技术领域
[0001] 本实用新型总体上涉及换热设备，具体地涉及一种适用于低温
露点腐蚀环境的换热管以及包括该换热管。
背景技术
[0002] 玻璃材料具有耐腐蚀、耐摩擦等优点，可以用于换热器的换热元件；但其
力学性能差，主要是脆性大、抗冲击性差，这极大的限制了玻璃在换热设备结构中的应用。而金属材料则相反，其抗腐蚀性通常较差，但是塑性、韧性、抗冲击性能良好。为此人们希望将玻璃材料和金属材料结合应用在换热设备中。玻璃在换热元件中的应用目前存在的一个问题是玻璃换热元件与金属构件的连接和密封较为困难，
现有技术并不能完全保证玻璃换热元件与金属
框架之间的密封。因此，开发一种具有改善的
密封性能的玻璃换热元件具有良好的经济效益和社会效益。实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的是提供一种换热管以及包括该换热管的换热器，其改善了换热管的密封性能。
[0004] 根据本实用新型的一个方面，提供了一种换热管，其包括相对设置的两个玻璃板和设置在这两个玻璃板的两侧的侧边缘之间的侧挡条，其中所述侧挡条在其长度方向上具有不同的横截面形状，从而所述侧挡条的中段被夹持在所述两个玻璃板之间，而所述侧挡条的端部的一部分被夹持在所述玻璃板之间，另一部分从所述玻璃板之间突出并封堵在玻璃板的侧面上。
[0005] 优选地，所述侧挡条的中段具有大致矩形的横截面形状，所述侧挡条的端部的所述一部分具有大致矩形的横截面形状，所述另一部分具有圆弧形突出的外侧表面并且该外侧表面与玻璃板的外侧平面形成平滑的过渡。
[0006] 在一些优选的
实施例中，所述侧挡条通过弹性
密封胶层与所述玻璃板之间粘接，并且所述换热管还包括防腐层，该防腐层至少在所述侧挡条的中段处
覆盖侧挡条以及弹性密封胶层的外侧。
[0007] 在一些实施例中，所述防腐层至少部分地填充在所述玻璃板之间。
[0008] 在一些实施例中，所述侧挡条通过防腐的弹性密封胶层与所述玻璃板之间粘接，所述弹性密封胶层至少在所述侧挡条的中段处覆盖侧挡条的外侧。
[0009] 在一些实施例中，所述换热管还可以包括设置在两侧的侧挡条之间的加强肋和
支撑柱中的至少一者，其中所述加强肋沿着侧挡条的大致整个长度延伸，所述支撑柱在所述侧挡条的长度方向上间隔设置。
[0010] 优选地，所述换热管还包括强化
传热构件，所述强化传热构件通过导热胶粘接在所述玻璃板的外表面上。
[0011] 根据本实用新型的另一个方面，提供了一种换热器，其包括：壳体，其上形成有第一
流体入口、第一流体出口、第二流体入口和第二流体出口，所述第一流体入口和第一流体出口相对设置；第一
管板和第二管板，它们分别设置在所述第一流体入口和第一流体出口处，并且形成有安装通孔；以及换热管，所述换热管的两端分别密封安装在第一和第二管板的安装通孔中，其中所述换热管为如上所述的换热管。
[0012] 在一些实施例中，在所述第一和第二管板的安装通孔的内壁与所述换热管的端部之间填充有密封胶并且设置有弹性
密封圈，所述密封胶包围所述弹性密封圈。
[0013] 优选地，所述换热器还可以包括设置在所述第一和第二管板的内侧的支撑板，所述支撑板具有对应于所述安装通孔的支撑孔，所述换热管的端部支撑在所述支撑板的支撑孔中。
[0014] 作为替代或补充，在所述第一和第二管板的安装通孔的内壁与所述换热管的端部之间还可以设置有附加弹性密封圈，该附加弹性密封圈相对于所述弹性密封圈较小，并位于所述弹性密封圈的更加靠近换热器内部的一侧。
[0015] 在一些实施例中，所述换热器还可以包括设置在所述第一和第二管板之间的、用于支撑换热管的支撑格栅，所述支撑格栅包括格栅状布置的支撑横条和支撑杆，其中所述支撑杆的外表面具有通
过喷涂或套装而设置的非金属防腐保护层。
[0016] 根据本实用新型，采用玻璃材质制成换热管，其
耐腐蚀性强，与此同时，在该换热管中通过采用横截面变化的侧挡条，一方面降低了加工难度及制造成本，另一方面改善了玻璃材质的换热管在与换热器管板连接处的密封性。
附图说明
[0017] 通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0018] 图1是根据本实用新型实施例的换热管的示例的示意图；
[0019] 图2(a)和图2(b)分别为图1所示换热管在
位置A-A和B-B处截取的横截面示例；
[0020] 图3(a)和图3(b)分别示意性地示出可用于图1所示换热管的侧挡条的不同示例；
[0021] 图4(a)、图4(b)、图4(c)和图4(d)分别示意性地示出图3(a)和图 3(b)所示侧挡条在不同位置截取的横截面；
[0022] 图5为图2(a)所示换热管的局部放大示意图，示出了侧挡条与玻璃板之间的连接和密封结构；
[0023] 图6为根据本实用新型实施例的换热器的结构示意图；
[0024] 图7和图8为图6所示换热器中换热管与管板之间的密封结构的不同示例的示意图；
[0025] 图9为图6所示换热器中的支撑格栅的示例的结构示意图；
[0026] 图10为图9所示支撑格栅的支撑杆的局部放大示意图。
具体实施方式
[0027] 下面结合附图和实施例对本
申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关
发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
[0028] 以下首先结合图1至图5介绍根据本实用新型的换热管。
[0029] 图1为根据本实用新型实施例的换热管的一个示例的示意图，图2(a) 和图2(b)分别为图1所示换热管在位置A-A和B-B处截取的横截面示例。如图1、图2(a)和图2(b)所示，根据本实用新型实施例的换热管10包括相对设置的两个玻璃板11和设置在这两个玻璃板的两侧的侧边缘之间的侧挡条12。玻璃板11和侧挡条12围合形成供换热介质从其中通过的通道。
[0030] 图2(a)和图2(b)所示截面A-A和截面B-B分别截取自图1中所示的位置A和位置B。可以看到，侧挡条12在其长度方向上具有不同的横截面形状。其中如截面A-A所示，侧挡条
12的中段被夹持在两个玻璃板11 之间；如截面B-B所示，侧挡条12的端部的一部分被夹持在玻璃板11 之间，另一部分从玻璃板11之间突出并封堵在玻璃板11的侧面上。
[0031] 图3(a)、图3(b)和图4(a)、图4(b)、图4(c)、图4(d)示意性地示出侧挡条12的不同示例，其中图4(a)、图4(b)、图4(c)和图4(d)示意性地示出图3(a)、图3(b)所示侧挡条在不同位置截取的横截面。
[0032] 结合以上附图可以看到，在一些优选实施例中，侧挡条12的中段可以具有大致矩形的横截面形状；侧挡条12的端部的一部分12a、12a’可以具有大致矩形的横截面形状，另一部分12b、12b’可以具有圆弧形突出的外侧表面，并且该外侧表面与玻璃板的外侧平面形成平滑的过渡(参见图2(b)的截面B-B)。例如，侧挡条12中段截面形状可以为矩形，端部截面形状可以为矩形和半圆组成的几何形状，其中矩形与半圆的几何中心线重合，且半圆的直径大于其与矩形连接的边的边长。
[0033] 此外，如图4(b)、图4(d)中截面E-E以及截面G-G所示，侧挡条12 可以是整体成型，也可以是拼接成型；在拼接成型的情况下，可以不限于截面G-G所示的分割方式。
[0034] 侧挡条12的材质可以是金属、非金属或两者的结合。在侧挡条12 为拼接成型的情况下，拼接的两个部分可以由不同的材料形成。优选，侧挡条12由玻璃制成。
[0035] 在根据本实用新型实施例的换热管中，侧挡条设置突出玻璃板的结构，特别是具有与玻璃板的外侧平面平滑过渡的圆弧外侧面的突出结构 (例如半圆形结构)的目的是易于与换热器管板、密封材料
接触紧密，从而构成有效的密封接头。另一方面，侧挡条在其长度方向上具有不同的横截面，从而使得仅在端部处设置突出的结构，避免了在侧挡条的一侧通长上加工形成圆弧面带来的加工复杂和成本高的问题。
[0036] 图5为图2(a)中箭头C所指的换热管的局部的放大示意图，示出了侧挡条12与玻璃板11之间的连接和密封结构。在图5所示示例中，侧挡条12通过弹性密封胶层15与两侧的玻璃板11粘接，并且换热管10 还可以包括防腐层16，该防腐层16至少在侧挡条12的中段处覆盖侧挡条12以及弹性密封胶层15的外侧。防腐层16优选还覆盖在玻璃板11 的侧面上。此外，如图5所示，防腐层16优选至少部分填充在玻璃板11 之间，这有助于改善防腐层的附着强度，从而提高整个换热管的防腐效果。
[0037] 弹性密封胶层15是由弹性好的密封胶形成的粘结层。防腐层16优选是由耐腐蚀性能好的密封胶形成的防腐蚀层；然而应该理解，防腐层 16并不限于是胶层，也可以由其它具有一定柔性的防腐材料形成。防腐层16防止腐蚀性介质腐蚀弹性密封胶层15。
[0038] 尽管没有示出，但是在本实用新型的另一些实施例中，也可以仅采用一个防腐的弹性密封胶层将侧挡条12与玻璃板11粘接，该弹性密封胶层至少在所述侧挡条的中段处覆盖侧挡条的外侧。换句话说，该耐腐蚀的弹性密封胶层同时作为粘接层和防腐层。
[0039] 优选弹性密封胶层和防腐层都是耐高温的。
[0040] 可以看到，换热管10采用胶粘连接的方式制成，避免了传统玻璃管需要熔融、拉制、整形、切断及磨口等复杂工艺，具有加工设备简单、制作工艺简洁、成本低廉的优点。而且，换热管10中通过采用弹性密封胶层和防腐层的双层结构，改善了换热管的耐腐蚀性能。
[0041] 返回参照图1和图2(a)、图2(b)，可以看到，根据本实用新型实施例的换热管10还可以包括设置在两侧的侧挡条12之间的加强肋13a和支撑柱13b。加强肋13a沿着侧挡条12的大致整个长度延伸；支撑柱13b 为柱状，在侧挡条12的长度方向上间隔设置。支撑柱13b可以为具有长轴方向与侧挡条12的长度方向一致的椭圆截面的柱体。加强肋13a、支撑柱13b与玻璃板11之间可以采用耐高温的弹性粘接剂连接。换热管10 也可以仅包括加强肋
13a和支撑柱13b中的一者。
[0042] 此外，如图1和图2(a)、图2(b)所示，换热管10还可以包括强化传热构件14，强化传热构件14可以通过导热胶粘接在玻璃板11的外侧平面。
[0043] 接下来将参照图6至图10介绍根据本实用新型的换热器。
[0044] 图6为根据本实用新型实施例的换热器的结构示意图。如图所示，换热器1包括壳体1以及设置在壳体1内的管板2和换热管10。壳体1 上形成有第一流体入口1a、第一流体出口1b、第二流体入口1c和第二流体出口1d，其中第一流体入口1a和第一流体出口1b相对设置。管板 2包括分别设置在第一流体入口1a和第一流体出口1b处的第一管板和第二管板，其上形成有安装通孔2a(见图7和图8)。换热管10的两端分别密封安装在第一和第二管板2的安装通孔2a中。换热管10为上文中介绍的根据本实用新型实施例的换热管。
[0045] 图7和图8为图6中箭头H所指的局部的放大示意图，示出了换热器中换热管与管板之间的密封结构的不同示例。
[0046] 如图7和图8所示，在第一和第二管板2的安装通孔2a的内壁与换热管10的端部之间填充有密封胶4,并且设置有弹性密封圈5，并且密封胶包围弹性密封圈。这种结构可以提高密封强度且具有良好的密封性能。弹性密封圈5的材质优选为
硅橡胶及氟橡胶，但是不限于此。
[0047] 在图7所示示例中，换热器1还包括设置在第一和第二管板2的内侧的支撑板6。支撑板6具有对应于安装通孔2a的支撑孔6a，换热管10 的端部支撑在支撑板6的支撑孔6a中。支撑板6的作用是在安装换热管 10时，能够确保换热管10与管板2的安装通孔2a之间有一定间隙，以便填充密封胶4。安装换热管10时，在管板2的安装通孔2a与换热管 10之间填充密封胶4，再填入弹性密封圈5，最后再填一次密封胶4。
[0048] 在图8所示的示例中，设置有两个弹性密封圈5，即大弹性密封圈 5a和小弹性密封圈5b。优选地，如图8所示，小弹性密封圈5b位于大弹性密封圈5a的更加靠近换热器内部的一侧。小弹性密封圈5b可以取代支撑板6，用于确保安装换热管10时在换热管10与安装通孔2a的内壁之间有足够的缝隙来填充密封胶。
[0049] 根据本实用新型实施例的换热器，在换热管与管板之间的安装结构中采用了柔性连接和密封，提高了密封强度和密封性能。
[0050] 返回参照图6，换热器1还可以包括设置在第一和第二管板2之间的、用于支撑换热管10的支撑格栅3。如图9所示，支撑格栅3包括格栅状布置的支撑横条31和支撑杆32。图10为图9中箭头K所指的局部的放大示意图。如图10所示，支撑杆32的外表面具有通过
喷涂或套装而设置的非金属防腐保护层32a。保护层32a优选为耐高温的。保护层32a优选由耐高温塑料形成，例如可以由塑料管直接套装形成，也可以是防腐材料喷涂形成的。
[0051] 以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
