CN203132414U - 内置填料腔浮头换热器的浮头端密封结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种内置填料腔浮头换热器的浮头端密封结构，包括浮头端管箱、壳体、壳体法兰和浮动管板，浮头端管箱和壳体之间通过壳体法兰固定连接，浮动管板设于壳体内，根据换热器管束与壳体的相对移动趋势，在浮动管板外圆周或壳体法兰内侧设置填料密封腔，填料密封腔内设置填料及填料压紧法兰，填料压紧法兰与壳体法兰或者浮动管板固定连接。本浮头端密封结构，其结构简单，占换热器空间少，密封设计利用了管束与壳体的相对移动趋势，压紧柔性填料来达到自紧的作用，使换热器管程与壳程的密封性能在工作时更为可靠，尤其适用于需经常清洗换热管、需对管束进行更换维护，管程为单程且要求管程流体无聚积的卧式安装工况。
Description
技术领域
本实用新型涉及内置填料腔的浮头换热器技术领域，特别涉及一种内置填料腔浮头换热器的浮头端密封结构。
背景技术
目前广泛应用于工业领域的浮头管板换热器的结构如图1所示，其组成部件包括管箱1、管束2、壳体3、浮头端管箱4、浮头端盖5、浮动管板6和钩圈7，浮动管板6外周通过钩圈7固定于浮头端盖5处。该结构的浮头管板换热器零部件多，结构复杂，制造和检修也较复杂；同时，浮头端盖及钩圈占用换热器空间较大，使换热器的壳体周边无法布管，管束与壳体之间空隙较大，容易造成漏流，这不仅大大影响了换热器的换热效果，且使得换热器体积庞大，经济性差。
另外，目前也有外置填料腔的换热器结构，但其设备所占用的空间大，制造复杂，且对于卧式换热器而言，在管程的流道内存在物料积存空间，不适应介质会产生自聚反应的工况，检修时也无法将介质置换干净，影响职业卫生与环保。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种制造简单，抽出方便，管程与壳程密封性能可靠的内置填料腔浮头换热器的浮头端密封结构。
本实用新型的技术方案为：一种内置填料腔浮头换热器的浮头端密封结构，包括浮头端管箱、壳体、壳体法兰和浮动管板，浮头端管箱和壳体之间通过壳体法兰固定连接，浮动管板设于壳体内，浮动管板外径与壳体法兰内表面之间设置填料密封腔，填料密封腔内设置填料及填料压紧法兰，填料压紧法兰与壳体法兰或者浮动管板固定连接。
所述填料包括软金属垫圈和柔性填料，柔性填料的一侧设置软金属垫圈，柔性填料的另一侧设置填料压紧法兰。
根据换热器内管束与壳体的相对移动趋势，填料密封腔的位置也有所不同：
当管束相对伸长时，所述浮动管板的外圆周面上设有凹面，凹面与壳体法兰的内表面之间形成填料密封腔；
所述凹面一侧设有凸台斜面，软金属垫圈一侧紧靠凸台斜面，并分别与壳体法兰内表面和柔性填料相接触，填料压紧法兰与柔性填料相接触后通过螺栓固定于壳体法兰上；
所述凸台斜面与浮动管板端面之间的夹角为15～25°。
当管束相对缩短时，所述壳体法兰的内表面上设有凹面，凹面与浮动管板的外圆周面形成填料密封腔；
所述凹面一侧设有凸台斜面，软金属垫圈一侧紧靠凸台斜面，并分别与浮动管板外圆周和柔性填料相接触，填料压紧法兰与柔性填料相接触后通过螺栓固定于浮动管板上；
所述凸台斜面与壳体法兰端面之间的夹角为15～25°。
上述两种不同位置的填料密封腔中，凸台斜面的外边缘与相应的壳体法兰内表面或浮动管板外圆周面之间的间隙一般小于0.8mm，填料密封腔内柔性填料的填充量根据壳体与管束的相对位移量以及填料的性能而确定；软金属垫圈与凸台斜面之间呈线接触密封，凸台斜面还具有自锁的作用，并对壳程物料进行第一道密封。
所述浮头端管箱与壳体法兰的连接处还设有垫片。
本内置填料腔浮头换热器的浮头端密封结构应用时，其原理是：在浮头端，浮动管板与壳体法兰之间形成密封面，填料密封腔可设置在换热器壳体法兰上或浮动管板上，而填料压紧法兰则相应固定在浮动管板上或壳体法兰内侧，这主要根据设备在工作状态时，管束与壳体相对移动趋势而定；如果管束相对伸长，则填料密封腔设置在浮动管板上，填料压紧法兰固定在壳体法兰上；如果管束相对缩短，则填料密封腔设置在壳体法兰上，填料压紧法兰固定在浮动管板上；这样可使填料密封在工作状态时有自动压紧的趋势，保证填料密封更为可靠。
本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：
本内置填料腔浮头换热器的浮头端密封结构，其结构简单，占换热器空间少，密封设计利用了管板与壳体的相对位移趋势，压紧柔性填料来达到自紧的作用，使换热器管程与壳程的密封性能在工作时更为可靠，尤其适用于需经常清洗换热管、需对管束进行更换维护，管程为单程且要求管程流体无聚积的卧式安装工况。
本内置填料腔浮头换热器的浮头端密封结构克服了现有浮头管板式换热器结构复杂，流体漏流区大，传热效果不佳，经济性差的弊病，使得换热器制造简单，管束抽出方便，管程与壳程密封性能可靠。同时，不论是卧式还是立式安装，管程物料没有积存空间，管程容易置换干净，不易堵塞。
附图说明
图1为传统浮头管板式换热器的结构示意图。
图2为使用本浮头端密封结构后内置填料腔浮头换热器的结构示意图。
图3为实施例1中浮头端密封结构的示意图。
图4为实施例2中浮头端密封结构的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例一种内置填料腔浮头换热器的浮头端密封结构，如图2所示，包括浮头端管箱4、壳体3、壳体法兰8和浮动管板6，浮头端管箱4和壳体3之间通过壳体法兰8固定连接，浮动管板设于壳体内，浮动管板外径与壳体法兰内表面之间设置填料密封腔，填料密封腔内设置填料及填料压紧法兰，填料压紧法兰与壳体法兰或者浮动管板固定连接。
根据浮动管板上管束的相对移动趋势，填料密封腔的位置也有所不同，本实施例是当管束相对伸长时，如图3所示，浮动管板6的外圆周面上设有凹面，凹面与壳体法兰8的内表面之间形成填料密封腔；
填料密封腔内设置填料，填料包括软金属垫圈9和柔性填料10，柔性填料的一侧设置软金属垫圈9，柔性填料的另一侧设置填料压紧法兰11。
其中，凹面一侧设有凸台斜面，软金属垫圈一侧紧靠凸台斜面，同时软金属垫圈与柔性填料10及壳体法兰8内表面相接触，填料压紧法兰11与柔性填料10相接触后通过螺栓12固定于壳体法兰8上；
凸台斜面与浮动管板端面之间的夹角为15～25°。
浮头端管箱4与壳体法兰8的连接处还设有垫片13。
本内置填料腔浮头换热器的浮头端密封结构应用时，其原理是：在浮头端，浮动管板与壳体法兰之间形成密封面，填料密封腔设置在浮动管板上，工作时，管束相对伸长或有伸长趋势，这样可使填料密封在工作状态时有自动压紧的趋势，保证填料密封更为可靠。
实施例2
本实施例一种内置填料腔浮头换热器的浮头端密封结构，如图2所示，包括浮头端管箱4、壳体3、壳体法兰8和浮动管板6，浮头端管箱4和壳体3之间通过壳体法兰8固定连接，浮动管板设于壳体内，浮动管板外径与壳体法兰内表面之间设置填料密封腔，填料密封腔内设置填料及填料压紧法兰，填料压紧法兰与壳体法兰或者浮动管板固定连接。
根据浮动管板上管束的相对移动趋势，填料密封腔的位置也有所不同，本实施例是管束相对缩短时，如图4所示，壳体法兰8的内表面上设有凹面，凹面与浮动管板6的外圆周面形成填料密封腔；
填料密封腔内设置填料，填料包括软金属垫圈9和柔性填料10，柔性填料的一侧设置软金属垫圈9，柔性填料的另一侧设置填料压紧法兰11。
其中，凹面一侧设有凸台斜面，软金属垫圈一侧紧靠凸台斜面，同时软金属垫圈与柔性填料10及浮动管板6外圆周相接触，填料压紧法兰11与柔性填料10相接触后通过螺栓12固定于浮动管板6上；
凸台斜面与壳体法兰端面之间的夹角为15～25°。
浮头端管箱4与壳体法兰8的连接处还设有垫片13。
本内置填料腔浮头换热器的浮头端密封结构应用时，其原理是：在浮头端，浮动管板与壳体法兰之间形成密封面，填料密封腔设置在壳体法兰上，工作时，管束相对缩短或有缩短趋势，这样可使填料密封在工作状态时有自动压紧的趋势，保证填料密封更为可靠。
上述2个实施例中，两种不同位置的填料密封腔中，凸台斜面的外边缘与相应的壳体法兰内表面或浮动管板外圆周面之间的间隙一般小于0.8mm，填料密封腔内柔性填料的填充量根据壳体与管束的相对位移量以及填料的性能而确定；软金属垫圈与凸台斜面之间呈线接触密封，凸台斜面还具有自锁的作用，并对壳程物料进行第一道密封。
如上所述，便可较好地实现本实用新型，上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。
Claims (8)
1.内置填料腔浮头换热器的浮头端密封结构，包括浮头端管箱、壳体、壳体法兰和浮动管板，浮头端管箱和壳体之间通过壳体法兰固定连接，浮动管板设于壳体内，其特征在于，浮动管板外径与壳体法兰内表面之间设置填料密封腔，填料密封腔内设置填料及填料压紧法兰，填料压紧法兰与壳体法兰或者浮动管板固定连接。
2.根据权利要求1所述内置填料腔浮头换热器的浮头端密封结构，其特征在于，所述填料包括软金属垫圈和柔性填料，柔性填料的一侧设置软金属垫圈，柔性填料的另一侧设置填料压紧法兰。
3.根据权利要求2所述内置填料腔浮头换热器的浮头端密封结构，其特征在于，所述浮动管板的外圆周面上设有凹面，凹面与壳体法兰的内表面之间形成填料密封腔。
4.根据权利要求3所述内置填料腔浮头换热器的浮头端密封结构，其特征在于，所述凹面一侧设有凸台斜面，软金属垫圈一侧紧靠凸台斜面，软金属垫圈同时与柔性填料和壳体法兰内表面相接触，填料压紧法兰与柔性填料相接触后通过螺栓固定于壳体法兰上。
5.根据权利要求4所述内置填料腔浮头换热器的浮头端密封结构，其特征在于，所述凸台斜面与浮动管板端面之间的夹角为15～25°。
6.根据权利要求2所述内置填料腔浮头换热器的浮头端密封结构，其特征在于，所述壳体法兰的内表面上设有凹面，凹面与浮动管板的外圆周面形成填料密封腔。
7.根据权利要求6所述内置填料腔浮头换热器的浮头端密封结构，其特征在于，所述凹面一侧设有凸台斜面，软金属垫圈一侧紧靠凸台斜面，软金属垫圈同时与柔性填料和浮动管板外圆周相接触，填料压紧法兰与柔性填料相接触后通过螺栓固定于浮动管板上。
8.根据权利要求7所述内置填料腔浮头换热器的浮头端密封结构，其特征在于，所述凸台斜面与壳体法兰端面之间的夹角为15～25°。
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| CN 201320123338 CN203132414U (zh) | 2013-03-19 | 2013-03-19 | 内置填料腔浮头换热器的浮头端密封结构 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN105202963A (zh) * | 2015-09-29 | 2015-12-30 | 茂名重力石化机械制造有限公司 | 一种换热管与管板的非焊接强制性密封结构 |
| CN107218827A (zh) * | 2016-03-22 | 2017-09-29 | 中国石化工程建设有限公司 | 一种新型的换热器 |
| CN111692340A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-09-22 | 东台市岳东橡胶密封件厂 | 一种内藏浮动式伸缩密封件 |
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- 2013-03-19 CN CN 201320123338 patent/CN203132414U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN105202963B (zh) * | 2015-09-29 | 2017-12-08 | 茂名重力石化装备股份公司 | 一种换热管与管板的非焊接强制性密封结构 |
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