CN214582747U - 一种热交换器密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热交换器密封结构，包括活动管板、壳体法兰、压环、密封件、管箱法兰、螺柱以及螺母，壳体法兰与管箱法兰通过螺柱和螺母分别固定在壳体和管箱上，压环放置于活动管板的顶部、壳体法兰与管箱法兰的凹槽内，密封件放置于壳体法兰、管箱法兰、压环与活动管板的顶部形成的空间中。管束的一端活动连接在热交换器的壳体上，另一端固定在活动管板上，固定在活动管板的管束的另一端可在壳体及管箱中滑动。该热交换器密封结构适用性强，结构简单，使用方便，实现了活动管板处顶部的密封，防止了活动管板与法兰密封处的泄漏，还解决了管束的轴向膨胀位移，避免了壳体增加膨胀节的问题。

Description

一种热交换器密封结构

技术领域

本实用新型总体上涉及煤化工领域，具体涉及一种热交换器的密封结构。

背景技术

在石油、化工、煤化工和电力等行业，热交换器是应用非常广泛的一种热交换设备，热交换器不仅具有较好的传热性能，还同时具有对装置变负荷的适应性和运行可靠的操作特性，在我国煤炭深加工、炼油、天然气等领域的应用呈现出良好的发展前景。但热交换器也有以下缺陷：热交换器端部易发生介质内漏；其安装、检修及维护成本较高。热交换器管程和壳程之间通过法兰与管板间的垫片实现密封，垫片的密封压力由螺栓施加，该密封结构产生的偏心载荷较大，当操作中温度、压力出现波动时，垫片上的密封压力也会出现较大波动，造成垫片表面密封压力不足或垫片失效，引起介质内部泄漏，严重时导致停工，影响正常生产，尤其当热交换器设计条件苛刻，设备规格较大时，端部会产生很大的偏心载荷，更加难以保证管程的密封。

为了补偿活动管板和壳体因壁温不同产生的热膨胀差，降低其轴向载荷，从而减小活动管板和壳体的温差应力，避免引起强度破坏和失稳破坏，一般采用将膨胀节焊接在换热器壳体上，但膨胀节安装较复杂，寿命较短。

因此，针对上述问题，如何对现有的热交换器进行改进、优化，提供一种可以有效克服上述缺陷的热交换器密封结构，从而防止热交换器端部介质内部泄漏、避免壳体安装膨胀节是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

鉴于上述技术问题，本公开内容提出了一种热交换器密封结构，包括活动管板1、壳体法兰2、压环3、密封件、管箱法兰5、螺柱以及螺母，所述壳体法兰2与所述管箱法兰5通过所述螺柱和所述螺母分别固定在壳体01和管箱03上，所述压环3放置于所述活动管板1的顶部、所述壳体法兰2与所述管箱法兰5的凹槽内，所述密封件放置于所述壳体法兰2、所述管箱法兰5、所述压环3与所述活动管板1的顶部形成的空间中。该密封结构实现了活动管板1处的密封，防止了活动管板1与壳体法兰2、管箱法兰5法兰密封处的介质泄漏。

可选地，所述密封件是O型密封圈4，O型密封圈4富有弹性和回弹性，性能稳定，在介质中不易溶胀，热收缩效应小，易加工成型，不腐蚀接触面，不污染介质。通过O型密封圈4的挤压变形与活动管板1之间紧密贴合达到密封，不受壳体01热膨胀的影响，从而保证总体的密封效果，避免所述壳体法兰2和所述管箱法兰5法兰密封处泄漏。

可选地，所述壳体法兰2以及所述管箱法兰5与所述压环3之间设置有垫片6，垫片6为可防止流体泄漏的加强密封的材料，加强密封效果。

可选地，所述压环3的底部与所述活动管板1的顶部之间具有间隙。

可选地，所述压环3的底部与所述活动管板1的顶部之间具有1.5mm的间隙。

可选地，所述壳体法兰2与所述管箱法兰5的内侧底部具有第一坡口，所述压环3的底部具有第二坡口。

可选地，所述第一坡口的倾斜角度为15°，所述第一坡口的两端之间的水平距离为3.5mm。

可选地，所述压环3上设置有直径为3mm的信号孔，信号孔可测知容器的壁厚是否已被腐蚀而减薄到危险程度，通常为在器壁受腐蚀一侧所钻的小孔，直径一般为1.6mm至5mm。

可选地，管束02的一端活动连接在热交换器的所述壳体01上，另一端固定在所述活动管板1，固定在所述活动管板1的所述管束02的另一端可在所述壳体01及所述管箱03中滑动。通过活动管板1的活动释放管束02的轴向膨胀位移，可省去所述壳体01增加膨胀节(膨胀节是指能有效地起到补偿轴向变形作用的挠性元件)的问题。

与现有技术相比，本公开内容的热交换器密封结构具有以下特点：包括活动管板1、壳体法兰2、压环3、密封件、管箱法兰5、螺柱以及螺母，所述壳体法兰2与所述管箱法兰5通过所述螺柱和所述螺母分别固定在壳体01和管箱03上，所述压环3放置于所述活动管板1的顶部、所述壳体法兰2与所述管箱法兰5的凹槽内，所述密封件放置于所述壳体法兰2、所述管箱法兰5、所述压环3与所述活动管板1的顶部形成的空间中。所述密封件是O型密封圈4。所述壳体法兰2以及所述管箱法兰5与所述压环3之间设置有垫片6。所述压环3的底部与所述活动管板1的顶部之间具有间隙。所述压环3的底部与所述活动管板1的顶部之间具有1.5mm的间隙。所述壳体法兰2与所述管箱法兰5的内侧底部具有第一坡口，所述压环3的底部具有第二坡口。所述第一坡口的倾斜角度为15°，所述第一坡口的两端之间的水平距离为3.5mm。所述压环3上设置有直径为3mm的信号孔。管束02的一端活动连接在热交换器的所述壳体01上，另一端固定在所述活动管板1，固定在所述活动管板1的所述管束02的另一端可在所述壳体01及所述管箱03中滑动。该密封结构实现了活动管板1处的密封，防止了活动管板1与壳体法兰2、管箱法兰5法兰密封处的介质泄漏，还解决了管束02的轴向膨胀位移，避免了壳体01增加膨胀节的问题，便于管束的更换、清洗，本装置适用性强，结构简单，使用方便。

附图说明

在所附权利要求书中具体阐述了本实用新型的新颖特征。通过参考对在其中利用到本实用新型原理的说明性实施方式加以阐述的以下详细描述和附图，将会对本实用新型的特征和优点获得更好的理解。附图仅用于示出实施方式的目的，而并不应当被认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的元素，在附图中：

图1是根据一个示例性实施方式示出的一种具有热交换器密封结构的热交换器的剖视图；以及

图2为本实用新型图1处I的放大图。

上图中，01为壳体；02为管束；03为管箱；1为活动管板；2为壳体法兰；3为压环；4为O型密封圈；5为管箱法兰；6为垫片。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开内容的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开内容的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开内容而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开内容，并且能够将本公开内容的范围完整地传达给本领域技术人员。在以下详细描述中没有任何内容旨在表明任何特定组件或特征对于本实用新型是必不可少的。本领域技术人员将会理解，在不脱离本公开内容的范围内各种特征可以彼此替代或结合。

如图1所示，一种热交换器密封结构，包括活动管板1、壳体法兰2、压环3、密封件、管箱法兰5、螺柱以及螺母(图中未示出)，壳体法兰2与管箱法兰5通过螺柱和螺母分别固定在壳体01和管箱03上，压环3放置于活动管板1的顶部、壳体法兰2与管箱法兰5的凹槽内，密封件放置于壳体法兰2、管箱法兰5、压环3与活动管板1的顶部形成的空间中。该密封结构实现了活动管板1处的密封，防止了活动管板1与壳体法兰2、管箱法兰5法兰密封处的泄漏。

在本申请的一个优选实施方式中，密封件是O型密封圈4，通过O型密封圈4的挤压变形与活动管板1之间紧密贴合达到密封，不受壳体01热膨胀的影响，从而保证总体的密封效果，避免壳体法兰2和管箱法兰5法兰密封处泄漏。本领域技术人员应当理解，上述O型密封圈4可以是例如圆形、椭圆形之类的几何形状。

在本申请的一个优选实施方式中，如图2所示，壳体法兰2以及管箱法兰5与压环3之间设置有垫片6，垫片6为可防止流体泄漏的加强密封的材料，加强密封效果。本领域技术人员应当理解，任何具备上述特性的材料(例如，橡胶圈等)都可以作为垫片6的材料。

在本申请的一个优选实施方式中，如图2所示，压环3的底部与活动管板1的顶部之间具有间隙，压环3的底部与活动管板1的顶部之间的距离可以为1.5mm。

在本申请的一个优选实施方式中，如图2所示，壳体法兰2与管箱法兰5的内侧底部具有第一坡口，压环3的底部具有第二坡口，第一坡口的倾斜角度为15°，第一坡口的两端之间的水平距离为3.5mm。

在本申请的一个优选实施方式中，压环3上设置有直径为3mm的信号孔(图中未示出)。

在本申请的一个优选实施方式中，如图1所示，管束02的一端活动连接在热交换器的壳体01上，另一端固定在活动管板1，固定在活动管板1的管束02的另一端可在壳体01及管箱03中滑动。通过活动管板1的活动释放管束02的轴向膨胀位移，可省去壳体01增加膨胀节的问题，便于管束的更换、清洗。

本实施方式具体操作过程为：工作时，首先使用人员将管束02的一端活动连接在热交换器的壳体01上，另一端固定在活动管板1上。将壳体法兰2与管箱法兰5底部内侧加工出倾斜角度为15°、其两端之间的水平距离为3.5mm的第一坡口，将压环3的底部加工出第二坡口，壳体法兰2与管箱法兰5通过螺柱和螺母分别固定在壳体01和管箱03上。在活动管板1顶部、壳体法兰2与管箱法兰5的凹槽内放置O型密封圈4，然后放置压环3，在压环3和壳体法兰2与管箱法兰5之间置入垫片6，使得压环3与活动管板1之间进行有效密封。当活动管板1受热膨胀，挤压O型密封圈4，O型密封圈4受到挤压将变形，能够与活动管板1之间紧密贴合达到密封效果，避免壳体法兰2和管箱法兰5法兰密封处泄漏。同时由于管束02一端活动连接在热交换器的壳体01上，可解决管束02的轴向膨胀位移，避免了壳体01增加膨胀节的问题，便于管束的更换、清洗。

在本文所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，应当理解，本公开内容的实施方式可以在没有这些具体细节的情况下实践。在本实施方式中，并未详细示出公知的结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

虽然本文已经示出和描述了本实用新型的示例性实施方式，但对于本领域技术人员容易理解的是，这样的实施方式只是以示例的方式提供的。本领域技术人员现将会在不偏离本实用新型的情况下想到许多更改、改变和替代。应当理解，在实践本实用新型的过程中可以采用对本文所描述的本实用新型实施方式的各种替代方案。以下权利要求旨在限定本实用新型的范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的结构及其等同项。

Claims (9)

1.一种热交换器密封结构，包括：

活动管板(1)、壳体法兰(2)、压环(3)、密封件、管箱法兰(5)、螺柱以及螺母，其特征在于，所述壳体法兰(2)与所述管箱法兰(5)通过所述螺柱和所述螺母分别固定在壳体(01)和管箱(03)上，所述压环(3)放置于所述活动管板(1)的顶部、所述壳体法兰(2)与所述管箱法兰(5)的凹槽内，所述密封件放置于所述壳体法兰(2)、所述管箱法兰(5)、所述压环(3)与所述活动管板(1)的顶部形成的空间中。

2.根据权利要求1所述的热交换器密封结构，其特征在于，所述密封件是O型密封圈(4)。

3.根据权利要求1所述的热交换器密封结构，其特征在于，所述壳体法兰(2)以及所述管箱法兰(5)与所述压环(3)之间设置有垫片(6)。

4.根据权利要求1所述的热交换器密封结构，其特征在于，所述压环(3)的底部与所述活动管板(1)的顶部之间具有间隙。

5.根据权利要求4所述的热交换器密封结构，其特征在于，所述压环(3)的底部与所述活动管板(1)的顶部之间具有1.5mm的间隙。

6.根据权利要求1所述的热交换器密封结构，其特征在于，所述壳体法兰(2)与所述管箱法兰(5)的内侧底部具有第一坡口，所述压环(3)的底部具有第二坡口。

7.根据权利要求6所述的热交换器密封结构，其特征在于，所述第一坡口的倾斜角度为15°，所述第一坡口的两端之间的水平距离为3.5mm。

8.根据权利要求1所述的热交换器密封结构，其特征在于，所述压环(3)上设置有直径为3mm的信号孔。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的热交换器密封结构，其特征在于，还包括管束(02)，其中所述管束(02)的一端活动连接在热交换器的所述壳体(01)上，另一端固定在所述活动管板(1)，固定在所述活动管板(1)的所述管束(02)的所述另一端可在所述壳体(01)及所述管箱(03)中滑动。

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