CN107246476A - 一种管式间壁换热器换热管的密封方法 - Google Patents

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    • F16J15/3268—Mounting of sealing rings

Abstract

本发明涉及管式间壁换热器，具体涉及一种管式间壁换热器换热管的密封方法；采用以下技术方案：管式间壁换热器的金属波纹换热管设置在换热容器壳体内，换热管的两端通过并密封在换热容器壳体上，管端设置在换热器壳体外；其特征在于：换热管与换热器壳体密封方法采用在波纹换热管的一个或多个波谷设置O型密封圈，波纹换热管设置O型密封圈的外侧设置密封套；所述的密封套设置在换热容器壳体上；为防止波纹管在密封套里移动位置，在密封套的一端设置限位卡环，并用管螺帽加以固定。有益效果在于：波纹换热管通过密封圈和密封套不用焊接却能密封在换热容器壳体上，使制造换热器安装波纹管更简单，波纹换热管还能拆下便于维修与清洗。

Description

一种管式间壁换热器换热管的密封方法
技术领域
本发明涉及管式间壁换热器，具体涉及一种管式间壁换热器换热管的密封方法。
背景技术
在管式间壁换热器的套管换热器、蛇管换热器、列管换热器制造中使用金属材质的波纹管作为换热管，其中，不锈钢材质波纹管使用最为广泛，铜和钛材质的波纹管使用的较少。其优点是耐腐蚀，挠性好，耐高低温，耐压力，流体在波纹管内流动形成涡流换热均匀等。波纹管应用在间壁换热器中，广泛使用连接密封方式是焊接方式，具体的是把波纹管焊接在过渡接头上，再把过渡接头焊接密封在换热器的壳体上，也有少数部分采用填料函方法密封在换热器壳体上的。因为金属材质波纹管管壁薄，所以存在焊接技术难度大，焊前和焊后复杂的工艺过程，还需要昂贵的焊接设备和熟练技术人员，焊接部位易泄漏，不易维修与清洗等困难和缺点。
发明内容
针对上述金属材质的波纹管管壁薄，存在的焊接技术难度大，焊前和焊后复杂的工艺过程，还需要昂贵的焊接设备和熟练技术人员，焊接部位易泄漏，不易维修与清洗等困难和缺点。本发明提供了一种管式间壁换热器换热管的密封方法，用本发明密封方法的管式间壁换热器，节省焊接人力，设备和材料，安装方便，换热管还能拆下便于维修与清洗。
为实现上述目标，本发明采用以下技术方案：管式间壁换热器的金属波纹换热管设置在换热容器壳体内，换热管的两端通过并密封在换热容器壳体上，管端设置在换热容器壳体外；换热管与换热容器壳体密封方法采用在波纹换热管的一个或多个波谷设置0型密封圈，波纹换热管设置O型密封圈的外侧设置密封套；所述的密封套设置在换热容器壳体上。
通过上述技术方案，本发明由波纹换热管的波谷设置O型密封圈，O型密封圈外套上密封套，密封套设置在换热容器壳体上。密封套设置在换热器壳体上有多种方式：1)密封套可以采用螺纹连接；2)可以采用密封套与壳体设置成一个整体的；3)可以采用焊接；4)可以采用轴向密封如：密封套配合法兰再用螺栓连接焊接座板焊接在换热器壳体上。波纹换热管通过换热容器壳体内，冷却介质与被冷却介质通过波纹换热管的管壁进行间壁换热。
优选的，本发明密封套端部设置限位卡环；限位卡环的外部设置管帽；在密封套端部的波纹换热管波谷设置限位卡环，限位卡环内圆边卡在波纹换热管的波谷里，外圆边配合密封套，设置限位卡环的目的是限制波纹换热管在密封套里移动位置。限位卡环的外部设置管帽，管帽的作用是把嵌在密封套和管帽之间的限位卡环固定，管帽螺纹连接在密封套上。
本发明的有益效果在于：波纹换热管通过密封圈和密封套密封连接在容器壳体上，限位卡环和管帽配合把波纹换热管限制在密封套里防止移动位置，使制造换热器节省焊接人力、设备和材料，波纹换热管在换热容器里没有焊口，排除了泄漏的可能，安装波纹管更简单，波纹换热管还能拆下便于维修与清洗。本发明给制造间壁管式换热器安装波纹管多了一种密封选择。
附图说明
附图是本发明一支波纹换热管密封连接在换热容器壳体结构示意图
图中：波纹换热管1 O型密封圈2 密封套3 限位卡环31 管帽32 换热容器壳体4
具体实施方式
以下结合附图对本发明的三个实施例做进一步说明。
实施例1：使用本发明密封方法的套管换热器。两支不同直径的波纹管，内管设置在外管腔内，内管的两端通过外管的两端，并预留一管段；内管和外管组成同心套管，两管壁之间设置夹层空腔，在外管的两端各设置一个正三通管件，正三通管件的直通两端是配合内管和外管的密封套；内管波纹换热管1在管外壁的波谷设置一个或多个O型密封圈2，波纹换热管1设置密封圈2设置在密封套3里，密封套3的一端设置限位卡环31和管帽32，限位卡环31内圆边卡在波纹换热管1波谷里，限位卡环31嵌在密封套3与管帽32中间，管帽32用螺纹连接在密封套3上；外管在管端的波谷设置一个或多个O型密封圈，波纹管管端接入密封套里，密封套的一端设置限位卡环和管帽，限位卡环卡在波谷里，限位卡环嵌在密封套与管帽中间，所述的管帽采用螺纹连接在密封套上。外管还有更优的连接方式：外管的管端套入管帽，用平波器把波纹管管端的2-3个波峰制成密封端面，安装密封垫片和限位卡环并螺纹连接密封套上。两管壁之间夹层空腔经过连接并且密封，外管两端正三通的支管作为空腔进口和出口。内管通过外管两端并且预留的一段管，两个管端设置螺纹管接头，作为换热介质的进口和出口。
按以上实施例1密封方法制作换热器并测试，内管和外管用的是不锈钢材质的波纹管，内管选用外径波高25毫米，壁厚0.25毫米，长度6米。外管选用外径波高40毫米，壁厚0.25毫米，长度5米。按实施例1密封方法制作成不锈钢波纹管套管换热器。对上述不锈钢波纹管套管换热器进行压力试验：连接内管两端螺纹接头测试压力为1.6兆帕，无泄漏。连接外管两端正三通支管的进口和出口对夹层空腔测试压力为0.6兆帕，无泄漏；经试验得出结果：用O型密封圈的数量两个优于一个，用O型密封圈数量三个或四个与两个无明显区别。对上述套管换热器进行换热试验，测试换热效果，并与焊接的用不锈钢波纹管制作的套管换热器换热效果对比：内管腔介质是采用温度116℃的氢气含泡沫的粗品，流量为每10分钟1立方米，外管与内管空腔冷却介质是用温度14℃的井水，流量为每分钟1升，氢气粗品与井水逆流进行间壁换热，试验的目的是把116℃的氢气含泡沫的粗品冷却至常温，经对比这两种密封方法的换热器换热效果无明显差别。
实施例2：使用本发明密封方法的沉浸式蛇管换热器。沉浸式蛇管换热器结构描述：用金属波纹管弯绕成与容器内腔相适应的形状，波纹换热管的两管端通过并密封在换热容器的壳体上；作为换热介质进口和出口。采用的密封方法是波纹换热管1在波谷设置一个或多个O型密封圈2，波纹换热管1设置0型密封圈2的外侧设置密封套3，密封套3的一端设置限位卡环31和管帽32，限位卡环31内圆边卡在波纹换热管1波谷里，限位卡环31嵌在密封套3与管帽32中间，管帽32用螺纹连接在密封套3上；密封套3设置在换热器壳体4上，波纹换热管1通过换热器壳体4内，换热管1的两端设置在换热器壳体4外。换热器壳体4上设置被换热介质进口和出口。
实施例3：使用本发明密封方法的列管式换热器。主要由壳体、管板、两只或两只以上的金属波纹管组成的管束、封头组成。波纹换热管的两管端通过并密封在换热容器的管板或壳体上，作为换热介质进口和出口。采用的密封方法是波纹换热管1在波谷设置一个或多个0型密封圈2，波纹换热管1设置O型密封圈2的外侧设置密封套3，密封套3的一端设置限位卡环31和管帽32，限位卡环31内圆边卡在波纹换热管1波谷里，限位卡环31嵌在密封套3与管帽32中间，管帽32用螺纹连接在密封套3上；密封套设置在换热器管板或壳体4上，波纹换热管1通过换热器壳体4内，换热管1的两端设置在换热器管板或壳体4外。换热器壳体4上设置被换热介质进口和出口。管板在此实施例中作为换热容器腔室的组成部分，作用等于换热器壳体4.
注意事项：1)密封圈的选择要与波纹管的波谷作为V型密封沟槽尺寸相配合，请参照资料《机械设计手册》(第五版)第3卷的第4章，波纹管的波谷作为V型密封沟槽要注意尺寸是和《机械设计手册》的相关标准是有区别的，要结合实际配装。2)密封圈材质选择要与换热介质与温度相适应，换热介质的温度不能超出O型密封圈承受温度。
以上实施例为本发明优选例，不能认定用于限定本发明实施范围，凡依本发明密封方法用作管式间壁换热器，均应仍归属于本发明专利涵盖范围之内。

Claims (2)

1.一种管式间壁换热器换热管的密封方法，管式间壁换热器的金属波纹换热管设置在换热容器壳体内，换热管的两端通过并密封在换热容器壳体上，管端设置在换热容器壳体外；其特征在于：换热管与换热容器壳体密封方法采用在波纹换热管的一个或多个波谷设置O型密封圈，波纹换热管设置O型密封圈的外侧设置密封套；所述的密封套设置在换热容器壳体上。
2.根据权利要求1所述的一种管式间壁换热器换热管的密封方法，其特征在于，所述的密封套端部设置限位卡环；限位卡环的外部设置管帽。
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