CN212722334U - 一种管束组件快速压力试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管束组件快速压力试验装置，包括：密封盖，包括第一密封盖和第二密封盖，第一密封盖和第二密封盖均具有环形挡圈，环形挡圈内部限定出与管束组件端部的管板配合的仿形空腔，仿形空腔内部设有密封圈，第一密封盖连接第一导管，第二密封盖连接第二导管；支撑部件，位于第一密封盖和第二密封盖之间；驱动组件，用于驱动第一密封盖和/或第二密封盖，使第一密封盖和第二密封盖靠近或分离。能够对“管束组件”进行压力试验，若在此时发现管子管板接头存在泄漏，可以很方便地进行返修，同时，通过对“管束组件”进行机械密封，完成压力试验，可快速实现密封及拆卸，省去了焊接及加工工作量，大大提升了压力试验的工作效率。

Description

一种管束组件快速压力试验装置

技术领域

本实用新型用于压力试验设备领域，特别是涉及一种管束组件快速压力试验装置。

背景技术

管壳式热交换器是工业生产中广泛使用的换热设备，是一种普遍使用于化工、能源、船舶等领域的压力容器。

压力试验(如水压试验、气压试验、氦检漏试验、气密性试验等)是压力容器的重要检验工序，用于全面验证容器的承压强度、密封性、稳定性及安全性。一般压力容器的主要焊接、热处理及加工工作完成后，在容器接近完工的状态下进行压力试验。管壳式热交换器的管子管板接头是承压边界上最薄弱的位置，也是最容易出问题的位置，常常在压力试验时出现泄漏等异常情况。若小型热交换器也在接近完工的状态下(如图1所示)进行压力试验，此时发现管子管板接头出现泄漏时，由于空间有限，返修极其困难，甚至无法返修。

一般情况下，压力容器进行压力试验时，需要在各接管上焊接密封端盖，形成完整的压力边界，压力试验完成后，再加工去除所焊接的密封端盖，整个过程的焊接及加工工作量大，效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种管束组件快速压力试验装置，能够对“管束组件”进行压力试验，若在此时发现管子管板接头存在泄漏，可以很方便地进行返修，同时，通过对“管束组件”进行机械密封，完成压力试验，可快速实现密封及拆卸，省去了焊接及加工工作量，大大提升了压力试验的工作效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种管束组件快速压力试验装置，包括：

密封盖，包括第一密封盖和第二密封盖，所述第一密封盖和第二密封盖均具有环形挡圈，所述环形挡圈内部限定出与管束组件端部的管板配合的仿形空腔，所述仿形空腔内部设有密封圈，所述第一密封盖连接第一导管，所述第二密封盖连接第二导管；

支撑部件，位于所述第一密封盖和第二密封盖之间；

驱动组件，用于驱动所述第一密封盖和/或第二密封盖，使所述第一密封盖和第二密封盖靠近或分离。

在一些实施例中，还包括：

压板，包括第一压板和第二压板，所述第一密封盖连接于所述第一压板靠近管束组件的一侧，所述第一压板上设有供所述第一导管穿过的第一过孔，所述第二密封盖连接于所述第二压板靠近管束组件的一侧，所述第二压板上设有供所述第二导管穿过的第二过孔；

箱体，所述箱体上设有第一压板导轨和第二压板导轨，所述第一压板与所述第一压板导轨配合，所述第二压板与所述第二压板导轨配合。

在一些实施例中，所述箱体于所述第一压板远离管束组件的方向设有第一螺纹座，所述箱体于所述第二压板远离管束组件的方向设有第二螺纹座，所述驱动组件包括第一螺杆和第二螺杆，所述第一螺杆旋出所述第一螺纹座，并与所述第一压板连接，所述第二螺杆旋出所述第二螺纹座，并与所述第二压板连接。

在一些实施例中，所述第一螺杆的端部设有第一端头，所述第一端头与所述第一压板铰接；所述第二螺杆的端部设有第二端头，所述第二端头与所述第二压板铰接。

在一些实施例中，所述第一端头与所述第一压板的接触面为球面，所述第二端头与所述第二压板的接触面为球面。

在一些实施例中，所述第一压板于所述第一密封盖的周围设有多个第一调整螺钉，所述第二压板于所述第二密封盖的周围设有多个第二调整螺钉。

在一些实施例中，所述箱体包括第一端板、第二端板和多个拉板，所述拉板将所述第一端板和第二端板连接。

在一些实施例中，所述箱体内部设有支撑管束组件的支座。

在一些实施例中，所述环形挡圈的内壁面上设有凹槽，所述密封圈嵌在所述凹槽中。

在一些实施例中，所述仿形空腔内部设有柔性的衬垫。

上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：在热交换器未焊接封头的状态下，对“管束组件”进行压力试验，若在此时发现管子管板接头存在泄漏，可以很方便地进行返修。“管束组件”压力试验合格后再装焊封头，可有效排除管子管板接头存在泄漏、无法返修的风险。

通过密封盖和密封圈配合驱动组件形成机械密封结构，对“管束组件”进行机械密封，完成压力试验，可快速实现密封及拆卸，省去了焊接及加工工作量，大大提升了压力试验的工作效率。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是管壳式热交换器结构示意图；

图2是管束组件结构示意图；

图3是本实用新型一个实施例结构示意图；

图4是图3中A处局部放大图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实用新型中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本实用新型的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征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。

本实用新型中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本实用新型的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参见图1，管壳式热交换器一般由封头1、管板2、壳体3、换热管束4等部件构成。其中，参见图2，管束组件8是指管板2、换热管束4及壳体3组成的组件。

参见图3、图4，本实用新型的实施例提供了一种管束组件8快速压力试验装置，包括密封盖、支撑部件和驱动组件，密封盖包括第一密封盖51和第二密封盖52，第一密封盖51和第二密封盖52均具有环形挡圈53，形成盖状结构。环形挡圈53内部限定出与管束组件8端部的管板2配合的仿形空腔，仿形空腔与管束组件8端部的管板2的外形匹配，例如但不限于圆形、多边形等。仿形空腔内部设有密封圈54，密封圈54用于与管束组件8实现密封。即通过密封盖和密封圈54配合驱动组件形成机械密封结构，对“管束组件8”进行机械密封，完成压力试验，可快速实现密封及拆卸，省去了焊接及加工工作量，大大提升了压力试验的工作效率。

支撑部件位于第一密封盖51和第二密封盖52之间，用于支撑管束组件8。

其中，驱动组件用于驱动第一密封盖51和/或第二密封盖52，使第一密封盖51和第二密封盖52靠近或分离。第一密封盖51连接第一导管55，第一导管55可以作为加压接口，第二密封盖52连接第二导管56，第二导管56可以作为压力表、安全阀接口。

压力试验时，直管管壳式热交换器的管束组件8组装完成后，装入第一密封盖51和第二密封盖52之间，通过驱动组件带动第一密封盖51和/或第二密封盖52来回运动，实现管束组件8的有效密封，以进行压力试验。保压期间对其外表面进行检查，重点检查管子管板2焊接接头、管子本身等部位。必要时，可使用内窥镜从接管管口进入管束组件8内部进行检查。在热交换器未焊接封头1的状态下，对“管束组件8”进行压力试验，若在此时发现管子管板2接头存在泄漏，可以很方便地进行返修。“管束组件8”压力试验合格后再装焊封头1，可有效排除管子管板2接头存在泄漏、无法返修的风险。

参见图3、图4，根据需要，管束组件8快速压力试验装置还可以包括压板和箱体6，其中，压板为密封盖提供支撑和传递来自驱动组件的驱动力。压板包括第一压板71和第二压板72，第一压板71与第一密封盖51对应，第一密封盖51连接于第一压板71靠近管束组件8的一侧，第二压板72与第二密封盖52对应，第二密封盖52连接于第二压板72靠近管束组件8的一侧。箱体6上设有第一压板导轨61和第二压板导轨62，第一压板71与第一压板导轨61配合，第二压板72与第二压板导轨62配合，从而带动压板及密封盖沿导轨来回移动，实现管束组件8的有效密封，并可实现密封结构的快速安装与拆卸。

其中，参见图4，第一压板71上设有供第一导管55穿过的第一过孔，第二压板72上设有供第二导管56穿过的第二过孔73，第一过孔和第二过孔73为第一导管55和第二导管56提供连接通道，使第一导管55和第二导管56避开环形挡圈53，从而使管束组件8的机械密封更容易建立。同时，第一过孔和第二过孔73的孔径大于对应的导管管径，以保证密封盖在调整时，能够为导管预留足够的空间，避免干涉。

在一些实施例中，参见图3、图4，箱体6于第一压板71远离管束组件8的方向设有第一螺纹座63，箱体6于第二压板72远离管束组件8的方向设有第二螺纹座64，驱动组件包括第一螺杆91和第二螺杆92，第一螺杆91和第二螺杆92可通过手柄或电机驱动来旋转，例如在图3所示的实施例中，第一螺杆91和第二螺杆92均与把手93连接。第一螺杆91旋出第一螺纹座63，并与第一压板71连接，第二螺杆92旋出第二螺纹座64，并与第二压板72连接。管束组件8安装后，旋转把手93可控制螺杆的正向转动、反向转动或停止，从而带动压板及密封盖沿导轨来回移动，实现管束组件8的有效密封，并可实现密封结构的快速安装与拆卸。螺杆推动式密封结构可重复多次使用，可快速实现密封的安装及拆卸，可实现管束组件8压力试验的批量化。

螺杆有一定的有效旋转范围，即可实现不同长度的管束组件8的密封及压力试验，通过更换螺杆，增加螺杆的长度及有效行程，可进一步提升其适用的管束组件8的长度范围。可更换密封盖的尺寸，可用于多种直径、不同长度的管束组件8的水压试验。可以理解的是，驱动组件还可以采用气缸、电机直接驱动。

进一步的，参见图4，第一螺杆91的端部设有第一端头，第一端头与第一压板71铰接；第二螺杆92的端部设有第二端头94，第二端头94与第二压板72铰接。旋转把手93可控制螺杆的正向转动、反向转动或停止，从而带动压板及密封盖沿导轨来回移动。

在一些实施例中，参见图4，第一端头与第一压板71的接触面为球面，第二端头94与第二压板72的接触面为球面95。允许两者相对各向转动，即压板大平面可不垂直于螺杆的轴线，如此可以补偿管束组件8的摆放偏差，即，不需严格控制及调整管束组件8的水平度，即可实现密封的安装，可提升操作效率。

在一些实施例中，参见图3、图4，第一压板71于第一密封盖51的周围设有多个第一调整螺钉74，第二压板72于第二密封盖52的周围设有多个第二调整螺钉75，第一调整螺钉74、第二调整螺钉75沿径向延伸，端部抵住密封盖，第一调整螺钉74、第二调整螺钉75用于调整密封盖的位置，以便于与管束组件8轴线对齐。

其中，箱体6具有一定承载能力，代替热交换器的封头1等承压部件，承载压力试验的压力载荷。在一些实施例中，参见图3，箱体6整体形式为开放式箱体结构，箱体6包括第一端板65、第二端板66和多个拉板67，第一端板65、第二端板66上连接螺纹座，拉板67将第一端板65和第二端板66连接，使管束组件8大部分暴露在外，不影响压力试验时管束组件8的检查。

参见图3，支撑部件包括设在箱体6内部的支座68，用于承托管束组件8，分别支撑于管束组件8的两点，使管束组件8放置稳妥，需要时，可另外设置捆扎结构，将管束组件8捆固。

参见图4，环形挡圈53的内壁面上设有凹槽，密封圈54嵌在凹槽中。管束组件8压力试验时，管板2采用活塞杆式双橡胶O形圈径向密封结构进行密封，密封面位于管板2外侧圆柱面上，在密封盖内壁对应位置加工出两圈凹槽，放置两个橡胶O形圈，O形圈受到密封盖沟槽及管板2外壁的挤压形成密封。可以理解的是，密封盖与管板2之间的密封也可采用其他密封形式，如采用V形圈、U形圈、平垫圈进行端面或外圆柱面密封。

在一些实施例中，仿形空腔内部设有柔性的衬垫57，衬垫57可用于固定密封元件，防止其偏离密封位置，同时可保护产品，避免挤压损伤。密封安装及拆卸过程：旋转把手93，推动压板及密封盖前后移动，可实现密封结构的安装及拆卸。使用软性材料，如聚氨酯橡胶，制作衬垫57，在管板2进入密封盖前，将衬垫57放置于两个橡胶“O形圈”的内侧，如图4所示，将O形圈固定，防止其脱离密封凹槽，管板2进入密封盖的同时，将衬垫57推入密封盖底部，此时衬垫57还可以起到保护管板2，防止挤压损伤的作用，同时具有一定端面密封效果。反向旋转把手93，即可实现密封的快速拆卸。

上述描述中，使用手动方式控制密封的安装及拆卸，可增加控制柜，使用电气化装置控制螺杆的转动，带动压板及密封盖沿导轨来回移动，并使用传感器根据密封盖的位置发送精准控制信号到控制柜，到达设定的位置即停止，从而实现密封结构安装与拆卸的全自动化。

在本说明书的描述中，参考术语“示例”、“实施例”或“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种管束组件快速压力试验装置，其特征在于，包括：

密封盖，包括第一密封盖和第二密封盖，所述第一密封盖和第二密封盖均具有环形挡圈，所述环形挡圈内部限定出与管束组件端部的管板配合的仿形空腔，所述仿形空腔内部设有密封圈，所述第一密封盖连接第一导管，所述第二密封盖连接第二导管；

支撑部件，位于所述第一密封盖和第二密封盖之间；

驱动组件，用于驱动所述第一密封盖和/或第二密封盖，使所述第一密封盖和第二密封盖靠近或分离。

2.根据权利要求1所述的管束组件快速压力试验装置，其特征在于，还包括：

压板，包括第一压板和第二压板，所述第一密封盖连接于所述第一压板靠近管束组件的一侧，所述第一压板上设有供所述第一导管穿过的第一过孔，所述第二密封盖连接于所述第二压板靠近管束组件的一侧，所述第二压板上设有供所述第二导管穿过的第二过孔；

箱体，所述箱体上设有第一压板导轨和第二压板导轨，所述第一压板与所述第一压板导轨配合，所述第二压板与所述第二压板导轨配合。

3.根据权利要求2所述的管束组件快速压力试验装置，其特征在于，所述箱体于所述第一压板远离管束组件的方向设有第一螺纹座，所述箱体于所述第二压板远离管束组件的方向设有第二螺纹座，所述驱动组件包括第一螺杆和第二螺杆，所述第一螺杆旋出所述第一螺纹座，并与所述第一压板连接，所述第二螺杆旋出所述第二螺纹座，并与所述第二压板连接。

4.根据权利要求3所述的管束组件快速压力试验装置，其特征在于，所述第一螺杆的端部设有第一端头，所述第一端头与所述第一压板铰接；所述第二螺杆的端部设有第二端头，所述第二端头与所述第二压板铰接。

5.根据权利要求4所述的管束组件快速压力试验装置，其特征在于，所述第一端头与所述第一压板的接触面为球面，所述第二端头与所述第二压板的接触面为球面。

6.根据权利要求2所述的管束组件快速压力试验装置，其特征在于，所述第一压板于所述第一密封盖的周围设有多个第一调整螺钉，所述第二压板于所述第二密封盖的周围设有多个第二调整螺钉。

7.根据权利要求2所述的管束组件快速压力试验装置，其特征在于，所述箱体包括第一端板、第二端板和多个拉板，所述拉板将所述第一端板和第二端板连接。

8.根据权利要求2所述的管束组件快速压力试验装置，其特征在于，所述支撑部件包括设在所述箱体内部的支座。

9.根据权利要求1所述的管束组件快速压力试验装置，其特征在于，所述环形挡圈的内壁面上设有凹槽，所述密封圈嵌在所述凹槽中。

10.根据权利要求1所述的管束组件快速压力试验装置，其特征在于，所述仿形空腔内部设有柔性的衬垫。

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