CN114323498B - 一种翅片换热管气密气压试验装置 - Google Patents

Abstract

一种翅片换热管气密气压试验装置，包括翅片换热管，翅片换热管一端与第一端部密封装置连接，翅片换热管的另一端与第二端部密封装置连接，第二端部密封装置的另一端通过软管接头连接压差法气密试验主机，所述第二端部密封装置包括第二筒体、第二弹性筒夹和第二压帽，所述第二筒体一侧内部形成喇叭口，外部设有外螺纹；所述第二弹性筒夹一侧呈喇叭状，与第二筒体的喇叭口相适配；所述第二压帽内设有内螺纹，内螺纹与第二筒体外螺纹相适配，本发明仅使用一台试验主机即可以对各种管型各种长度的翅片换热管进行气密性、气压的测量。

Description

一种翅片换热管气密气压试验装置

技术领域

本发明属于翅片换热管气密性测试技术领域，尤其是一种翅片换热管气密气压试验装置。

背景技术

不锈钢翅片换热管根据使用和设计的不同分为直管和U形管两种管型，而匹配不同的换热器，不锈钢翅片换热管的管长在3米—40米不等。而不锈钢翅片换热管生产完毕后，需要逐支进行气密性、气压试验以验证每一支不锈钢翅片换热管的密封性能。

目前对翅片换热管进行气密性、气压试验的方法是根据管型不同，安装对应的试验设备。针对直翅片换热管的试验，需调节气密性试验设备中密封装置的距离以适应不同管长的端部密封要求；针对U形翅片换热管的试验，要根据U形管的特点，在U形管同一侧设置两个能适应不同直径U形管的端部密封装置。

在核电领域，不锈钢翅片换热管长达40米，翅片换热管的周边布满了0.2-0.3MM的薄翅片，而核电领域的翅片换热管精度较高，在气密试验中碰伤翅片，不锈钢翅片换热管存在极大报废风险。

现有的气密性、气压试验中，试验设备一般处于固定状态，往往需要将直管或U形翅片换热管逐支搬到设备上进行气密性、气压试验，其测试的效率低下且频繁搬动翅片换热管容易造成翅片损伤导致不锈钢翅片换热管报废。

另一方面因翅片换热管气密性试验中直管和U形管的试验设备不通用，要同时满足两种管形的气密性、气压试验，至少需要两台试验设备，而翅片换热管的管长涉及范围大，导致气密性试验设备整体结构庞大，占用较大工厂面积。

因此亟需一种翅片换热管气密气压试验装置，采取一台试验设备就能实现不同长度的直管和U形管的气密试验，又能在试验中不搬运翅片换热管、不损伤翅片换热管。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种只需一台压差法气密试验主机即可对各种管型各种长度的翅片换热管进行气密性、气压的测量翅片换热管气密气压试验装置。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种翅片换热管气密气压试验装置，包括翅片换热管，翅片换热管一端与第一端部密封装置连接，翅片换热管的另一端与第二端部密封装置连接，第二端部密封装置的另一端通过软管接头连接压差法气密试验主机，所述第二端部密封装置包括第二筒体、第二弹性筒夹和第二压帽，所述第二筒体一侧内部形成喇叭口，外部设有外螺纹；所述第二弹性筒夹一侧呈喇叭状，与第二筒体的喇叭口相适配；所述第二压帽内设有内螺纹，内螺纹与第二筒体外螺纹相适配。

作为本发明的一种优选方案，所述第二筒体中部形成通孔，第二筒体内间隔分布凹槽，凹槽内安装密封圈，所述密封圈的内径尺寸小于翅片换热管的外径尺寸。

作为本发明的一种优选方案，所述第二弹性筒夹外侧布设若干镂空的长孔，该长孔沿第二弹性筒夹长度方向布设。

作为本发明的一种优选方案，所述第二弹性筒夹的另一侧形成定位块，所述第二压帽的内侧形成与定位块相适配的定位孔。

作为本发明的一种优选方案，所述第二压帽包括凸起段，该凸起段位于第二压帽的内螺纹与第二压帽定位孔之间，所述凸起段卡入第二弹性筒夹的缺口。

作为本发明的一种优选方案，所述第二弹性筒夹内形成弹性筒夹通孔，所述翅片换热管的一端依次穿过第二压帽、弹性筒夹通孔、密封圈并固定在软管接头前端。

作为本发明的一种优选方案，所述第二弹性筒夹的弹性筒夹通孔尺寸大于翅片换热管的外径尺寸。

作为本发明的一种优选方案，所述第一端部密封装置包括第一筒体、第一弹性筒夹、第一压帽以及堵头；所述第一筒体一端内部设有圆锥口，外部设有外螺纹；第一弹性筒夹套设在圆锥口内；第一压帽布设在第一弹性筒夹的顶部，第一压帽内部的外螺纹与第一筒体外表面的内螺纹相适配；所述堵头布设在第一筒体的另一端。

作为本发明的一种优选方案，所述第一筒体中部形成筒体通孔，第一筒体内间隔分布筒体凹槽，筒体凹槽内安装翅片换热管密封圈，所述翅片换热管密封圈的内径尺寸小于翅片换热管外径尺寸。

作为本发明的一种优选方案，所述第一弹性筒夹内形成筒夹通孔，所述翅片换热管的另一端依次穿过第一压帽、筒夹通孔、翅片换热管密封圈并固定在堵头前端。

本发明的有益效果是：

1.本发明只需一台压差法气密试验主机即可以对各种管型各种长度的翅片换热管进行气密、气压的测量，无需根据各种管型的翅片换热管专门采购试验设备。

2.本发明的结构简单便携，无需配套夹持机构，试验时直接套在翅片换热管的两端，无需手动搬运翅片换热管，提高气密性、气压的试验的效率。

3.本发明相较于传统试验节约了抬管辅助工人，改善生产技术，增大了生产效益，同时，避免了场地浪费。

4.本发明测试时无需抬放翅片换热管，可避免在抬放过程中对翅片的磕碰损伤，提高翅片换热管的质量。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例二的结构示意图；

图3是本发明第二端部密封装置的结构示意图；

图4是本发明第二弹性筒夹和第二压帽的连接结构图；

图中附图标记：翅片换热管1，第一端部密封装置2，第二端部密封装置3，软管接头4，压差法气密试验主机5，密封圈6，翅片换热管密封圈7，第一筒体21，第一弹性筒夹22，第一压帽23，堵头24，第二筒体31，第二弹性筒夹32，第二压帽33，圆锥口211，筒体通孔212，筒体凹槽213，筒夹通孔221，喇叭口311，通孔312，凹槽313，长孔321，定位块322，缺口323，弹性筒夹通孔324，定位孔331，凸起段332。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作详细说明。

如图1-4所示，一种翅片换热管气密气压试验装置，包括翅片换热管1，翅片换热管1一端与第一端部密封装置2连接，实现了翅片换热管1一端的密封，翅片换热管1的另一端与第二端部密封装置3连接，第二端部密封装置3的另一端通过软管接头4连接压差法气密试验主机5，所述压差法气密试验主机5采用压差法测试翅片换热管1的气密性，同理，该压差法气密试验主机5也可以做翅片换热管1的气压试验，所述第二端部密封装置3包括第二筒体31、第二弹性筒夹32和第二压帽33，第二弹性筒夹32的材料优选为不锈钢，所述第二筒体31一侧内部形成喇叭口311，外部设有外螺纹；所述第二弹性筒夹32一侧呈喇叭状，与第二筒体31的喇叭口311相适配；所述第二压帽33内设有内螺纹，内螺纹与第二筒体31外螺纹相适配。

具体的，本试验装置的翅片换热管1一般运用在核电，化工领域，其直径标准为19.05mm和25mm，本试验装中第一端部密封装置2、第二端部密封装置3为分离式的端部密封装置，第一端部密封装置2包括第一筒体21，第一弹性筒夹22，第一压帽23，堵头24；第二端部密封装置3包括第二筒体31，第二弹性筒夹32，第二压帽33；第一筒体21和第二筒体31的结构相同，第一弹性筒夹22和第二弹性筒夹32的结构相同，第一压帽23和第二压帽33的结构相同，第一端部密封装置2、第二端部密封装置3可承受20MPa以上的压力；第一端部密封装置2、第二端部密封装置3密封翅片换热管1时既不受管型影响又不受管长影响，实现了不依赖试验主机和固定夹具的便捷密封。

如图3-4所示，第二筒体31中部形成通孔312，第二筒体31内间隔分布凹槽313，凹槽313内安装密封圈6，所述密封圈6的内径尺寸稍小于翅片换热管1的外径尺寸，翅片换热管1套装于通孔312内因多个密封圈6的变形和压力在第二筒体31内达到密封。

第二弹性筒夹32外侧布设若干镂空的长孔321，该长孔321沿第二弹性筒夹32长度方向布设，镂空长孔321在第二压帽33向第二筒体31方向旋入并施力时促进第二弹性筒夹32的弹性变形。

第二弹性筒夹32的另一侧形成定位块322，所述第二压帽33的内侧形成与定位块322相适配的定位孔331，第二弹性筒夹32嵌入第二压帽33时，实现了第二弹性筒夹32和第二压帽33之间的限位定位。

第二压帽33包括凸起段332，该凸起段332位于第二压帽33的内螺纹与第二压帽33定位孔331之间，凸起段332卡入第二弹性筒夹32的缺口323，第二弹性筒夹32与第二压帽33组装时，先实现第二弹性筒夹32一边倾斜进入第二压帽33，再实现第二弹性筒夹32的另一边进入第二压帽33，凸起段332保证拆装翅片换热管1时第二弹性筒夹32不易从第二压帽33中掉出。

第二弹性筒夹32内形成弹性筒夹通孔324，第二弹性筒夹32的弹性筒夹通孔324尺寸稍大于翅片换热管1的外径尺寸，第二压帽33与第二筒体31未螺纹连接时，弹性筒夹通孔324与翅片换热管1为间隙配合，第二压帽33与第二筒体31螺纹连接时，第二弹性筒夹32受力变形，逐步缩小进入到第二筒体31的喇叭口，同时，弹性筒夹通孔324与翅片换热管1完全贴合，翅片换热管1的一端依次穿过第二压帽33、弹性筒夹通孔324、密封圈6并固定在软管接头4前端。

第一端部密封装置2包括第一筒体21、第一弹性筒夹22、第一压帽23以及堵头24；所述第一筒体21一端内部设有圆锥口211，外部设有外螺纹；第一弹性筒夹22套设在圆锥口211内；第一压帽23布设在第一弹性筒夹22的顶部，第一压帽23内部的外螺纹与第一筒体21外表面的内螺纹相适配；所述堵头24布设在第一筒体21的另一端。

具体的，第一端部密封装置2与第二端部密封装置3区别在于第一端部密封装置2的另一端直接安装堵头24对翅片换热管1一端实现密封，而第二端部密封装置3实现翅片换热管1侧面密封后，还需将翅片换热管1的另一端通过软管接头4通入到压差法气密试验主机5内，进行后续气密气压试验。

第一筒体21中部形成筒体通孔212，第一筒体21内间隔分布筒体凹槽213，筒体凹槽213内安装翅片换热管密封圈7，所述翅片换热管密封圈7的内径尺寸稍小于翅片换热管1外径尺寸，翅片换热管密封圈7的结构同密封圈6的结构一致。翅片换热管1套装于第一筒体21内因多个翅片换热管密封圈7的变形和压力达到密封。

第一弹性筒夹22内形成筒夹通孔221，第一弹性筒夹22的筒夹通孔221尺寸稍大于翅片换热管1的外径尺寸，第一压帽23与第一筒体21未螺纹连接时，筒体通孔212与翅片换热管1为间隙配合，第一压帽23与第一筒体21螺纹连接时，第一弹性筒夹22受力变形，逐步缩小进入第一筒体21的圆锥口211中，同时，筒夹通孔221与翅片换热管1完全贴合，翅片换热管1的另一端依次穿过第一压帽23、筒夹通孔221、翅片换热管密封圈7并固定在堵头24前端。

如图1，实施例一：气密试验装置运用在直翅片换热管上，该实施例中的翅片换热管均为直翅片换热管。

压差法气密试验主机5的一侧设有对照组A，A组的翅片换热管1内气密气压为标准值，通过与A组的标准值对比，确定测量的直翅片换热管是否完好无损。

翅片换热管1一端连接第一端部密封装置2上，通过第一端部密封装置2实现翅片换热管1一端的密封，翅片换热管1另一端通过第二端部密封装置3连接压差法气密试验主机5，实现翅片换热管1另一端的密封，后续通过开启压差法气密试验主机5进行气密气压试验。

使用时，在第一筒体21上旋出第一压帽23，嵌入在第一压帽23内第一弹性筒夹22回弹，将被测试的翅片换热管1一端通过第一压帽23、第一弹性筒夹22的筒夹通孔221，最后一个翅片换热管密封圈7直到堵头24前端；进一步的，将第一压帽23向第一筒体21内旋进，第一弹性筒夹22的筒夹通孔221缩小，夹紧翅片换热管1，防止夹紧翅片换热管1承压后第一端部密封装置2发生移动，第一端部密封装置2实现了翅片换热管1一端的密封。

同理，第二筒体31上旋出第二压帽33，嵌入在第二压帽33内第二弹性筒夹32回弹，将被测试的翅片换热管1一端通过第二压帽33、第二弹性筒夹32的弹性筒夹通孔324，最后一个密封圈6直到软管接头4前端；进一步的，将第二压帽33向第二筒体31内旋进，第二弹性筒夹32的弹性筒夹通孔324缩小，夹紧翅片换热管1，防止夹紧翅片换热管1承压后第二端部密封装置3发生移动，第二端部密封装置3实现了翅片换热管1侧面密封以及将翅片换热管1与压差法气密试验主机5连通。

第一端部密封装置2、第二端部密封装置3套装完毕后通过压差法气密试验主机5进行充气加压，开始气密性试验的检测，检测完毕后，转动松开第一压帽23、第二压帽33以松开第一弹性筒夹22、第二弹性筒夹32，即可拔出第一端部密封装置2、第二端部密封装置3并套装于下一根翅片换热管1的端部继续进行试验。

如图2，实施例二：气密试验装置运用在U形翅片换热管上，该实施例中的翅片换热管均为U形翅片换热管。

压差法气密试验主机5的一侧设有对照组A，A组的翅片换热管1内气密气压为标准值，通过与A组的标准值对比，确定测量的直翅片换热管是否完好无损。

翅片换热管1一端连接第一端部密封装置2上，通过第一端部密封装置2实现翅片换热管1一端的密封，翅片换热管1另一端通过第二端部密封装置3连接压差法气密试验主机5，实现翅片换热管1另一端的密封，后续通过开启压差法气密试验主机5进行气密气压试验。

使用时，在第一筒体21上旋出第一压帽23，嵌入在第一压帽23内第一弹性筒夹22回弹，将被测试的翅片换热管1一端通过第一压帽23、第一弹性筒夹22的筒夹通孔221，最后一个翅片换热管密封圈7直到堵头24前端；进一步的，将第一压帽23向第一筒体21内旋进，第一弹性筒夹22的筒夹通孔221缩小，夹紧翅片换热管1，防止夹紧翅片换热管1承压后第一端部密封装置2发生移动，第一端部密封装置2实现了翅片换热管1一端的密封。

同理，第二筒体31上旋出第二压帽33，嵌入在第二压帽33内第二弹性筒夹32回弹，将被测试的翅片换热管1一端通过第二压帽33、第二弹性筒夹32的弹性筒夹通孔324，最后一个密封圈6直到软管接头4前端；进一步的，将第二压帽33向第二筒体31内旋进，第二弹性筒夹32的弹性筒夹通孔324缩小，夹紧翅片换热管1，防止夹紧翅片换热管1承压后第二端部密封装置3发生移动，第二端部密封装置3实现了翅片换热管1侧面密封以及将翅片换热管1与压差法气密试验主机5连通。

第一端部密封装置2、第二端部密封装置3套装完毕后通过压差法气密试验主机5进行充气加压，开始气密性试验的检测，检测完毕后，转动松开第一压帽23、第二压帽33以松开第一弹性筒夹22、第二弹性筒夹32，即可拔出第一端部密封装置2、第二端部密封装置3并套装于下一根翅片换热管1的端部继续进行试验。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记：翅片换热管1，第一端部密封装置2，第二端部密封装置3，软管接头4，压差法气密试验主机5，密封圈6，翅片换热管密封圈7，第一筒体21，第一弹性筒夹22，第一压帽23，堵头24，第二筒体31，第二弹性筒夹32，第二压帽33，圆锥口211，筒体通孔212，筒体凹槽213，筒夹通孔221，喇叭口311，通孔312，凹槽313，长孔321，定位块322，缺口323，弹性筒夹通孔324，定位孔331，凸起段332等术语，但并不排除使用其它术语的可能性；使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (7)

1.一种翅片换热管气密气压试验装置，其特征在于：包括翅片换热管（1），翅片换热管（1）一端与第一端部密封装置（2）连接，翅片换热管（1）的另一端与第二端部密封装置（3）连接，第二端部密封装置（3）的另一端通过软管接头（4）连接压差法气密试验主机（5），所述第二端部密封装置（3）包括第二筒体（31）、第二弹性筒夹（32）和第二压帽（33），第二弹性筒夹（32）内形成弹性筒夹通孔（324），所述第二筒体（31）一侧内部形成喇叭口（311），外部设有外螺纹；所述第二弹性筒夹（32）一侧呈喇叭状，与第二筒体（31）的喇叭口（311）相适配；所述第二压帽（33）内设有内螺纹，内螺纹与第二筒体（31）外螺纹相适配，第二压帽（33）与第二筒体（31）未螺纹连接时，弹性筒夹通孔（324）与翅片换热管（1）为间隙配合；第二压帽（33）与第二筒体（31）螺纹连接时，第二弹性筒夹（32）受力变形，逐步缩小进入到第二筒体（31）的喇叭口，相应的，弹性筒夹通孔（324）与翅片换热管（1）完全贴合，翅片换热管（1）的一端依次穿过第二压帽（33）、弹性筒夹通孔（324）、密封圈（6）并固定在软管接头（4）前端；所述第一端部密封装置（2）包括第一筒体（21）、第一弹性筒夹（22）、第一压帽（23）以及堵头（24）；所述第一筒体（21）一端内部设有圆锥口（211），外部设有外螺纹；第一弹性筒夹（22）套设在圆锥口（211）内；第一压帽（23）布设在第一弹性筒夹（22）的顶部，第一压帽（23）内部的外螺纹与第一筒体（21）外表面的内螺纹相适配；所述堵头（24）布设在第一筒体（21）的另一端；所述第一筒体（21）中部形成筒体通孔（212），第一筒体（21）内间隔分布筒体凹槽（213），筒体凹槽（213）内安装翅片换热管密封圈（7），所述翅片换热管密封圈（7）的内径尺寸小于翅片换热管（1）外径尺寸；所述第一弹性筒夹（22）内形成筒夹通孔（221），所述翅片换热管（1）的另一端依次穿过第一压帽（23）、筒夹通孔（221）、翅片换热管密封圈（7）并固定在堵头（24）前端。

2.根据权利要求1所述的一种翅片换热管气密气压试验装置，其特征在于：所述第二筒体（31）中部形成通孔（312），第二筒体（31）内间隔分布凹槽（313），凹槽（313）内安装密封圈（6），所述密封圈（6）的内径尺寸小于翅片换热管（1）的外径尺寸。

3.根据权利要求1所述的一种翅片换热管气密气压试验装置，其特征在于：所述第二弹性筒夹（32）外侧布设若干镂空的长孔（321），该长孔（321）沿第二弹性筒夹（32）长度方向布设。

4.根据权利要求1所述的一种翅片换热管气密气压试验装置，其特征在于：所述第二弹性筒夹（32）的另一侧形成定位块（322），所述第二压帽（33）的内侧形成与定位块（322）相适配的定位孔（331）。

5.根据权利要求1所述的一种翅片换热管气密气压试验装置，其特征在于：所述第二压帽（33）包括凸起段（332），该凸起段（332）位于第二压帽（33）的内螺纹与第二压帽（33）定位孔（331）之间，所述凸起段（332）卡入第二弹性筒夹（32）的缺口（323）。

6.根据权利要求1所述的一种翅片换热管气密气压试验装置，其特征在于：所述第二弹性筒夹（32）的弹性筒夹通孔（324）尺寸大于翅片换热管（1）的外径尺寸。

7.一种翅片换热管气密气压试验装置的使用方法，其特征在于，采用权利要求1所述的装置，包括以下步骤：

步骤1：设立对照组A，A组的翅片换热管（1）内气密气压为标准值，通过与A组的标准值对比，确定测量的直翅片换热管是否完好无损；

步骤2：翅片换热管（1）一端连接第一端部密封装置（2）上，翅片换热管（1）另一端通过第二端部密封装置（3）连接压差法气密试验主机（5）；

步骤3：在第一筒体（21）上旋出第一压帽（23），嵌入在第一压帽（23）内第一弹性筒夹（22）回弹，将被测试的翅片换热管（1）一端通过第一压帽（23）、筒夹通孔（221），翅片换热管密封圈（7）直到堵头（24）前端；将第一压帽（23）向第一筒体(21)内旋进，第一弹性筒夹(22)的筒夹通孔(221)缩小，夹紧翅片换热管(1)，第一端部密封装置(2)实现了翅片换热管(1)一端的密封；

步骤4：第二筒体（31）上旋出第二压帽(33），嵌入在第二压帽（33）内第二弹性筒夹（32）回弹，将被测试的翅片换热管（1）一端通过第二压帽（33）、弹性筒夹通孔（324），密封圈（6）直到软管接头（4）前端；将第二压帽（33）向第二筒体（31）内旋进，第二弹性筒夹（32）的弹性筒夹通孔（324）缩小，夹紧翅片换热管（1）；

步骤5：第一端部密封装置（2）、第二端部密封装置（3）套装完毕后通过压差法气密试验主机（5）进行充气加压，开始气密性试验的检测，检测完毕后，转动松开第一压帽（23）、第二压帽（33）以松开第一弹性筒夹（22）、第二弹性筒夹（32），即可拔出第一端部密封装置（2）、第二端部密封装置（3）并套装于下一根翅片换热管（1）的端部继续进行试验。