CN210346425U - 一种换热器折流板与筒体间的密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换热器折流板与筒体间的密封结构，所述换热器包括筒体、管板、换热管、折流板；所述密封结构包括折流板和与折流板螺接的两组及以上密封片，在折流板上设有与密封片相配合的凹槽，密封片为半圆环形，密封片外部设有密封齿，相邻密封齿之间设有补偿缝，相邻密封片交错设置。本密封结构大大提高了密封性能以及密封的可靠性，能全面满足热交换器的服役需求。保证了密封片在热交换器运输、服役期间不会脱落。折流板上加工的环槽，保证了密封片的定位精度。压紧环板保证了密封片的平整度。本实用新型结构密封性能好，安装阻力小，热效率高。有效解决了现有技术中折流板与壳程筒体内壁之间的密封性问题。

Description

一种换热器折流板与筒体间的密封结构

技术领域

本实用新型涉及换热器结构技术领域，特别涉及一种换热器折流板与筒体间的密封结构，该换热器在折流板上设有密封边，提高了折流板与换热器筒体之间的密封性能。

背景技术

传统的管壳式热交换器壳程结构，多以单弓型为主，应用历史悠久，工艺计算结果较精确。

工艺计算中，经典的流路分析法是将弓形板形成的流路分为5种，即：A流路——折流板管孔和管子之间的泄漏流路；B流路——错流流路；C流路——管束外围和壳程筒体内壁之间的旁流流路；E流路——折流板与壳程筒体内壁之间的泄漏流路；F流路——管程分程隔板处的中间穿流流路（单管程热交换器无此流路）。其流动状态如图1所示；其中流路B是主流，对传热有利，其值应尽量大，一般要求＞0.6；对其它流路值，通常选用的原则是越小越好；而对E流路，E值会造成温度剖面的变形，通常限定E＜0.15。

但由于在安装时需要保证内含折流板的管束能顺利装入筒体，加之筒体存在圆度偏差（国标要求圆周偏差不大于10mm，直径偏差不大于0.5%），使折流板与筒体内壁总是存在间隙，该值难以保证。现有技术中，ZL01217765.2和ZL 201520098216.6中公开了两种密封方式，主要采用套装在折流板外缘的橡胶密封件实现密封，但只能在较低温度下使用，安装可靠性也不高，安装费力，易破损；ZL 201721443804.4中采用塑料材料构件与金属折流板浇注成形，工艺繁琐复杂，很难在工程中实施，且塑料耐温也受到限制，损坏后无法更换。综上，现有技术的换热器中没有一种通用的有效的密封结构，可以较好的控制折流板与筒体间隙，从而提高换热效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种换热器折流板与筒体间的密封结构，以解决现有技术中折流板与壳程筒体内壁之间的密封性问题。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种换热器折流板与筒体间的密封结构，所述换热器包括筒体、管板、换热管、折流板，所述管板与筒体的两端固定连接，所述筒体内设换热管，换热管的轴线平行，且换热管两端固定于两管板之间，所述筒体内设折流板，折流板上具有用于改变流体流向的通液缺口，各相邻弓形折流板以通液缺口相对上下布置，且折流板上设有多个与换热管相适配的圆形管孔，所述换热管垂直穿过圆形管孔，其特征在于：所述密封结构包括折流板和与折流板螺接的两组及以上密封片，在折流板上设有与密封片相配合的凹槽，密封片为半圆环形，密封片外部设有密封齿，相邻密封齿之间设有补偿缝，相邻密封片交错设置。

进一步的：密封片直径大于管束外径，所述密封片的外径大于筒体内径，且密封齿齿根部所在圆直径小于筒体内径。

进一步的：任一密封齿的中心线与相邻密封片上补偿缝的中心线相对应。

进一步的：以折流板外径为基准，密封片外径与折流板外径之差大于4倍的折流板与筒体间隙值。

进一步的：在密封片外侧设有有压紧环板，压紧环板上加工有螺栓孔，压紧环板外径与折流板外径尺寸相同；内径与折流板环槽底径一致。

本实用新型的优点是：本方案密封结构大大提高了密封性能以及密封的可靠性，能全面满足热交换器的服役需求。保证了密封片在热交换器运输、服役期间不会脱落。折流板上加工的环槽，保证了密封片的定位精度。压紧环板保证了密封片的平整度。本实用新型结构密封性能好，安装阻力小，热效率高。

附图说明

图1 折流板换热器壳程流体流路分类示意图；

图2 本实用新型与换热器位置关系示意图；

图3为图2的侧视图；

图4为图3的A处放大视图；

图5为密封片部位的俯视结构示意图；

图6为密封片部位的侧视结构示意图。

附图标记说明：1为筒体、2为折流板、3为换热管、4为密封片、41为密封齿，42为补偿缝、5为凹槽、6为螺栓、7为压紧环板。

具体实施方式

如图1－6所示为本实用新型结构一种换热器折流板与筒体间的密封结构，所述换热器为折流板式换热器，包括筒体1、管板、换热管3、折流板2，所述管板与筒体的两端固定连接，所述筒体内设换热管，换热管的轴线平行，且换热管两端固定于两管板之间，所述筒体内设弓形折流板，折流板上设有用于改变流体流向的通液缺口，各相邻弓形折流板以通液缺口相对上下布置，且折流板上设有多个与换热管相适配的圆形管孔，所述换热管垂直穿过圆形管孔；本方案所述密封结构位于折流板与筒体的配合处，包括折流板和与折流板螺接的两组及以上密封片4，在折流板上设有与密封片相配合的环形凹槽5，其截面形状为L形台阶状；密封片为半圆环形（可以是大半圆环或小半圆环），与折流板和筒体间接触边相配合，密封片外侧设有密封齿41，相邻密封齿之间设有补偿缝42，相邻密封片交错设置。

优选的：密封片直径大于管束外径，管束外径指的是换热管限定圆的直径，所述密封片的外径大于筒体内径，且密封齿齿根部所在圆直径小于筒体内径。

优选的：任一密封齿的中心线与相邻密封片上补偿缝的中心线相对应。

优选的：以折流板外径为基准，密封片外径与折流板外径之差大于4倍的折流板与筒体间隙值。

优选的：在密封片外侧设有压紧环板7，压紧环板上加工有螺栓孔，压紧环板与折流板上的凹槽相配合，其外径与折流板外径尺寸相同；内径与折流板环槽底径一致。

优选的：密封片由耐腐蚀、耐高温、高弹性金属薄板制造，如不锈钢等。或者是具备上述性能的非金属材料，如碳纤维、纳米陶瓷等。

优选的：密封片、压紧环板、折流板连接为一体，除图示螺栓6连接外，其它连接形式如铆接、电阻焊接、钎焊焊接、胶接等可靠连接工艺方法，也应该视为对螺栓连接的等同替换。

优选的：所述密封齿部分宽3mm～5mm，缝隙宽度2mm～3mm，齿根直径小于折流板外径2mm～4mm，密封片厚0.2mm～0.4mm；齿形采用线切割或水刀加工，精度高。

需要说明的是，说明书附图表示出了各部件之间的连接关系，但为了说明清楚，图中比例或位置与实际会略有出入。如图5-6中，密封片之间没有缝隙，且密封片可以为多片。

本实用新型的工作原理及过程如下：本实用新型结构中，密封片为金属片，具有良好的弹性，可有效与筒体内壁接触，提高密封性；密封片外径大于折流板外径4倍间隙值，密封片内径应略大于管束布管限定圆直径。将相邻密封片错位后（片的实体部位要完全盖住间隙），然后在密封片上加工螺栓孔，固定在折流板边缘部位，用压紧螺栓、压紧螺母同折流板、密封压紧环板连接在一起，为了增加可靠性，可采用胶接或电阻焊等方式连接在一起（非齿形部分），形成一体结构。当管束上所有折流板都装有这样的密封片组后，即可穿入管束。此时，密封片与筒体内壁相接触，每个齿的实体部分就会产生独立弯曲，多个密封片弯曲后，重叠布置，成鱼鳞状分布，提高密封性的同时还减小了穿入阻力，也保证了每个齿的平整度，不会出现褶皱；齿形部分发生弹性弯曲并紧靠在筒体内壁上。由于密封片错位安装，沿管束轴向已不存在间隙，可完全消除折流板外径与筒体内壁的安装间隙，使E值接近为0。此外，当密封片与筒体间通过其弯曲时的弹性进行密封，密封处为面接触，密封效果好，且密封位置为斜面或弧面，可以进一步减少流体运动时在折流板根部产生的死区现象，增加了热交换效率。

Claims (5)

1.一种换热器折流板与筒体间的密封结构，所述换热器包括筒体、换热管、折流板，所述筒体内设换热管，换热管的轴线平行，且换热管两端固定于两管板之间，所述筒体内设折流板，折流板上具有用于改变流体流向的通液缺口，各相邻弓形折流板以通液缺口相对上下布置，且折流板上设有多个与换热管相适配的圆形管孔，所述换热管垂直穿过圆形管孔，其特征在于：所述密封结构包括折流板和与折流板螺接的两组及以上密封片，在折流板上设有与密封片相配合的凹槽，密封片为半圆环形，外部设有密封齿，相邻密封齿之间设有补偿缝，相邻密封片交错设置。

2.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于：密封片直径大于管束外径，所述密封片的外径大于筒体内径，且密封齿齿根部所在圆直径小于筒体内径。

3.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于：任一密封齿的中心线与相邻密封片上补偿缝的中心线相对应。

4.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于：以折流板外径为基准，密封片外径与折流板外径之差大于4倍的折流板与筒体间隙值。

5.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于：在密封片外侧设有有压紧环板，压紧环板上加工有螺栓孔，压紧环板外径与折流板外径尺寸相同；内径与折流板环槽底径一致。

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