CN207247981U - 一种高压换热器密封结构 - Google Patents

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

一种高压换热器密封结构

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。