CN204924007U - 用于原料气预热器的带膨胀节的内部浮动管板结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于原料气预热器的带膨胀节的内部浮动管板结构。换热管穿入内管板中，内管板与内筒体焊接，但是内管板不与壳程筒体连接，内筒体与内封头连接，接管一端与内封头焊接，另一端与多波膨胀节焊接，膨胀节与法兰焊接，法兰与外补强管通过垫片进行螺栓连接，外补强管与壳程封头焊接，壳程封头与壳程筒体连接，外补强管与管程出口法兰连接。本实用新型结构简单实用，易加工制造、密封性好、检维修方便、安全可靠，适用直径范围广，可用于高压力、高温度、高温差场合，能够满足工程需要。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤气化领域的高温、高压、温差大的原料气预热器。
背景技术
在化工、石化、核电等行业中，高温、高压、高温差应力、大直径的换热器使用非常广泛。原料气预热器作为此类的换热器主要功能是利用从变换炉出来的变换气的热量将进变换炉的粗煤气预热，满足变换反应对气体温度的需求。此设备有着高压、高温、大直径、管壳程温差大的显著特点。在煤气化装置中，原料气预热器的两侧均为六十多公斤的压力，在这样的压力下，两侧的温度差异很大，单侧温度很高，有时会达到480度。这几个工况同时存在于一台换热器时，如何解决热膨胀差的问题，解决高压力、大直径下的膨胀节难以制造以及填料函密封的可靠性问题就显得尤为重要。
工程实际中，原料气预热器管侧和壳侧的温差很大，在通常情况下，一般优先选用带膨胀节的固定管板式换热器或在壳体封头与管程出口管处采用填函密封结构的形式。但由于此类设备直径大、压力高、壁厚厚，在筒体上使用膨胀节比较困难、填函密封容易泄露等问题。采用带膨胀节的内部浮动管板结构，可解决此类问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种用于原料气预热器的带膨胀节的内部浮动管箱结构。此结构简单实用，密封可靠、检维修方便、适用直径范围广，可用于高压力、高温度、高温差场合。
本实用新型的技术方案是：一种用于原料气预热器的带膨胀节的内部浮动管箱结构，其特征在于换热管穿入内管板中，内管板与内筒体焊接，但是内管板不与壳程筒体连接，内筒体与内封头连接，接管一端与内封头焊接，另一端与膨胀节焊接，膨胀节与法兰焊接，法兰与外补强管通过垫片用螺栓连接，外补强管与壳程封头焊接，壳程封头与壳程筒体连接，外补强管与管程出口法兰连接。
其中膨胀节为4～8波多波膨胀节。
本实用新型各零部件由于连接方式的不同，保证了密封可靠性的同时又解决了温差应力大的问题。由于内管板与壳程筒体并未连接，当管子由于温差的作用自由伸缩时，与之连接的膨胀节就通过位移消除温差带来的应力。这样既保证了换热器的正常工作，又解决了工程实际中大直径、高压力、高温度、高温度差的膨胀节难以制造的问题。
本实用新型简单实用，较之传统的结构有着结构相对简单、易加工制造、密封性好、检维修方便、安全可靠等特点，适用直径范围广，可用于高压力、高温度、高温差场合，能够满足工程需要。
可替代此类工况下壳体带膨胀节的固定管板式换热器以及在壳体封头与管程出口管处采用填函密封结构的填函式换热器。
附图说明
图1是带膨胀节的内部浮动管板结构示意图。
图中：内管板-1、内筒体-2、内封头-3、壳程筒体-4、壳程封头-5、外补强管-6、管程出口法兰-7、换热管-8、接管-9、膨胀节-10、法兰-11。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的内容。
如图1所示，本结构的制作安装顺序是，换热管8穿入内管板1中，内管板1与内筒体2焊接，但是内管板1不与壳程筒体4连接。内筒体2与内封头3连接，接管9一端与内封头3焊接另一端与多波膨胀节10焊接，膨胀节10与法兰11焊接，法兰11与外补强管6通过垫片进行螺栓连接，外补强管6与壳程封头5焊接，壳程封头5与壳程筒体4连接，外补强管6与管程出口法兰7连接。这样的结构使得换热器浮动端内侧与管程出口整个连为一体，膨胀节10在管壳程有温差应力的情况下会伸缩变形，吸收温差应力。此结构的管程出口对外采用了法兰连接的方式，结构安全可靠。膨胀节10用法兰11与外补强管6间采用软垫片密封，然后以螺栓连接。密封面加工精度同压力容器法兰密封面，结构简单可靠。
使用此结构的设备在使用中要保证管、壳程压力同升同降，压差不得超过1.0MPa。基于此，内管板1、内筒体2、内封头3、与膨胀节10相连接管9、膨胀节10、膨胀节用法兰11都是按照压差设计的，这样就大大降低了上述零部件的壁厚，降低了设备制造成本。
工程实例中，取此膨胀节的公称直径为650mm，采用6波膨胀节，按压差设计，膨胀节设计压力-1.0Mpa，设计温度480度，设计膨胀量为50.5mm。
Claims (2)
1.一种用于原料气预热器的带膨胀节的内部浮动管板结构，其特征在于换热管(8)穿入内管板(1)中，内管板(1)与内筒体(2)焊接，但是内管板(1)不与壳程筒体(4)连接，内筒体(2)与内封头(3)连接，接管(9)一端与内封头(3)焊接，另一端与膨胀节(10)焊接，膨胀节(10)与法兰(11)焊接，法兰(11)与外补强管(6)通过垫片用螺栓连接，外补强管(6)与壳程封头(5)焊接，壳程封头(5)与壳程筒体(4)连接，外补强管(6)与管程出口法兰(7)连接。
2.如权利要求1所述的用于原料气预热器的带膨胀节的内部浮动管板结构，其特征在于膨胀节(10)为4～8波多波膨胀节。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110876910A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-03-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种径向床等温变换炉 |
| US10857480B2 (en) | 2017-10-27 | 2020-12-08 | Stamicarbon B.V. | High pressure carbamate condenser |
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2015
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