CN218627936U - 一种带新型填料密封结构的浮头式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热交换器技术领域，具体涉及一种带新型填料密封结构的浮头式换热器，包括壳体、固定连接在壳体一端部的固定管板、设置于壳体另一端部的浮动管板、穿设于壳体中且两端分别穿过并固定于固定管板和浮动管板的多条换热管。还包括固定连接在浮动管板侧部的支撑筒，支撑筒的中部外壁设有抵住壳体内壁的定位环，定位环、支撑筒的外壁和壳体的内壁共同围成环腔，环腔填充有填料，支撑筒的侧部设有压紧填料的压环，压环与支撑环相互锁紧。与现有技术相比，改进填料的位置解决了因浮动管板厚度尺寸和填料长度尺寸不匹配的问题，填料直接与壳体接触，实际根据密封强度需要，可以增加相应壳体的局部厚度和长度，保证密封效果。

Description

一种带新型填料密封结构的浮头式换热器

技术领域

本实用新型涉及热交换器技术领域，具体涉及一种带新型填料密封结构的浮头式换热器。

背景技术

在化学工业和石油化工中，换热器的应用十分广泛，是不可缺少的常用的工艺设备。近年来随着节能技术的发展，利用换热器进行高温、低温热能的回收带来了显著的经济效益。目前在换热设备中，使用量最大的是管壳式换热器。随着石油工业和化学工业的发展，各种苛刻条件使用的管壳式换热器越来越多，例如在炼油的加氢裂化、煤油加氢、汽油柴油加氢和润滑油加氢，催化重整、加氢精制等，在化工中的乙烯裂解、乙苯脱氢、高压低压聚合，在化肥中的氨合成、天然气转化等等，换热器需要承受压力从真空到35MPa、温度高达700～900℃的苛刻使用环境。

进入21世纪以来，随着装置大型化的高速发展，大型换热器的使用愈来愈广、愈来愈频繁、技术难度愈来愈大、装备的可靠性要求愈来愈高。如何保障换热效果、提高热效率，提高装备的可靠性，已经成为十分重要的研究课题，各种应用于特殊工艺条件下的大型换热器技术层出不穷，不胜枚举。

在管壳式换热器中最常用的两种换热器是固定管板式换热器和浮头式换热器。随着国内的石油炼化以及大型苯乙烯装置的开发和利用，国内近些年对压力容器的需求越来越大，特别是苯乙烯装置中都有管、壳程温差较大的浮头式换热器。

由于换热器管程和壳程流体进行换热，必然存在温度差，当温度差大到超过材料可以承受的温度应力时，就必须采用消除膨胀的工程措施。在浮头式换热器中，壳体上没有膨胀节，所以管程一端采用固定管板，另一端采用滑动管板(即浮头)，管束可以在壳体内自由的伸长和缩短，但是此措施解决了膨胀的问题，必然由带来了另外一个问题，即管程和壳程之间的流体密封问题。为了解决此问题，常用的方法是采用填料函密封结构。

较早的填料函如公开号为CN205245850U的中国专利文献所公开的结构，然而这种填料函依靠管板外圆面(或外圆面的延伸结构)和壳体内圆面安装，受限于管板厚度尺寸，导致管板滑移长度有限，甚至出现管板厚度和填料函所需长度不匹配的情况。而后出现了填料函不再设置在管板外圆面，而是从壳体内壁延伸出折弯的悬臂筒体，结合从管板延伸出的支撑筒体共同配合形成填料密封的结构。然而这种悬臂筒体与壳体内壁存在空隙，强度低，轴向压紧力过大情况下容易导致径向变形而破坏密封。

发明内容

针对现有技术存在上述技术问题，本实用新型提供一种带新型填料密封结构的浮头式换热器。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

提供一种带新型填料密封结构的浮头式换热器，包括壳体、固定连接在所述壳体一端部的固定管板、设置于所述壳体另一端部且可沿所述壳体的长度方向滑动的浮动管板、穿设于所述壳体中且两端分别穿过并固定所述固定管板和所述浮动管板的多条换热管，所述浮动管板与所述壳体之间设有填料密封结构；其特征是：

所述填料密封结构包括固定连接在所述浮动管板侧部的支撑筒，所述支撑筒的中部外壁设有抵住所述壳体内壁的定位环，所述定位环、所述支撑筒的外壁和所述壳体的内壁共同围成环腔，环腔填充有填料，所述支撑筒的侧部设有压紧所述填料的压环，所述压环与所述支撑筒相互锁紧。

作为进一步改进方案，所述壳体的对应所述填料之处设有增厚凸台。

作为进一步改进方案，所述定位环与所述支撑筒为相互一体成型结构，或为相互焊接结构。

作为进一步改进方案，所述压环与所述支撑筒之间设有拉杆组件，所述拉杆组件包括穿过所述压环以及所述支撑筒的螺杆，所述螺杆外套有螺母，从而将所述压环以及所述支撑筒锁紧。

作为进一步改进方案，所述支撑筒的端部设有供所述螺杆穿过的弯折部，所述压环的轴向截面呈L形，所述压环的一边嵌入所述环腔压紧所述填料，所述压环的另一边供所述螺杆穿过。

作为进一步改进方案，所述支撑筒与所述浮动管板为相互焊接固定结构，或为一体化结构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的一种带新型填料密封结构的浮头式换热器，一方面，填料不再放置在管板外圆面，而是设置固定连接在浮动管板侧部的支撑筒，支撑筒的定位环、支撑筒的外壁和壳体的内壁共同围成环腔，环腔填充有填料，形成填料密封，解决了因浮动管板厚度尺寸和填料长度尺寸不匹配的问题。另一方面，填料直接与壳体接触，实际根据密封强度需要，可以增加相应壳体的局部厚度和长度，保证密封效果。

附图说明

图1为实施例中的一种带新型填料密封结构的浮头式换热器的局部结构示意图。

图2为图1的局部放大视图。

附图标记：

壳体1、增厚凸台11、浮动管板2、换热管3、支撑筒4、定位环41、弯折部42、填料5、压环6、拉杆组件7、螺杆71、螺母72。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本实用新型进行详细说明。

本实施例的一种带新型填料密封结构的浮头式换热器，如图1和图2所示，包括现有换热器共有部分：横卧式的壳体1、固定连接在壳体1一端部的固定管板(图中未示出)、设置于壳体1另一端部且可沿壳体1的长度方向滑动的浮动管板2、穿设于壳体1中且两端分别穿过并固定于固定管板和浮动管板2的多条换热管3(图中简要示意一条)、开设于壳体1两端部的连通多条换热管3端口的第一换热媒介进出口、开设于壳体1侧部的第二换热媒介进出口，浮动管板2与壳体1之间设有填料密封结构。使用时第一流体从第一换热媒介进出口流入和流出，期间经过多条换热管3，第二流体从第二换热媒介进出口流入和流出壳体1，这样位于壳体1中的第二流体与换热管3中的第一流体经由换热管3的管壁进行热交换。作为改进的是：

填料密封结构包括固定连接在浮动管板2侧部的支撑筒4，本实施例中支撑筒4与浮动管板2为相互焊接固定结构，实际可改为一体化结构。支撑筒4的中部外壁设有抵住壳体1内壁的定位环41，定位环41、支撑筒4的外壁和壳体1的内壁共同围成环腔，环腔填充有填料5，支撑筒4的侧部设有压紧填料5的压环6，压环6与支撑筒相互锁紧。

本实施例中，壳体1的对应填料5之处设有增厚凸台11，满足高强度要求。

本实施例中，定位环41与支撑筒4为相互一体成型结构，实际中可以改为相互焊接结构。

本实施例中，压环6与支撑筒4之间设有拉杆组件7，拉杆组件7包括穿过压环6以及支撑筒4的螺杆71，螺杆71外螺纹旋有螺母72，从而将压环6以及支撑筒4锁紧，进而压紧填料5。支撑筒4的端部设有供螺杆71穿过的弯折部42，压环6的轴向截面呈L 形，压环6的一边嵌入环腔压紧填料5，压环6的另一边供螺杆71穿过。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (6)

1.一种带新型填料密封结构的浮头式换热器，包括壳体、固定连接在所述壳体一端部的固定管板、设置于所述壳体另一端部且可沿所述壳体的长度方向滑动的浮动管板、穿设于所述壳体中且两端分别穿过并固定所述固定管板和所述浮动管板的多条换热管，所述浮动管板与所述壳体之间设有填料密封结构；其特征是：

所述填料密封结构包括固定连接在所述浮动管板侧部的支撑筒，所述支撑筒的中部外壁设有抵住所述壳体内壁的定位环，所述定位环、所述支撑筒的外壁和所述壳体的内壁共同围成环腔，环腔填充有填料，所述支撑筒的侧部设有压紧所述填料的压环，所述压环与所述支撑筒相互锁紧。

2.根据权利要求1所述的一种带新型填料密封结构的浮头式换热器，其特征是：所述壳体的对应所述填料之处设有增厚凸台。

3.根据权利要求1所述的一种带新型填料密封结构的浮头式换热器，其特征是：所述定位环与所述支撑筒为相互一体成型结构，或为相互焊接结构。

4.根据权利要求1所述的一种带新型填料密封结构的浮头式换热器，其特征是：所述压环与所述支撑筒之间设有拉杆组件，所述拉杆组件包括穿过所述压环以及所述支撑筒的螺杆，所述螺杆外套有螺母，从而将所述压环以及所述支撑筒锁紧。

5.根据权利要求4所述的一种带新型填料密封结构的浮头式换热器，其特征是：所述支撑筒的端部设有供所述螺杆穿过的弯折部，所述压环的轴向截面呈L形，所述压环的一边嵌入所述环腔压紧所述填料，所述压环的另一边供所述螺杆穿过。

6.根据权利要求1所述的一种带新型填料密封结构的浮头式换热器，其特征是：所述支撑筒与所述浮动管板为相互焊接固定结构，或为一体化结构。

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