CN207247981U - 一种高压换热器密封结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高压换热器密封结构,主要由法兰、Ω金属环垫片、线密封槽和线密封垫片组成;法兰为成对设置的两片,Ω金属环垫片为成对设置的两片,每片Ω金属环垫片分别与一片法兰相焊接,两片Ω金属环垫片以密封面相贴合,通过其外缘焊接在一起,Ω金属环垫片的环内空间构成密封空间;线密封槽设于其中一片Ω金属环垫片的密封面上,设于线密封槽内的线密封垫片在两片Ω金属环垫片的密封面处形成线密封。本实用新型密封结构可靠性好,解决了高压换热器的密封和水压试验积液问题,即使管壳程压力或(和)温度有波动,也具有很好的密封效果,可以保证设备安全可靠运行。
Description
技术领域
本实用新型属于石油化工装置中的高压换热器技术领域,具体的说涉及一种高压换热器密封结构。
背景技术
加氢高压换热器作为加氢装置主要节能、节耗设备,是加氢装置中不可缺少的关键设备。加氢高压换热器处在高温、高压、临氢和硫化氢环境下,介质易燃、易爆,运行条件十分苛刻,对设备密封的可靠性提出很高要求。目前,加氢装置中使用的高压换热器主要有以下三种密封结构型式:
1)金属环垫法兰密封结构。其结构简单,拆装方便,制造简单,但法兰和螺栓尺寸较大,在有压力或(和)温度波动的情况下易发生泄漏。仅适用于直径规格较小,压力相对较低的换热器。
2)螺纹锁紧环结构。目前该结构型式在国内大型加氢装置上使用较多,其密封可靠性较好,换热死区小。当管壳程间的有泄漏时,在装置不停工状态下就可以通过调节内圈螺栓来消除。另外该结构管束一般为可抽芯,检修时不必移动壳体,所以管箱出入口可以直接与配管相焊,减少了泄漏点。但这种结构存在许多缺点:
(a)结构复杂,机加工件多,换热器的安装、拆卸工作量也较大;
(b)分合环和内部螺栓易咬死,拆卸困难;
(c)螺纹锁紧环大螺纹加工精度要求高,加工难度大。
(d)随着换热器的大型化,其密封可靠性有所降低,尤其是内漏问题的情况越来越多。
3)Ω环密封结构。该型式是一种典型的焊接密封结构,其主螺栓具有较小的预紧和密封载荷,减小了设备法兰和主螺栓的尺寸和重量。由于Ω环密封结构特殊的连接形式,保证了高压高温换热器密封的可靠性。与螺纹锁紧环密封结构相比,Ω环密封结构具有结构简单、拆卸检修方便性、密封可靠,压力、温度适用范围广以及造价低等优点。其缺点在于Ω环中残存积液难于清除,易造成对密封环的腐蚀。
该结构水压试验时需要先将Ω环密封焊接,水压试验合格后为清除Ω环中的积液,传统的做法是在Ω环上下各钻一个小孔,将Ω环中水排净,并用干燥空气吹扫,然后将小孔焊死。该操作过程复杂,成本高,为了清除积液,需要对Ω环进行钻孔后再补焊,易对Ω环材料的性能产生不良影响。
实用新型内容
为了解决现有技术存在的传统Ω环密封结构在水压试验后密封环内的积液处理不干净、易产生垢下腐蚀的技术问题,本实用新型提供了一种高压换热器密封结构。
本实用新型提供的高压换热器密封结构主要由法兰、Ω金属环垫片、线密封槽和线密封垫片组成;法兰为成对设置的两片,Ω金属环垫片为成对设置的两片,每片Ω金属环垫片分别与一片法兰相焊接,两片Ω金属环垫片以密封面相贴合,通过其外缘焊接在一起,Ω金属环垫片的环内空间构成密封空间;线密封槽设于其中一片Ω金属环垫片的密封面上,设于线密封槽内的线密封垫片在两片Ω金属环垫片的密封面处形成线密封。
所述两片Ω金属环垫片要求有严格的平整度尺寸偏差控制。
所述线密封槽尺寸应与线密封垫片的规格相适应,并保证在Ω环上有足够空间开设;线密封槽的平面粗糙度不应低于1.6μmm。
所述的线密封环垫片为组合密封垫片,其外层为金属材料,能够适应石化加氢高压换热器高温、高压以及存在各种腐蚀介质的工况。线密封垫片可以是几种不同规格、性能的材料组合,并根据不同的介质条件选择不同的材质。
所述线密封垫片形状可为O形、C形等各种形状。
所述线密封垫片应具有较小的垫片系数、比压值,确保该垫片的设置不会对螺栓规格、法兰尺寸产生较大影响。
本实用新型具有如下优点:
高压换热器水压试验前,两片Ω金属环垫片无需密封焊接,水压试验时的密封完全依靠线密封垫片承担。水压试验后,将设备吹扫干净,再将两片Ω金属环垫片组对密封焊接,实现复合密封。
设备在实际运行过程中,正常情况下依靠线密封垫片实现密封,Ω金属环垫片起到辅助密封作用,通过复合密封结构,当线密封垫片失效时能确保介质不会泄漏。
该复合密封结构可靠性好,解决了高压换热器的密封和水压试验积液问题,即使管壳程压力或(和)温度有波动,也具有很好的密封效果,可以保证设备安全可靠运行。
附图说明
图1是本实用新型高压换热器密封结构的结构示意图;
图2是图1中A处的局部放大结构示意图;
图中:1-壳体,2-法兰,3-Ω金属环垫片,4-Ω环腔体,5-线密封垫片,6-线密封槽。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
如图1和图2所示,本实用新型提供的高压换热器密封结构主要由法兰2、Ω金属环垫片3、线密封槽6和线密封垫片5组成;法兰2与壳体1焊接,法兰2为成对设置的两片,Ω金属环垫片3为成对设置的两片,每片Ω金属环垫片3分别与一片法兰2相焊接,两片Ω金属环垫片3以密封面相贴合,通过其外缘焊接在一起,两片Ω金属环垫片3的外缘闭合形成Ω环腔体4,Ω金属环垫片3的环内空间构成密封空间;线密封槽6设于其中一片Ω金属环垫片3的密封面上,设于线密封槽6内的线密封垫片5在两片Ω金属环垫片3的密封面处形成线密封。
如附图1和图2所示,进行水压试验时,按照给定的预紧力矩值拧紧连接两片法兰2的螺柱后,进行水压试压。试验时的密封完全依靠线密封垫片5承担。水压试验后,将设备吹扫干净,再将两片Ω金属环垫片3组对密封焊接,实现复合密封。本实用新型的实施方案避免了水压试验前需要进行Ω金属环垫片3的密封焊,避免了Ω环腔体4内积液,降低了垢下腐蚀风险。
Claims (4)
1.一种高压换热器密封结构,其特征在于:主要由法兰、Ω金属环垫片、线密封槽和线密封垫片组成;法兰为成对设置的两片,Ω金属环垫片为成对设置的两片,每片Ω金属环垫片分别与一片法兰相焊接,两片Ω金属环垫片以密封面相贴合,通过其外缘焊接在一起,Ω金属环垫片的环内空间构成密封空间;线密封槽设于其中一片Ω金属环垫片的密封面上,设于线密封槽内的线密封垫片在两片Ω金属环垫片的密封面处形成线密封。
2.根据权利要求1所述的密封结构,其特征在于:所述的线密封环垫片为组合密封垫片,其外层为金属材料。
3.根据权利要求1所述的密封结构,其特征在于:所述线密封垫片形状为O形或C形。
4.根据权利要求1所述的密封结构,其特征在于:所述线密封槽的平面粗糙度不应低于1.6μmm。
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