CN206440170U - 单管程浮头式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种单管程浮头式换热器，其包括：下端管箱筒体和下平盖，下端管箱筒体为两端敞开的中空结构，下端管箱筒体内设有依次连接的浮动管板、浮头盖和膨胀节，浮头盖呈球冠状，且浮头盖的内表面朝向浮动管板设置，膨胀节与浮头盖的内部连通；下平盖罩设于下端管箱筒体靠近膨胀节的一端，下平盖对位于膨胀节处设有管程出口管，膨胀节与管程出口管密封连通。本实用新型提供的单管程浮头式换热器，无需使用钩圈，有效降低了浮动端的重量，从而使得浮动端在温差应力作用下易于滑动；仅需管程出口管和膨胀节密封连通，将密封部位减少到一处，大大减小了泄露的可能性。

Description

单管程浮头式换热器

技术领域

本实用新型涉及石油化工装置技术领域，特别涉及一种单管程浮头式换热器。

背景技术

单管程浮头式换热器应用于管壳程温差较大的工况，随着石油化工装置的大型化，在乙烯装置中一些塔器的再沸器需要通过热虹吸来实现物料的循环，所以必须使用单管程浮头式换热器的结构，而装置中介质大多又是烃类，易燃易爆，所以传统的填料函式结构就不再适用，因此就需要设计一种能耐高温高压，单管程，适用各种介质的新型单管程浮头式换热器。

现有使用的单管程浮头式换热器通常包括钩圈、浮动管板和浮头盖，管程介质通过浮头盖后，经膨胀节、法兰A、法兰B、法兰C、锥体后从出口去往下游，这样的结构，存在以下问题：

1、浮动端加重，不利用滑动，增加成本；

2、使得膨胀节拉杆在开车前不利用松动，由于膨胀节的拉杆在安装阶段是处于拧紧状态，以免膨胀节受到外部预应力的干扰，影响使用效果，在开车前才能松开拉杆，而上述结构中的拉杆必须在开车前将下部的所有法兰及管箱全部拆卸后才能施工，所以不能完全保证膨胀节能够不受到安装应力的影响；

3、法兰A、法兰B、法兰C组成多道密封，增加了泄露点，且不易安装。

4、浮动端需要设置连接膨胀节的凸缘法兰、膨胀节需要通过夹持板等结构与筒体相接，导致设备内设置过多的法兰和螺栓螺母，易在设备运行中受到严重的腐蚀，强度得不到保障。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种浮动端在温差应力作用下易于滑动、泄漏点少的单管程浮头式换热器。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种单管程浮头式换热器，其包括：下端管箱筒体，所述下端管箱筒体为两端敞开的中空结构，所述下端管箱筒体内沿轴向设有依次连接的浮动管板、浮头盖和膨胀节，所述浮头盖呈球冠状，所述浮头盖的内表面朝向所述浮动管板设置，所述膨胀节与所述浮头盖的内部连通；下平盖，所述下平盖罩设于所述下端管箱筒体靠近所述膨胀节的一端，所述下平盖上设有与所述膨胀节密封连通的管程出口管。

如上所述的单管程浮头式换热器，其中，所述膨胀节朝向所述下平盖的端面沿周向设有端部法兰，所述膨胀节通过所述端部法兰与所述下平盖相接，在所述端部法兰与所述下平盖之间设有能对中连通所述膨胀节和所述管程出口管的对中密封环，所述端部法兰朝向所述下平盖的端面上沿周向设有第一对中环槽，所述第一对中环槽的轴线与所述膨胀节的轴线共线，所述下平盖上沿周向设有与所述第一对中环槽对位设置的第二对中环槽，所述管程出口管的轴线与所述第二对中环槽的轴线共线，所述第一对中环槽和所述第二对中环槽对接围合形成容置空间，所述对中密封环密封卡紧于所述容置空间内，所述膨胀节的轴线与所述管程出口管的轴线共线。

如上所述的单管程浮头式换热器，其中，所述对中密封环为八角垫。

如上所述的单管程浮头式换热器，其中，所述端部法兰朝向所述下平盖的端面沿周向设有多个间隔设置的端部法兰连接孔，所述下平盖上设有与各所述端部法兰连接孔对位设置的下平盖螺纹孔，通过锁紧螺钉贯穿所述端部法兰连接孔与所述下平盖螺纹孔旋接，所述膨胀节与所述下平盖相接。

如上所述的单管程浮头式换热器，其中，所述端部法兰朝向所述下平盖的端面沿周向设有多个间隔设置的卡扣，所述下平盖上设有与各所述卡扣对位设置的卡槽，通过所述卡槽与所述卡扣的卡接配合，所述膨胀节与所述下平盖相接。

如上所述的单管程浮头式换热器，其中，在所述下端管箱筒体的侧壁上对位于所述膨胀节处设有人孔。

如上所述的单管程浮头式换热器，其中，所述下平盖上还设有与所述下端管箱筒体相连通的放净管。

如上所述的单管程浮头式换热器，其中，所述浮头盖沿周向设有浮头盖法兰，所述浮头盖法兰上设有多个间隔设置的浮头盖法兰连接孔，所述浮动管板上沿周向设有与各所述浮头盖法兰连接孔对位设置的安装孔，通过螺栓贯穿对位设置的所述浮头盖法兰连接孔和所述安装孔并与螺母旋接配合，所述浮头盖与所述浮动管板相接。

如上所述的单管程浮头式换热器，其中，所述下平盖焊接于所述下端管箱筒体的端面上。

如上所述的单管程浮头式换热器，其中，所述浮头盖上设有贯通孔，所述膨胀节对位于所述贯通孔处焊接于所述浮头盖上。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

本实用新型提供的单管程浮头式换热器，浮头盖直接与浮动管板相接，无需使用钩圈，有效降低了浮动端的重量，从而使得浮动端在温差应力作用下易于滑动；采用八角垫对管程出口管和膨胀节进行密封，将密封部位减少到一处，大大减小了泄露的可能性，利用八角垫与第一对中环槽和第二对中环槽的安装配合，使得膨胀节与下平盖的安装找正操作简单方便，从而有效提高了下平盖与膨胀节的装配效率；

本实用新型提供的单管程浮头式换热器，膨胀节与浮头盖焊接，有效减少了设置于下端管箱筒体内法兰、螺栓、螺母的数量，从而有效降低了因腐蚀造成的螺栓强度失效的风险；

本实用新型提供的单管程浮头式换热器，通过在下端管箱筒体上开设人孔，使得膨胀节的安装以及检修操作简单方便。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是根据本实用新型一实施例提供的单管程浮头式换热器的结构示意图；

图2是图1中A部放大结构示意图。

附图标号说明：

1-下端管箱筒体；11-人孔；12-放净管；2-浮动管板；21-安装孔；3-浮头盖；31-浮头盖法兰；311-浮头盖法兰连接孔；32-贯通孔；4-膨胀节；41-端部法兰；411-端部法兰连接孔；42-第一对中环槽；5-下平盖；51-下平盖螺纹孔；52-第二对中环槽；6-管程出口管；7-八角垫；8-锁紧螺钉；9-螺栓；10-螺母。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种单管程浮头式换热器，其包括下端管箱筒体1和下平盖5，下端管箱筒体1为两端敞开的中空结构，下端管箱筒体1内沿轴向设有依次连接的浮动管板2、浮头盖3和膨胀节4，浮头盖3直接与浮动管板2相接，无需使用钩圈，从而有效降低了浮动端的重量，并降低了单管程浮头式换热器的成本，浮头盖3呈球冠状，且浮头盖3的内表面朝向浮动管板2设置，膨胀节4与浮头盖3的内部连通，浮头盖3呈球冠状结构能够降低占用下端管箱筒体1的内部空间，且球冠状结构的受力性能好，既能够保证浮头盖3的使用寿命，又能够使得浮头盖3做的较薄，从而进一步降低了浮动端的重量，更加利于浮动端的滑动；下平盖5罩设于下端管箱筒体1靠近膨胀节4的一端，下平盖5对位于膨胀节4处设有管程出口管6，膨胀节4与管程出口管6密封连通。

本实用新型提供的单管程浮头式换热器，浮头盖3直接与浮动管板2相接，无需使用钩圈，有效降低了浮动端的重量，从而使得浮动端在温差应力作用下易于滑动；仅需管程出口管6和膨胀节4密封连通，将密封部位减少到一处，大大减小了泄露的可能性。

进一步，如图1所示，浮头盖3沿周向设有浮头盖法兰31，浮头盖法兰31的外径与浮动管板2的外径尺寸相同，浮头盖法兰31上设有多个间隔设置的浮头盖法兰连接孔311，多个浮头盖法兰连接孔311等间隔设置，浮动管板2上沿周向设有与各浮头盖法兰连接孔311对位设置的安装孔21，通过螺栓9贯穿对位设置的浮头盖法兰连接孔311和安装孔21并与螺母10旋接配合，浮头盖3与浮动管板2相接，这样的连接方式简单可靠，且不会增加浮动端的重量，从而使得浮动端在温差应力作用下易于滑动，当然，浮头盖3也可以通过其他方式与浮动管板2能拆装的连接，例如通过卡扣与卡槽的卡接配合等。

进一步，下平盖5焊接于下端管箱筒体1的端面上，焊接的方式可靠性高，并且能够确保下端管箱筒体1与下平盖5之间密封性，从而确保了仅需使管程出口管6和膨胀节4密封连通，将密封部位减少到一处，以降低泄露风险。

进一步，浮头盖3上设有贯通孔32，膨胀节4对位于贯通孔32处焊接于浮头盖3上，膨胀节4采用焊接的方式与浮头盖3相接，减少了设置于下端管箱筒体1内法兰、螺栓、螺母的数量，从而有效降低了因腐蚀造成的螺栓强度失效的风险。

在本实用新型的一种实施方式中，如图1所示，为了使得膨胀节4内的介质能够顺畅的流入管程出口管6内，在膨胀节4朝向下平盖5的端面沿周向设有端部法兰41，端部法兰41朝向膨胀节4外部延伸，膨胀节4通过端部法兰41与下平盖5相接，在端部法兰41与下平盖5之间设有能对中连通膨胀节4和管程出口管6的对中密封环，通过对中密封环，既可以对膨胀节4与管程出口管6的连接起到对中作用，又能够对膨胀节4与管程出口管6进行密封，有效简化了单管程浮头式换热器结构，并确保了密封部位为一处，大大减小了泄露的可能性，并使得膨胀节4的内部通道能够通畅的与管程出口管6连通，从而使得膨胀节4内的介质能够顺畅的通过管程出口管6排出。

具体的，如图2所示，对中密封环为八角垫7，端部法兰41朝向下平盖5的端面上沿周向设有第一对中环槽42，第一对中环槽42的轴线与膨胀节4的轴线共线，下平盖5沿周向设有与第一对中环槽42对位设置的第二对中环槽52，管程出口管6的轴线与第二对中环槽52的轴线共线，第一对中环槽42和第二对中环槽52对接围合形成的容置空间，八角垫7密封卡紧于容置空间内，由于第一对中环槽42的轴线与膨胀节4的轴线共线，管程出口管6的轴线与第二对中环槽52的轴线共线，当第一对中环槽42和第二对中环槽52对接围合形的成容置空间时，第一对中环槽42的轴线与第二对中环槽52轴线共线，从而使得膨胀节4的轴线与管程出口管6的轴线共线，这样使得在装配时，八角垫7能够起到对中导向作用，利用八角垫7的导向作用，能够使得膨胀节4快速的与下平盖5对中连通，从而确保管程出口管6与膨胀节4顺畅连通，为了便于下平盖5与膨胀节4之间的连接，将第一对中环槽42设置在靠近膨胀节4内壁面处，以使得下平盖5与膨胀节4的连接点位于第一对中环槽42的外侧，这样，在装配时，将八角垫7卡入第一对中环槽42和第二对中环槽52对接围合形成的容置空间内，即可使膨胀节4与管程出口管6密封连通，再将下平盖5与膨胀节4固定连接，从而有效提高的下平盖5与膨胀节4之间的装配效率。

在本实施方式的一个示例中，如图1所示，端部法兰41朝向下平盖5的端面沿周向设有多个间隔设置的端部法兰连接孔411，多个端部法兰连接孔411等间隔设置，下平盖5上设有与各端部法兰连接孔411对位设置的下平盖螺纹孔51，即设置在端部法兰41上的多个端部法兰连接孔411与设置在下平盖5上的多个下平盖螺纹孔51一一对应，通过锁紧螺钉8贯穿端部法兰连接孔411与下平盖螺纹孔51旋接，膨胀节4与下平盖5相接，锁紧螺钉8采用不锈钢材质制成，这样的连接方式简单可靠，从而确保了管程出口管6与膨胀节4顺畅连通，并且使得锁紧螺钉8位于设备内部，从而避免了壳程介质从下平盖4与膨胀节4之间的连接处泄漏，进一步减小了泄露的可能性。

在本实施方式的另一个示例中，端部法兰41朝向下平盖5的端面沿周向设有多个间隔设置的卡扣(图中未示出)，多个卡扣等间隔设置，下平盖5上设有与各卡扣对位设置的卡槽，即设置在端部法兰41上的多个卡扣与设置在下平盖5上的多个卡槽一一对应，通过对位设置的卡槽与卡扣的卡接配合，膨胀节4与下平盖5相接，这样的连接方式简单方便，既能够提升膨胀节4与下平盖5之间的连接效率，又能够确保了管程出口管6与膨胀节4顺畅连通。

在本实用新型的一种实施方式中，如图1所示，下平盖5上还设有与下端管箱筒体1相连通的放净管12，下端管箱筒体1的侧壁上对位于膨胀节4处设有人孔11，在使用过程中，单管程浮头式换热器主要的温差应力由经过计算选型的膨胀节4来吸收，如在制造或安装阶段使膨胀节4受到反方向预应力，轻则会减弱膨胀节4吸收应力的效果，重则会导致膨胀节4破坏，管壳程介质串联，因此，在制造厂制造、组装、试压时，膨胀节4的拉杆始终处于拉紧状态，直至运至现场，在正式开车热联运之前，检修人员通过人孔11进入下端管箱筒体1内部将拉杆松掉，以便膨胀节4自由伸缩，人孔11的设置，使得膨胀节4的安装以及检修操作简单方便。

下面结合附图具体说明本实用新型提供的单管程浮头式换热器的装配过程：

如图1和图2所示，将下平盖5焊接在下端管箱筒体1的一端，并将膨胀节4未设有端部法兰41的一端对位于贯通孔32处焊接在浮头盖3上；再将八角垫7放置在第二凹槽内，此时，八角垫7的一部分凸出于第二凹槽，将膨胀节4插入下端管箱筒体1内，并使设置于端部法兰41上的第一凹槽套设八角垫7的凸出部分上，八角垫7能对膨胀节4与下平盖5的连接起到对中定位的作用，从而提升了单管程浮头式换热器的装配效率；然后，将锁紧螺钉8贯穿端部法兰连接孔411与下平盖螺纹孔51旋接，将膨胀节4与下平盖5相接；最后，通过螺栓9贯穿对位设置的浮头盖法兰连接孔311和安装孔21并与螺母10旋接配合，将浮头盖3与浮动管板2相接。

为了确保膨胀节4吸收应力的效果，在制造厂制造、组装、试压时，膨胀节4的拉杆始终处于拉紧状态，直至运至现场，在正式开车热联运之前，检修人员通过设置在下端管箱筒体1的人孔11进入下端管箱筒体1内部将拉杆松掉，以便膨胀节4自由伸缩。

综上所述，本实用新型提供的单管程浮头式换热器，浮头盖直接与浮动管板相接，无需使用钩圈，有效降低了浮动端的重量，从而使得浮动端在温差应力作用下易于滑动；采用八角垫对管程出口管和膨胀节进行密封，将密封部位减少到一处，大大减小了泄露的可能性，利用八角垫与第一对中环槽和第二对中环槽的安装配合，使得膨胀节与下平盖的安装找正操作简单方便，从而有效提高了下平盖与膨胀节的装配效率；

本实用新型提供的单管程浮头式换热器，膨胀节与浮头盖焊接，有效减少了设置于下端管箱筒体内法兰、螺栓、螺母的数量，从而有效降低了因腐蚀造成的螺栓强度失效的风险；

本实用新型提供的单管程浮头式换热器，通过在下端管箱筒体上开设人孔，使得膨胀节的安装以及检修操作简单方便。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。

Claims (10)

1.一种单管程浮头式换热器，其特征在于，所述单管程浮头式换热器包括：

下端管箱筒体，所述下端管箱筒体为两端敞开的中空结构，所述下端管箱筒体内沿轴向设有依次连接的浮动管板、浮头盖和膨胀节，所述浮头盖呈球冠状，所述浮头盖的内表面朝向所述浮动管板设置，所述膨胀节与所述浮头盖的内部连通；

下平盖，所述下平盖罩设于所述下端管箱筒体靠近所述膨胀节的一端，所述下平盖上设有与所述膨胀节密封连通的管程出口管。

2.根据权利要求1所述的单管程浮头式换热器，其特征在于，所述膨胀节朝向所述下平盖的端面沿周向设有端部法兰，所述膨胀节通过所述端部法兰与所述下平盖相接，在所述端部法兰与所述下平盖之间设有能对中连通所述膨胀节和所述管程出口管的对中密封环，所述端部法兰朝向所述下平盖的端面上沿周向设有第一对中环槽，所述第一对中环槽的轴线与所述膨胀节的轴线共线，所述下平盖上沿周向设有与所述第一对中环槽对位设置的第二对中环槽，所述管程出口管的轴线与所述第二对中环槽的轴线共线，所述第一对中环槽和所述第二对中环槽对接围合形成容置空间，所述对中密封环密封卡紧于所述容置空间内，所述膨胀节的轴线与所述管程出口管的轴线共线。

3.根据权利要求2所述的单管程浮头式换热器，其特征在于，所述对中密封环为八角垫。

4.根据权利要求2所述的单管程浮头式换热器，其特征在于，所述端部法兰朝向所述下平盖的端面沿周向设有多个间隔设置的端部法兰连接孔，所述下平盖上设有与各所述端部法兰连接孔对位设置的下平盖螺纹孔，通过锁紧螺钉贯穿所述端部法兰连接孔与所述下平盖螺纹孔旋接，所述膨胀节与所述下平盖相接。

5.根据权利要求2所述的单管程浮头式换热器，其特征在于，所述端部法兰朝向所述下平盖的端面沿周向设有多个间隔设置的卡扣，所述下平盖上设有与各所述卡扣对位设置的卡槽，通过所述卡槽与所述卡扣的卡接配合，所述膨胀节与所述下平盖相接。

6.根据权利要求1所述的单管程浮头式换热器，其特征在于，在所述下端管箱筒体的侧壁上对位于所述膨胀节处设有人孔。

7.根据权利要求1所述的单管程浮头式换热器，其特征在于，所述下平盖上还设有与所述下端管箱筒体相连通的放净管。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的单管程浮头式换热器，其特征在于，所述浮头盖沿周向设有浮头盖法兰，所述浮头盖法兰上设有多个间隔设置的浮头盖法兰连接孔，所述浮动管板上沿周向设有与各所述浮头盖法兰连接孔对位设置的安装孔，通过螺栓贯穿对位设置的所述浮头盖法兰连接孔和所述安装孔并与螺母旋接配合，所述浮头盖与所述浮动管板相接。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的单管程浮头式换热器，其特征在于，所述下平盖焊接于所述下端管箱筒体的端面上。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的单管程浮头式换热器，其特征在于，所述浮头盖上设有贯通孔，所述膨胀节对位于所述贯通孔处焊接于所述浮头盖上。