CN104713404A - 立式列管换热器浮管密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立式列管换热器浮管密封结构，由密封套，陶瓷纤维填料，环形挡板，圆筒，换热管，上管板，耐火料组成；密封套下端是一个带光滑内孔的圆环，套在换热管光滑圆柱面上；密封套上端用帽沿固定在上管板管孔边上；密封套的顶部有一个定位槽，里面安装固定一个圆筒，圆筒的内表面与换热管有空隙，外面挡住耐火料；密封套下端圆环的光滑内孔，常温下与换热管光滑圆柱面采用过盈配合。密封套安装方法：①先把换热管装进上管板管孔内；②采用热装法安装密封套，套在换热管上装进上管板管孔内，将其固定焊接时保证密封套的内壁与换热管的四周间隙均匀；上述改进能避免空气预热器多因素引起的空气泄漏，还能免去一项繁重而重复的维修操作。

Description

立式列管换热器浮管密封结构

技术领域

本发明涉及一种化工生产设备，尤其是炭黑生产设备空气预热器的浮管密封结构。

背景技术

立式列管换热器是炭黑生产设备空气预热器的基本结构形式，炭黑烟气含尘量很高，各换热管积灰速度不一致，热胀伸长量差别很大，因而浮管密封就是空气预热器的必然选择；浮管密封结构现有技术，简单地说是具有上、下两个功能区的密封套技术(ZL200820176623.4和ZL201310141231.X)，上功能区是填料密封区，下功能区是接触密封区，前者为常温下设备检测试压所设密封；后者为高温工作所设密封，原理就是利用换热管径向膨胀，吃掉与密封套预设的装配间隙，达到换热管与密封套“零间隙”接触密封；二者功能互补，可达到炭黑生产的基本要求。但是，现有技术存在两个较大缺点：①填料密封的问题，任何密封填料都有“烧蚀”现象，压紧的填料在常温下能达到密封要求的，经过“烧蚀”后重新打压就密封不住了，但设备要定期检测试压，怎么办？需要再进行密封填料的压紧操作，一台空气预热器上百个填料密封要逐个进行压紧操作，而且要钻进狭窄的上烟箱里面操作，又脏又累又麻烦；②接触密封问题，密封套的“零间隙”接触密封，必须是换热管升温达到一定高度才能实现，像被积灰等原因堵死的换热管，它们不通高温烟气了，温度上不去了 就无法实现“零间隙”接触密封；虽然说空气预热器允许有5‰的空气泄漏量，有三个、两个密封套稍微有点漏气不影响大局，但数量多了就能发生整个上烟箱的“烟气自燃”，发生这个现象会导致炭黑成品采收率的降低，不得不提前停炉检修，因而增加停炉次数影响炭黑产量。

发明内容

为了克服空气预热器浮管密封现有技术的上述缺点，本发明重新设计密封套的结构和形状，改变密封套与换热管初始安装的配合关系和安装方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：立式列管换热器浮管密封结构，由密封套，陶瓷纤维填料，环形挡板，圆筒，换热管，上管板和耐火料组成，其特征在于:换热管的顶部加工出一段光滑的圆柱面(G)；密封套下端是一个圆环(F)，它有一个与换热管接触的光滑内孔；密封套上端有一个帽沿，帽沿里边有一个直径比密封套内壁稍大一点的定位槽(H)；密封套套在换热管光滑圆柱面(G)上，其帽沿固定在上管板的管孔边上，密封套下端要伸出上管板的下表面；密封套内壁与换热管的光滑圆柱面之间有空隙，用陶瓷纤维填料填满；在定位槽(H)里面放一个环形挡板挡住下面的填料；在环形挡板上面定位槽(H)里面，安装固定一个圆筒，安装后的圆筒的内表面与换热管的光滑圆柱面有空隙，不妨碍换热管伸缩活动；圆筒的安装高度不低于上管板的耐火料的高度，圆筒挡住耐火料使其不能接触换热管。

上述方案中，密封套下端圆环(F)上的与换热管接触的光滑内孔，常温下与换热管光滑圆柱面的初始安装配合采用“轻型压入”级过盈配合，以保证常温下设备检测试压用密封要求；换热管升温后仍然保持过盈配合，换热管与密 封套是全天候过盈配合。

上述方案中，换热管与密封套的安装方法改为：①首先把换热管装进上管板管孔内；②采用热装法安装密封套，把密封套套在换热管的光滑圆柱面上，装进上管板管孔内，将密封套上端帽沿搭在上管板表面上，将其固定焊接时保证密封套的内壁与换热管的四周间隙均匀。

本发明的有益效果是，由于改变了密封套与换热管的初始安装配合性质，使密封套与换热管具有全天候“过盈配合”密封；由于改变密封条于换热管的安装方法，使密封套与换热管接触面的同轴度更好，能保证“过盈配合”密封的质量；上述改进能使空气预热器彻底摆脱由多因素引起的空气泄漏(上烟箱烟气自燃)问题，避免因空气泄漏而增加停机次数，降低炭黑产量；上述改进能使空气预热器彻底免去一项繁重的重复的为设备检测试压所需要的维修操作。

附图说明

图1是本发明实施例和结构示意图；

图2是图1“Ⅰ”局部放大图；

图3是图1“Ⅱ”局部放大图。

图中，1密封套，2陶瓷纤维填料，3环形挡板,4圆筒，5换热管，6上管板,7耐火料，G换热管光滑圆柱面，H密封套上端定位槽，F密封套下端带光滑内孔的圆环，A密封套下端圆环的宽度，B密封套下端圆环的厚度。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

参见图1-图3，立式列管换热器浮管密封结构，由密封套1，陶瓷纤维填料2，环形挡板3，圆筒4，换热管5，上管板6，耐火料7组成。

在换热管5的顶部加工出一段光滑的圆柱面G；密封套1下端是一个圆环F，它有一个与换热管5接触的光滑内孔；密封套1上端是一个帽沿，帽沿里边有一个直径比密封套1内壁稍大一点的定位槽H；密封套1套在换热管5光滑圆柱面G上，其帽沿固定在上管板6的管孔边上，密封套下端伸出上管板的下表面；密封套1内壁与换热管5的光滑圆柱面之间有空隙，用陶瓷纤维填料2填满用以防尘；在定位槽H里面放一个环形挡板3挡住下面的填料；在环形挡板3上面定位槽H里面，安装固定一个圆筒4，圆筒4的内表面与换热管1的光滑圆柱面有空隙，不妨碍换热管1伸缩活动；圆筒4的安装高度不低于上管板6的耐火料7的高度，圆筒4挡住耐火料7使其不能接触换热管5。

密封套1下端圆环F上的与换热管5接触的光滑内孔，常温下与换热管5光滑圆柱面的初始安装配合采用“轻型压入”级过盈配合，以保证常温下设备检测试压用密封要求；换热管5升温后仍然保持过盈配合，换热管与密封套是全天候过盈配合；圆环F的厚度B和宽度A，参考《圆柱面过盈连接》理论，结合换热管5的规格选取适当尺寸，以保证换热管5在升温和降温过程与密封套1滑动阻力较小。

换热管5与密封套1的安装方法改为：①首先把换热管1装进上管板6的管孔内；②采用热装法安装密封套1，把密封套1套在换热管的光滑圆柱面上，装进上管板6的管孔内，将密封套1上端帽沿搭在上管板6表面上，将其固定焊接时保证密封套1的内壁与换热管5的光滑圆柱面的四周间隙均匀，同轴度好。

Claims (3)

1.立式列管换热器浮管密封结构，由密封套，陶瓷纤维填料，环形挡板，圆筒，换热管，上管板，耐火料组成，其特征在于:换热管的顶部加工出一段光滑的圆柱面(G)；密封套下端是一个圆环(F)，它有一个与换热管接触的光滑内孔；密封套上端有一个帽沿，帽沿里边有一个直径比密封套内壁稍大一点的定位槽(H)；密封套套在换热管光滑圆柱面(G)上，其帽沿固定在上管板的管孔边上，密封套下端要伸出上管板的下表面；密封套内壁与换热管的光滑圆柱面之间有空隙，用陶瓷纤维填料填满；在定位槽(H)里面放一个环形挡板挡住下面的填料；在环形挡板上面定位槽(H)里面，安装固定一个圆筒，安装后的圆筒的内表面与换热管的光滑圆柱面有空隙，不妨碍换热管伸缩活动；圆筒的安装高度不低于上管板的耐火料的高度，圆筒挡住耐火料使其不能接触换热管。

2.根据权利要求1所述的立式列管换热器浮管密封结构，其特征在于：密封套下端圆环(F)上的与换热管接触的光滑内孔，常温下与换热管光滑圆柱面的初始安装配合采用“轻型压入”级过盈配合，以保证常温下设备检测试压用密封要求；换热管升温后仍然保持过盈配合，换热管与密封套是全天候过盈配合。

3.根据权利要求1所述的立式列管换热器浮管密封结构，其特征在于：换热管与密封套的安装方法改为：①首先把换热管装进上管板管孔内；②采用热装法安装密封套，把密封套套在换热管的光滑圆柱面上，装进上管板管孔内，将密封套上端帽沿搭在上管板表面上，将其固定焊接时保证密封套的内壁与换热管的四周间隙均匀。