减少各管板与换热管之间的摩擦阻力。这样，在进行热交换时，若由于热膨胀系数不同而在换热管上产生应力，换热管可相对于各管板进行滑动，而不会因该应力而破裂，也不会导致密封装置失效。

较佳地，第一管孔的第一部分的厚度等于或大于密封圈的厚度。这样的设置能够保证第一管孔处的连接强度，同时又能在一定程度上节省材料。

较佳地，在第一管板和第二管板之间设有连接槽，连接槽将各个第一管孔连通在一起和/或将各个第二管孔连通在一起，尤其是将各个第一管孔连通在一起；而在第一管板或第二管板中形成有排放通道，排放通道与连接槽相连通，并通到管板组件的外部。其中，排放通道的一种示例性结构为排放槽。当然，排放通道也可为其他形式，例如穿过第一或第二管板延伸到外部的排放孔等。

其中，可以通过在第一管板的面对第二管板的表面上设置凹槽来形成连接槽，也可以在第二管板的面对第一管板的表面上设置凹槽来形成连接槽，或者可以在第一管板和第二管板相面对的表面上同时设置互相对准的凹槽，来共同形成连接槽。

通过设置连接槽和排放通道，当发生泄漏时，泄漏出的流体可经由连接槽和排放通道流到外部，从而操作人员可从外部观察到或通过在排放通道出口处设置的检测仪器检测到密封装置是否发生泄漏。

较佳地，连接槽和/或排放槽的宽度大于等于0.5mm；和/或连接槽和/或排放槽的深度大于等于0.5mm。较佳地，上述宽度为1-5mm，上述深度为1-5mm。

这样，在保证泄漏流体能够顺利排出的同时，还能够避免换热效率下降，保证制造成本不会显著上升等。

较佳地，在安装好的状态中，第二密封装置的朝向第一管板的一端与第二管板的面向第一管板的表面之间形成有周向间隙，周向间隙围绕换热管，并与连接槽相连通。这样，可允许连接槽中的流体绕过换热管流到排放通道中。

而在上述第二密封装置包括第二密封圈和第二固定件的具体结构中，具体是该第二固定件的背向于第二密封圈的端部与第二管板的面向第一管板的表面之间形成有该周向间隙。

此外，第一管板和第二管板较佳地互相紧密接触，从而能够提高其整体强度。具体来说，除了设置有以上所述的第一和第二管孔、连接槽和周向间隙的部分之外，第一管板与第二管板的相互面对的表面的其余部分都互相接触，以增加接触面积，提高其强度。

较佳地，第一螺套的靠近第一密封圈的端部处不包括外螺纹；和/或第二螺套的靠近第二密封圈的端部处不包括外螺纹。这样的结构可优化对第一/第二密封圈的压紧。通过压紧第一/第二密封圈，可以使其压缩，进而夹紧换热管，并且在管板与换热管之间起到密封作用。

此外，第一管板的外周形成有至少一个第一螺孔，第二管板的外周形成有至少一个第二螺孔，各个第一螺孔能够与各个第二螺孔对准，以允许螺栓穿过，其中，第一螺孔较佳地为沉孔，螺栓从第二管板一侧***并从第一管板一侧伸出并与螺母螺纹配合，螺母被容纳在第一螺孔中。这样，可确保将第一管板和第二管板压紧在一起。

本发明的管板组件中，第一管板由耐腐蚀材料制成，第二管板由金属材料制成。所述换热管为碳化硅材料制成。这样的结构可应用在例如腐蚀性流体的环境中，比如以腐蚀性流体为管程流体。

在另一种结构中，第一管孔也可呈其它形状，例如在第一管孔中形成环形凹槽，凹槽中容纳有第一密封圈。在该结构中，可省略上述第一螺套，即第一密封装置由第一密封圈构成。进一步地，在该结构中，同样可设置有以上所述的连接槽、排放通道、周向间隙等结构。

本发明还涉及一种热交换器，该热交换器包括壳体、管程封头和设置在壳体与管程封头之间的如上所述的管板组件。

其中，热交换器的管程封头与壳体可分别形成有连接法兰，以分别与管板组件的第一管板和第二管板中的一个相接。或者，管程封头可与第一管板和第二管板中的一个一体形成，和/或壳体可与第一管板和第二管板中的另一个一体形成。

附图说明

在附图中：

图1a示出了本发明的第一实施例的热交换器的端视图。

图1b示出了沿图1a中的线A-A得到的热交换器的局部剖视图。

图2示出了图1b中的部分I的局部放大图。

图3a示出的是第一实施例的热交换器的管程侧管板的正视图。

图3b示出了沿图3a的线B-B得到的管程侧管板的截面图。

图4示出了管程侧管板的一种变形结构的正视图。

图5a示出了本发明的第二实施例的热交换器的端视图。

图5b示出了沿图5a中的线C-C得到的热交换器的局部剖视图。

图6示出了本发明的第三实施例的热交换器的局部剖视图。

图7示出了图6中的部分II的局部放大图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将结合附图对本发明的实施例进行详细描述。应当了解，附图中所示的仅仅是本发明的较佳实施例，其并不构成对本发明的范围的限制。本领域的技术人员可以在附图所示的实施例的基础上对本发明进行各种显而易见的修改、变型、等效替换，并且在不相矛盾的前提下，在以下所描述的不同实施例中的技术特征可以任意组合，而这些都落在本发明的保护范围之内。

<第一实施例>

图1a～图4示出了本发明的第一实施例。图1a示出了本发明的第一实施例的热交换器100的端视图，图1b则示出了沿着图1中的线A-A得到的局部剖视图。

如图1a和1b所示，热交换器100包括壳体(或者也可称为筒体)110、管程封头120和位于壳体110和管程封头120之间的管板组件130。

壳体110上设置有壳程接管111，该壳程接管111一端连接在壳体110上，另一端上可选地设置有壳程接管法兰112，用于与外部的管路相连接。壳程流体能够经由壳程接管111流入壳体110内部。

管程封头120上设置有管程接管121，类似于壳程接管111，管程接管121一端连接于管程封头120，另一端可选地设置有管程接管法兰122，用于与外部的管路相连接。管程流体能够经由该管程接管121流入到管程封头120中，进而流入固定在管板组件130上的换热管140中。

在图1b所示的结构中，管板组件130包括两个管板，分别为管程侧管板(或称第一管板)131和壳程侧管板(或称第二管板)132。在管程侧管板131和壳程侧管板132的周向上分别形成有若干个螺孔135(见图3a和3b)。在安装时，管程侧管板131和壳程侧管板132上的对应螺孔135互相对准，允许螺栓136穿过螺孔135，从而将管程侧管板131和壳程侧管板132连接在一起。

需要说明的是，图1b只是示出了热交换器100的一端侧(右侧)的局部剖视图，热交换器100还包括在图的左侧的部分，即，在壳体110的位于图1b中左侧的端部上也连接有同样结构的管板组件130和管程封头120。

进一步地，在管程封头120与管程侧管板131相接触的那一端上形成有管程封头法兰123，该管程封头法兰123上也形成有能够与螺孔135对准的螺孔，螺栓136可穿过该螺孔135，从而将管板组件130与管程封头120相连接。如图1b所示，在螺栓136的靠近管程封头120的一端上连接有螺母137，以实现最终的固定。

较佳地，在壳程侧管板13上的螺孔135可为沉孔结构，从而可在其面向管程封头120的一侧处设置管板螺母138，以有助于确保管程侧管板131与壳程侧管板132两者相面对的表面之间至少部分地接触。而且，通过设置该管板螺母138，可以先将管程侧管板131和壳程侧管板132固定在一起，形成完整的管板组件130，然后再将管板组件130作为整体连接到管程封头120上。而在需要对管程封头120进行清洗时，也可以将管程封头120拆下，不必将管程侧管板131和壳程侧管板132分开，从而操作更加方便。

下面将结合图2进一步描述管板组件130的具体结构。图2是图1b中的部分I的局部放大图，从中可见，管程侧管板131上形成有至少一个、较佳地多个第一管孔133，而在壳程侧管板132上形成有至少一个、较佳地多个第二管孔134，其中各第一管孔133分别与第二管孔134相对应，例如第一管孔133的数量与第二管孔134的数量相同，且在安装时，对应的第一管孔133和第二管孔134互相对准，从而允许换热管140穿过并固定在第一管孔133和第二管孔134中。在具有多个第一管孔133和第二管孔134的情况中，热交换器100对应地也包括多个换热管140。在图1所示的热交换器100的剖视图中可看到三个第一管孔133和三个第二管孔134，但为了清楚起见，只显示在中间的第一管孔133和第二管孔134中***有换热管140，但本领域技术人员可知的是，在使用过程中，上下两侧的第一管孔133和第二管孔134中同样也***有对应的换热管140。

对于每个换热管140来说，在换热管140与第一管孔133之间设置有第一密封装置。在图2所示的较佳结构中，第一管孔133为沉孔形式，其包括具有较小直径的第一部分1331和具有较大直径的第二部分1332。第一部分1331的直径与对应的换热管140的外径基本相同，较佳地略大于换热管140的外径，以允许顺利地将换热管140***到第一管孔133中。第一管孔133的第二部分1332的直径大于换热管140的外径，从而可在该第二部分1332处将第一密封装置设置在换热管140与第一管孔133之间。

在图2所示的结构中，第一密封装置包括管程侧螺套(或称第一螺套)151和第一密封圈152。第一密封圈152较佳地为O形密封圈，并由位于第一管孔133的第一部分1331和第二部分1332之间的阶梯部所承托，并通过管程侧螺套151固定在位，且较佳地通过管程侧螺套151的作用而被压缩，从而管程侧螺套151充当用于固定第一密封圈152的第一固定件。

在一种较佳地结构中，第一管孔133的具有较大直径的第二部分1332的内壁上形成有内螺纹，并且，在管程侧螺套151的外壁上相应地形成有外螺纹。通过内螺纹和外螺纹之间的配合，可使管程侧螺套151定位在该第二部分1332的内壁与换热管140的外壁之间，并且能够抵靠并进一步地压紧第一密封圈152。

在图2所示的较佳结构中可见，在管程侧螺套151的内壁和换热管140的外壁之间还留出一定的间隙。换言之，换热管140与管程侧螺套151之间并不接触，换热管140只是通过与第一管孔133的第一部分1331之间的接触而固定在管程侧管板131上。这样，当换热管140相对于管程侧管板131轴向滑动时，两者之间的摩擦阻力较小，从而降低了因壳体110与换热管140的热膨胀系数不同而导致的在热交换过程中密封效果降低或在换热管140上产生应力而导致换热管破裂的风险。

进一步较佳地，第一管孔133的第一部分1331的厚度、即从第一部分1331和第二部分1332之间的阶梯部到管程侧管板131的壳程侧表面的距离大于第一密封圈152的厚度、或者说是第一密封圈152的内径和外径之差。这样，可以在尽可能地节省材料的前提下仍然能够确保连接强度。

此外，在管程侧螺套151的靠近第一密封圈152的端部处较佳地不包括外螺纹。这样的设置能够更好地实现对第一密封圈152的压紧，以实现密封。

与第一密封装置类似，第二密封装置设置在换热管140与壳程侧管板132的第二管孔134之间。其中，第二管孔134也较佳地为沉孔形式，其包括具有较小直径的第一部分1341和具有较大直径的第二部分1342。第二管孔134的第二部分1342的直径大于换热管140的外径，从而可在该第二部分1342处将第二密封装置设置在换热管140与第二管孔134之间。

第二密封装置包括壳程侧螺套153和较佳地为O形密封圈的第二密封圈154。第二密封圈154由位于第二管孔134的第一部分1341和第二部分1342之间的阶梯部所承托，并通过壳程侧螺套(或称第二螺套)153固定在位，即壳程侧螺套153充当用于固定第二密封圈153的第二固定件。

在一种较佳结构中，第一管孔134的第二部分1342的内壁上也形成有内螺纹，而在壳程侧螺套153的外壁上相应地形成有外螺纹，以通过螺纹连接将管程侧螺套151定位在该第二部分1342的内壁与换热管140的外壁之间，并且能够抵靠并进一步地压紧第二密封圈154。

在壳程侧螺套153的内壁和换热管140的外壁之间也同样可留出一定的间隙，从而当换热管140相对于壳程侧管板132轴向滑动时，两者之间的摩擦阻力较小，从而降低了因壳体110与换热管140的热膨胀系数不同而导致的在热交换过程中密封效果降低或在换热管140上产生应力而导致换热管破裂的风险。

此外，第二管孔134的第一部分1341的厚度、即从第一部分1341和第二部分1342之间的阶梯部到壳程侧管板132的壳程侧表面的距离小于第二密封圈154的厚度。

在壳程侧螺套153的靠近第二密封圈154的端部处也较佳地不包括外螺纹。这样的设置能够更好地实现对第二密封圈154的压紧，以实现密封。此处，第二密封圈154的不包括外螺纹的端部的长度大于0.5mm，较佳地在1-5mm的范围内。并且管程侧螺套151的该不包括外螺纹的端部的外径等于管程侧螺套151上的外螺纹的底径，较佳地是小于该底径，从而确保该端部不会与第一管孔133第二部分1332的内壁上的内螺纹相干涉。

如图2中进一步所示的，在管程侧管板131和壳程侧管板132之间设置有连接槽161和排放槽162。可以通过在管程侧管板131和壳程侧管板132的相互面对的表面中的至少一个表面上设置沟槽来形成连接槽161和排放槽162。图3a和3b中更加清楚地示出了连接槽161和排放槽162的结构，其中是以管程侧管板131为例。如图3a和3b中可见，在管程侧管板131上形成有多个第一管孔133，具体来说是形成在管程侧管板131的中心处的中心第一管孔133和围绕着该中心第一管孔133设置的六个第一管孔133。在各第一管孔133之间设置有连接槽161，以使每个第一管孔133与其它的第一管孔133中的至少一个相连通。

在图2所示的较佳实施结构中，六个第一管孔133围绕着位于中心的第一管孔133呈圆周形状地布置，与之对应的，连接槽161的一部分也可沿着周向布置的六个第一管孔133形成为以位于中心的第一管孔133为中心的闭合圆形、多边形等。

所有的连接槽161最终会聚到排放通道，该排放通道将连接槽161连通到管程侧管板131和壳程侧管板132的外部。排放通道的一种具体形式例如是图3中所示的排放槽162。当第一密封装置和第二密封装置中的任意一个发生泄漏时，泄露出来的管程流体和/或壳程流体将流入连接槽161中，并经排放槽162流出。这样，可以从热交换器100的外部来观察到或通过在排放通道出口处设置的检测仪器检测到第一密封装置和第二密封装置是否发生了泄漏。

进一步地，可对泄漏出的流体进行检测，确定所流出的流体的类型，进而根据检测出的流体类型来确定是第一密封装置和第二密封装置中的哪一个发生了泄漏。热交换器100可自带有检测装置(未示出)，用于检测泄漏出的流体类型。

当然，排放通道也可以是其它形式，例如可以是从管程侧管板131和壳程侧管板132的互相面对的表面开始延伸的排放孔，该孔可在管程侧管板131和壳程侧管板132中的任意一个中延伸，并最终延伸到管程侧管板131和壳程侧管板132的外部。该排放孔的延伸方向和形态可以是任意的，只要确保从连接槽161会聚到排放孔中的泄漏流体能够流到外部即可。

连接槽161和排放槽162的尺寸设置既要考虑能够保证泄漏流体顺利排出，同时有需要保证管程侧管板131和壳程侧管板132之间的有效接触，以确保位于管板组件130两侧的管程流体和壳程流体之间的换热效率。并且，对于连接槽161或排放槽162的深度来说，需要确保泄漏流体能够顺利排出，但若深度过大，则会增加加工量，且对管程侧管板131和壳程侧管板132的厚度要求提高，导致成本上升。考虑到这些因素，在本发明中，将连接槽161和排放槽162的宽度设置成大于0.5mm，较佳地在1-5mm之间，且连接槽161和排放槽162的深度设置成大于0.5mm，较佳地在1-5mm之间。通过将连接槽161和排放槽162的深度的尺寸设置在上述数值范围内，可以显著地优化泄漏流体的流动顺畅性，同时又能将制造成本控制在合理范围内。

另外，本发明的发明人注意到，***在第一管孔133和第二管孔134中的换热管140会有阻断连接槽161与排放槽162之间的连通的作用。为克服换热管140的该阻断作用，一种方法是在管程侧管板131的面向壳程侧管板132的表面上的围绕换热管140的位置设置周向凹槽。这种方式会增加加工成本，并有可能影响管程侧管板131中对应于管程侧螺套151的部分的强度。

较佳地，在本发明中，将第二密封装置的纵向长度设置为小于第二管孔134的第二部分1342的纵向长度。在图2中则显示为第二密封圈154的截面直径(或者说第二密封圈154的高度)与壳程侧螺套153的纵向长度之和小于第二部分1342的纵向长度。这样，在安装到位之后，壳程侧螺套153的朝向管程侧管板131的端部与壳程侧管板132的面对管程侧管板131的表面之间形成有周向间隙163，该周向间隙163与连接槽161连通，从而允许泄漏的流体绕过换热管140向下流动。该周向间隙的尺寸设定为大于或等于0.5mm，较佳地在0.5-3mm的范围中。周向间隙的该尺寸可在显著优化泄漏流体的流动顺畅性的同时，还可将加工成本控制在合理范围内。

此外，在第二密封装置采取其它结构形式的情况下，概括来说，该周向间隙163形成在第二密封装置的朝向管程侧管板131的一端与壳程侧管板132面向管程侧管板131的表面之间。

在本发明中，管板组件130如上所述地包括两个管板，即管程侧管板131和壳程侧管板132，且在组装好的状态下，该管程侧管板131和壳程侧管板132之间互相接触，从而起到互相支承的作用。由此，在本发明中，在用于腐蚀性流体的环境中时，管程侧管板131、换热管140和管程封头120可由耐腐蚀材料制成，供腐蚀性流体流过，而壳程侧管板132可与壳体110一样地由钢材之类的高强度材料制成，从而为管板组件130提供整体结构强度。这样，即使是在腐蚀性流体的应用环境中，本发明的热交换器100仍然可承受较高的工作压力，例如，即使是在2MPa～10MPa的较高压力的腐蚀性流体环境下，本发明的热交换器100仍能够正常工作。

为了加强壳程侧管板132对管程侧管板131的支承作用，较佳地将壳程侧管板132和管程侧管板131设置成它们互相面对的表面的大部分都互相接触。换言之，除了以上提到开设有第一管孔133、第二管孔134、连接槽161、排放槽162、螺孔135等特征的部分之外，较佳地是管程侧管板131和壳程侧管板132的其余部分都互相接触。并且，通过螺母137的设置，使得管程侧管板131和壳程侧管板132更加紧密地接触在一起，进而提高其强度。

关于上述各部件的具体形成材料，换热管140较佳地可由碳化硅(SiC)制成，管程封头120可由诸如聚四氟乙烯之类的耐腐蚀材料制成，或者可在管程封头120的有可能与腐蚀性流体相接触的内表面上涂覆聚四氟乙烯层。对于管板组件130来说，用于形成管程侧管板131的材料例如包括聚四氟乙烯、诸如碳化硅之类的陶瓷等，或者可在外层具有聚四氟乙烯层、陶瓷涂层等，较佳地，管程侧管板131由聚四氟乙烯制成。用于形成壳程侧管板132的材料例如包括不锈钢、钛合金、碳钢等高强度金属材料。管程侧螺套151材质为耐腐蚀材料，例如聚四氟乙烯。壳程侧螺套153的材质优选为具有一定强度的金属材料，例如不锈钢、碳钢等。

进一步地，除了两个管板的情况之外，本发明的管板组件130也可包括两个以上的管板，这同样在本发明的范围之内。例如，可在壳程侧管板132的面向壳体110的一侧再添加一个管板，可在第一管孔133的面向管程封头120的一侧在添加一个管板，以及可在管程侧管板131和壳程侧管板132之间再添加一个管板。并且，在各管板之间还可按照以上所述的方式设置连接槽161和排放槽162等结构。

另外，在图3a中所示的管程侧管板131中包括七个第一管孔133，对应地，在壳程侧管板132上也包括七个第二管孔134。除了图3a所示的结构之外，管程侧管板131和壳程侧管板132还可分别包括其它数量和布置形式的第一管孔133和第二管孔134。例如，在图4所示的变形结构中，在管程侧管板131上形成有19个第一管孔133，且布置成包括一个中心第一管孔133和围绕该中心第一管孔133呈圆周地布置的两层第一管孔133，分别为包括六个第一管孔133的中间层和包括十二个第一管孔133的外层。

相对应地，如图4所示，连接槽161也包括内外两个呈闭合环状(圆形或多边形)的部分。

在图1b所示的结构中，壳程侧管板132一体地形成于壳体110上，从而同时起到壳体110的连接法兰的作用。相应地，管程侧管板131也可以一体地形成于管程封头120上，从而可省略管程封头法兰123。从另一方面来说，壳程侧管板132也可与壳体110分离，在壳体110上则另外形成连接法兰，如以下所述的。

<第二实施例>

图5a和5b示出了本发明的第二实施例。其中，与第一实施例相同的特征部分用相似的附图标记来表示，并且以下的公开内容中主要描述与第一实施例不同的特征，而不对相同的特征再作详细描述。除非有相反的描述，第一实施例中描述的特征同样适用于第二实施例。

图5a示出了本发明的第二实施例的热交换器200的端视图，图5b则示出了沿着图5a中的线C-C得到的局部剖视图。

与第一实施例的热交换器100相同，热交换器200包括壳体210、管程封头220和设置在壳体210和管程封头220之间的管板组件230。壳体210与管板组件230相接触的一端处形成有壳体法兰213，用于与管板组件230相连接，而管程封头220与管板组件230相接触的一端处形成有管程封头法兰223，用于将管程封头220与管板组件230相连接。

这样，在第二实施例中，管板组件230可完全地与壳体210和管程封头220相分离，从而有利于对热交换器200进行维护检修。

<第三实施例>

图6和7示出了本发明的第三实施例。其中，与第一和第二实施例相同的特征部分用相似的附图标记来表示，并且以下的公开内容中主要描述与第一和第二实施例不同的特征，而不对相同的特征再作详细描述。除非有相反的描述，第一和第二实施例中描述的特征同样适用于第三实施例。

图6示出了本发明的第三实施例的热交换器300的局部剖视图，图7则示出了图6中的部分II的局部放大图。

如图7的放大图所示，管程侧管板331中的第一管孔333并不是如第一实施例和第二实施例中那样形成沉孔形式，而是在第一管孔333的内壁中形成有环形槽335，该环形槽335的尺寸被设置成可容纳第一密封圈352。由此，在第三实施例中，第一密封装置只包括第一密封圈352，省略了之前的两个实施例中的管程侧螺套。

第三实施例中的壳程侧管板332的第二管孔334仍为沉孔形式，其中容纳有第二密封圈354和壳程侧螺套353。可以设想的是，在第三实施例中，第二管孔334也可形成为与第一管孔333相同的形状，从而可省略壳程侧螺套353。不过，图7中所示的结构是优选的，因为这可以方便地在壳程侧管板332面向管程侧管板331的表面上形成周向间隙163。

Claims (14)

1.一种管板组件，所述管板组件用于热交换器，其中，所述管板组件至少包括第一管板和第二管板，所述第一管板中设置有至少一个第一管孔，所述第二管板中设置有至少一个第二管孔，所述第一管孔能够与对应的所述第二管孔对准，以使所述热交换器的换热管能够穿过所述第一管孔和所述第二管孔而穿设在所述管板组件上，其特征在于，

当安装在一起时，所述第一管板和所述第二管板的互相面对的表面至少部分地互相接触，以及，在所述第一管板和所述换热管之间设置有第一密封装置，而在所述第二管板和所述换热管之间设置有第二密封装置。

2.如权利要求1所述的管板组件，其特征在于，所述第一管孔为沉孔，包括具有较小直径的第一部分和具有较大直径的第二部分，在所述第一部分和所述第二部分之间形成有台阶部，所述第一密封装置在所述第一管孔的所述第二部分处设置在所述第一管板和所述换热管之间；和/或

所述第二管孔为沉孔，包括具有较小直径的第一部分和具有较大直径的第二部分，在所述第二管孔的所述第一部分和所述第二部分之间形成有台阶部，所述第二密封装置在所述第二管孔的所述第二部分处设置在所述第二管板和所述换热管之间。

3.如权利要求2所述的管板组件，其特征在于，所述第一密封装置包括：第一密封圈，所述第一密封圈抵接所述第一管孔中的所述台阶部；以及，第一固定件，所述第一固定件从所述第一管孔的所述第二部分***在所述第一管孔的内壁与所述换热管的外壁之间，并将所述第一密封圈固定在位；和/或

所述第二密封装置包括：第二密封圈，所述第二密封圈抵接所述第二管孔中的所述台阶部；以及，第二固定件，所述第二固定件从所述第二管孔的所述第二部分***在所述第二管孔的内壁与所述换热管的外壁之间，并将所述第二密封圈固定在位。

4.如权利要求3所述的管板组件，其特征在于，所述第一固定件为第一螺套，其中，所述第一管孔的所述第二部分的所述内壁中形成有内螺纹，所述第一螺套的外壁上形成有与所述第一管孔的所述第二部分的所述内螺纹相匹配的外螺纹；和/或

所述第二固定件为第二螺套，其中，所述第二管孔的所述第二部分的所述内壁中形成有内螺纹，所述第二螺套的外壁上形成有与所述第二管孔的所述第二部分的所述内螺纹相匹配的外螺纹。

5.如权利要求3所述的管板组件，其特征在于，所述第一管孔的所述第一部分的厚度等于或大于所述密封圈的厚度。

6.如权利要求1所述的管板组件，其特征在于，在所述第一管板和所述第二管板之间设有连接槽，所述连接槽将各个所述第一管孔连通在一起和/或将各个所述第二管孔连通在一起，以及

在所述第一管板或所述第二管板中形成有排放通道，所述排放通道与所述连接槽相连通，并通到所述管板组件的外部。

7.如权利要求6所述的管板组件，其特征在于，所述连接槽形成在所述第一管板的面对所述第二管板的表面上和/或所述第二管板的面对所述第一管板的表面上。

8.如权利要求6或7所述的管板组件，其特征在于，所述排放通道为排放槽。

9.如权利要求8所述的管板组件，其特征在于，所述连接槽和/或所述排放槽的宽度大于等于0.5mm，较佳地为1-5mm；和/或

所述连接槽和/或所述排放槽的深度大于等于0.5mm，较佳地为1-5mm。

10.如权利要求6或7所述的管板组件，其特征在于，在安装好的状态中，所述第二密封装置的朝向所述第一管板的一端与所述第二管板的面向所述第一管板的表面之间形成有周向间隙，所述周向间隙围绕所述换热管，并与所述连接槽相连通，所述周向间隙的尺寸较佳地大于或等于0.5mm，更佳地在0.5-3mm的范围中。

11.如权利要求10所述的管板组件，其特征在于，除了设置有所述第一管孔和所述第二管孔、所述连接槽和所述周向间隙的部分之外，所述第一管板与所述第二管板的相互面对的表面的其余部分都互相接触。

12.如权利要求3所述的管板组件，其特征在于，

在所述第一管板和所述第二管板之间设有连接槽，所述连接槽将各个所述第一管孔连通在一起和/或将各个所述第二管孔连通在一起，以及

在所述第一管板或所述第二管板中形成有排放通道，所述排放通道与所述连接槽相连通，并通到所述管板组件的外部；

其中，在安装好的状态中，所述第二固定件的背向于所述第二密封圈的端部与所述第二管板的面向所述第一管板的表面之间形成有周向间隙，所述周向间隙围绕所述换热管，并与所述连接槽相连通，所述周向间隙的尺寸较佳地大于或等于0.5mm，更佳地在0.5-3mm的范围中。

13.如权利要求1所述的管板组件，其特征在于，所述第一管孔的内壁中形成有环形槽，所述第一密封装置包括第一密封圈，所述第一密封圈容纳在所述环形槽中；和/或

所述第一管板的外周形成有至少一个第一螺孔，所述第二管板的外周形成有至少一个第二螺孔，各个所述第一螺孔能够与各个所述第二螺孔对准，以允许螺栓穿过，其中，所述第一螺孔为沉孔，所述螺栓从所述第二管板一侧***并从所述第一管板一侧伸出并与螺母螺纹配合，所述螺母被容纳在所述第一螺孔中；和/或

所述第一管板由耐腐蚀材料制成，所述第二管板由金属材料制成；和/或

所述换热管为碳化硅材料制成。

14.一种热交换器，所述热交换器包括壳体、管程封头和设置在所述壳体与所述管程封头之间的如权利要求1～13中任一项所述的管板组件。