CN209147811U - 一种单管程浮头式热交换器内填料函密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单管程浮头式热交换器内填料函密封结构，涉及一种填料函式热交换器密封结构，本实用新型包括壳程接管与壳程接管连接的壳程封头、管程进料管和管程进料管一端连接的管程封头，所述管程封头另一端连接设有浮动管板，所述管程封头中心位置的管程进料管套设在壳程封头中心的壳程接管内，二者之间形成的填料腔体，所述填料腔体内填充填料，所述填料腔体内侧上端设有挡圈，下端设置螺纹压紧环，所述挡圈和螺纹压紧环均与管程进料管连接，本实用新型具有结构简单和密封效果好的优点。

Description

一种单管程浮头式热交换器内填料函密封结构

技术领域

本实用新型涉及一种填料函式热交换器密封结构，更具体的是涉及一种单管程浮头式热交换器内填料函密封结构。

背景技术

单管程浮头式热交换器是管壳式热交换器的一种，浮动端常见的结构型式是在浮头盖球冠形封头上开孔设一个轴向接管，接管穿过外头盖形成管程浮动端接口,为补偿管束与外壳体之间的热膨胀差，有两种技术路线:膨胀节补偿和填料函补偿。波纹膨胀节补偿结构既满足工艺需求，又便于安装、拆卸，容易清洗，在工程中得到了广泛的应用。但这种结构相对复杂，波纹膨胀节与管、壳程介质同时接触，受两侧介质的温度和压力影响，受力状况较为复杂。而填料函密封结构的适用参数范围有限，高参数场合使用较少，同时在装配或拆卸该结构时，由于密封填料与压紧环之间的摩擦力很大，且大直径螺纹自身装配较难，故所需的预紧力很大，使得装配困难，压紧力不足致使密封效果不好。

根据上述技术问题设计了一种单管程浮头式热交换器内填料函密封结构，使得其结构更加的简单，密封效果更好。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了解决现有单管程浮头式热交换器内填料函密封结构结构复杂，及密封效果不好的问题，本实用新型提供一种单管程浮头式热交换器内填料函密封结构。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种单管程浮头式热交换器内填料函密封结构，包括壳程接管、与壳程接管连接的壳程封头、管程进料管和管程进料管一端连接的管程封头，所述管程封头另一端连接设有浮动管板，所述管程封头中心位置的管程进料管套设在壳程封头中心的壳程接管内，二者之间形成的填料腔体，所述填料腔体内填充填料，所述填料腔体内侧上端设有挡圈，下端设置螺纹压紧环，所述挡圈和螺纹压紧环均与管程进料管连接。

工作原理：填料密封是径向接触式密封，它是依靠拧紧螺纹压紧环所形成的轴向压紧力，使填料产生轴向压缩变形，同时填料受挡圈的阻挡，从而使填料产生径向膨胀趋势，使轴向力转变为径向力，而填料的膨胀又受到填料腔内外壁的限制，使其与两表面紧密贴合，以致流体沿轴表面的流动受阻，从而形成径向密封效果。

进一步地，所述挡圈与管程进料管采用单面焊接连接，该焊接接头可不考虑由弯矩引起的切应力，只需考虑由填料压紧力引起的切应力即可，所以大幅度的增加了其使用寿命。

进一步地，所述填料腔内与填料接触的密封面加工精度要求不低于Ra6.3μm，保证密封面粗糙度要求的同时，可减小填料与填料腔外壁的摩擦力，利于浮动端自由移动。

进一步地，所述填料材料选用柔性石墨编织填料，采用的柔性石墨编织填料基础材料是膨胀石墨，再复合纤维材料经过机械加工编织成绳状填料，可在－200～800℃温度条件下安全使用。

进一步地，所述柔性石墨编织填料规格设计为10mm×10mm，双层4圈填充。

本文中采用的柔性石墨编织填料基础材料是膨胀石墨，具有低温不脆化、不老化，高温不软化、不变形、不分解的优异性能，同时具有良好的耐腐蚀性能，其优良的热传导性和较小的热膨胀系数，使它在高温、深冷和温度剧变的工况下也能起到密封作用，同时，其表面能较大，易形成一层极薄的气膜或液膜，阻止介质渗透，故密封性能好，对气体和液体具有良好的不渗透性，此外柔性石墨编织填料还具有硬度低、柔软性好的特点，可任意卷绕、弯折，使用和更换密封填料均较为方便的优点。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型结构简单，填料密封是径向接触式密封，它是依靠拧紧螺纹压紧环所形成的轴向压紧力，使填料产生轴向压缩变形，同时填料受挡圈的阻挡，从而使填料产生径向膨胀趋势，使轴向力转变为径向力，而填料的膨胀又受到填料腔内外壁的限制，使其与两表面紧密贴合，以致流体沿轴表面的流动受阻，从而形成径向密封效果

2、本实用新型中所述挡圈与管程进料管采用单面焊接连接该焊缝与螺纹压紧环结构是连接的，在上紧螺纹压紧环压紧填料时，它承担着填料传递的大部分挤压力作用，一旦断裂，密封结构立即失效，该焊接接头主要受剪切作用，由于结构特征，该焊接接头可不考虑由弯矩引起的切应力，只需考虑由填料压紧力引起的切应力即可，所以达到了具有良好的使用性。

3、本实用新型所述填料腔内与填料接触的密封面加工精度要求不低于Ra6.3μm保证密封面粗糙度要求的同时，可减小填料与填料腔外壁的摩擦力，利于浮动端自由移动。

4、本实用新型所述填料材料选用柔性石墨编织填料，采用的柔性石墨编织填料基础材料是膨胀石墨，再复合纤维材料经过机械加工编织成绳状填料，可在－200～800℃温度条件下安全使用，增加了温度的使用范围，提高了安全系数。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的图1中的局部放大示意图。

附图标记：1-壳程接管，2-壳程封头，3-管程进料管，4-管程封头，5-浮动管板，6-填料，7-挡圈，8-螺纹压紧环。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

如图1到2到所示，本实施例提供一种单管程浮头式热交换器内填料函密封结构，包括壳程接管、与壳程接管连接的壳程封头、管程进料管和管程进料管一端连接的管程封头，所述管程封头另一端连接设有浮动管板，所述管程封头中心位置的管程进料管套设在壳程封头中心的壳程接管内，二者之间形成的填料腔体，所述填料腔体内填充填料，所述填料腔体内侧上端设有挡圈，下端设置螺纹压紧环，所述挡圈和螺纹压紧环均与管程进料管连接。填料密封是径向接触式密封，它是依靠拧紧螺纹压紧环所形成的轴向压紧力，使填料产生轴向压缩变形，同时填料受挡圈的阻挡，从而使填料产生径向膨胀趋势，使轴向力转变为径向力，而填料的膨胀又受到填料腔内外壁的限制，使其与两表面紧密贴合，以致流体沿轴表面的流动受阻，从而形成径向密封效果。

实施例2

如图1到2到所示，为了使本实施例的单管程浮头式热交换器内填料函密封结构，使用过程中摩擦系数更小，使用更加安全，使用寿命更长，本实施例在实施例1的基础上做了进一步的改进，具体为：所述挡圈与管程进料管采用单面焊接连接，述填料腔内与填料接触的密封面加工精度要求不低于Ra6.3μm，所述填料材料选用柔性石墨编织填料，采用的柔性石墨编织填料基础材料是膨胀石墨，再复合纤维材料经过机械加工编织成绳状填料，所述柔性石墨编织填料规格设计为10mm×10mm，双层4圈填充。

Claims (5)

1.一种单管程浮头式热交换器内填料函密封结构，包括壳程接管(1)、与壳程接管(1)连接的壳程封头(2)、管程进料管(3)和管程进料管(3)一端连接的管程封头(4)，其特征在于，所述管程封头(4)另一端连接设有浮动管板(5)，所述管程封头(4)中心位置的管程进料管(3)套设在壳程封头中心的壳程接管(1)内，二者之间形成的填料腔体，所述填料腔体内填充填料(6)，所述填料腔体内侧上端设有挡圈(7)，下端设置螺纹压紧环(8)，所述挡圈(7)和螺纹压紧环(8)均与管程进料管(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种单管程浮头式热交换器内填料函密封结构，其特征在于：所述挡圈(7)与管程进料管(3)采用单面焊接连接。

3.根据权利要求1所述的一种单管程浮头式热交换器内填料函密封结构，其特征在于：所述填料腔内与填料(6)接触的密封面加工精度要求不低于Ra6.3μm。

4.根据权利要求1所述的一种单管程浮头式热交换器内填料函密封结构，其特征在于：所述填料(6)材料选用柔性石墨编织填料。

5.根据权利要求4所述的一种单管程浮头式热交换器内填料函密封结构，其特征在于：所述柔性石墨编织填料规格设计为10mm×10mm，双层4圈填充。