CN219319119U - 一种换热装置 - Google Patents

Abstract

本公开实施例提供了一种换热装置，包括：金属壳体，其内形成有第一腔室、第二腔室和第三腔室；其中，第一腔室和第二腔室之间通过第一管板连接，第二腔室和第三腔室之间通过第二管板连接；第一腔室和第二腔室、及第二腔室和第三腔室之间均为密封连接；非金属管件，设于第二腔室内，其一端设于第一管板上，与第一腔室连通；其另一端设于第二管板上，与第三腔室连通；移动连接件，设于第一腔室内，其与第一管板密封连接；移动连接件包括第一端面密封和移动压盖，第一端面密封位于移动压盖和非金属管件之间；移动压盖以可靠近或者远离第一管板的方式与第一管板形成连接，并能够将第一端面密封抵接于非金属管件的一端。

Description

一种换热装置

技术领域

本公开涉及化工设备技术领域，尤其涉及一种换热装置。

背景技术

石油、石油化工和供热等行业中通常会用到换热、过滤等设备，这类设备中通常设有管壳式换热装置。管壳式换热装置中通常包括管件和金属管板，金属管板可以起到固定管件的作用，同时利用外部的金属壳体形成壳程和管程两个流体流动区域。为了提高换热效率或过滤效率，越来越多的管壳式换热装置中采用非金属管件。由于两个流体流动区域不能连通，即非金属管件和金属管板的连接处需进行连接和密封。

目前，非金属管件和金属管板之间的连接密封方式主要有密封胶连接、填料密封连接等等。考虑到非金属管件使用密封胶连接密封时，连接处温差应力大，维修不便；填料密封连接操作比较繁琐，维修时也比较困难。因此，现有的非金属管件和金属管板连接结构寿命较短，故障率高，不易维修。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本公开提供了一种换热装置，通过移动连接件保持端面密封与非金属管件处于相抵的状态，有效地保障了金属管板和非金属管件之间连接的密封性。

本公开实施例提供了一种换热装置，包括；

金属壳体，其内形成有第一腔室、第二腔室和第三腔室；其中，所述第一腔室和所述第二腔室之间通过第一管板分隔，所述第二腔室和所述第三腔室之间通过第二管板分隔；所述第一腔室和所述第二腔室、及所述第二腔室和所述第三腔室之间均为密封连接；

非金属管件，设于所述第二腔室内，其一端设于所述第一管板上，与第一腔室连通；其另一端设于所述第二管板上，与所述第三腔室连通；

移动连接件，设于所述第一腔室内，其与所述第一管板密封连接；所述移动连接件包括第一端面密封和移动压盖，所述第一端面密封位于所述移动压盖和所述非金属管件之间；所述移动压盖以可靠近或者远离所述第一管板的方式与所述第一管板形成连接，并能够将所述第一端面密封抵接于所述非金属管件的一端。

在一些实施例中，所述非金属管件的两端套设有管套，所述第一管板和所述第二管板分别通过所述管套与所述非金属管件的两端形成密封连接；所述管套可供流体穿过。

在一些实施例中，所述管套和所述非金属管件之间设有管套密封，所述管套密封套设于所述非金属管件上。

在一些实施例中，所述移动连接件还包括第一螺栓，所述移动压盖通过所述第一螺栓与所述第一管板形成所述可靠近或者远离所述第一管板的连接。

在一些实施例中，所述第一螺栓包括头部和杆部，所述杆部形成为远离头部的连接部和靠近头部的活动部；其中，所述连接部形成有螺纹，所述活动部无螺纹。

在一些实施例中，所述金属壳体包括第一壳体部分，所述第一壳体部分设有第一法兰，以通过所述第一法兰与所述第一管板连接；所述第一壳体部分与所述第一管板之间构造为所述第一腔室；所述第一法兰的侧面与所述移动压盖相抵。

在一些实施例中，所述移动连接件还包括第一压盖密封，所述第一压盖密封位于所述移动压盖与所述第一法兰之间。

在一些实施例中，所述金属壳体还包括第二壳体部分和第三壳体部分；所述第一管板和所述第二管板分别设于所述第二壳体部分的两端；所述第三壳体部分设有第二法兰，以通过所述第二法兰与所述第二管板连接。

在一些实施例中，所述换热装置还包括固定连接件，所述固定连接件设于所述第三腔室内；

所述固定连接件包括第二端面密封和固定压盖，所述固定压盖设于所述第二管板上，并将所述第二端面密封抵接于所述非金属管件的另一端。

在一些实施例中，所述固定连接件还包括第二压盖密封，所述第二压盖密封位于所述固定压盖与所述第二法兰之间。

与现有技术相比，本公开实施例的有益效果在于：本公开中，移动连接件的移动压盖在初始位置时留有一定的移动空间，在高压流体的推动下，可以向第一管板移动，将压力传递至第一端面密封，挤压第一端面密封并将其抵紧于非金属管件，从而移动连接件可以自动适应金属壳体与非金属管件在受热时膨胀量不同的情况，使得非金属管件与第一管板之间的连接在操作过程中能够保持良好的密封性能。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1为本公开实施例提供的换热装置的结构示意图；

图2为本公开实施例提供的换热装置中移动连接件连接时的结构示意图；

图3为本公开实施例提供的换热装置中固定连接件连接时的结构示意图。

图中的附图标记所表示的构件：

100-金属壳体；A-第一腔室；110-第一壳体部分；111-流体入口；112-第一法兰；B-第二腔室；120-第二壳体部分；121-第一管板；122-第二管板；C-第三腔室；130-第三壳体部分；131-流体出口；132-第二法兰；200-非金属管件；210-管套；220-管套密封；300-移动连接件；310-第一端面密封；320-移动压盖；330-第一螺栓；331-头部；332-杆部；332a-连接部；332b-活动部；340-第一压盖密封；400-固定连接件；410-第二端面密封；420-固定压盖；430-第二压盖密封。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本公开的实施例作进一步详细描述，但不作为对本公开的限定。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

图1示出了本公开实施例的换热装置的结构示意图。如图1所示，本公开的换热装置包括金属壳体100、非金属管件200以及移动连接件300。所述金属壳体100内形成有第一腔室A、第二腔室B和第三腔室C；所述第一腔室A和所述第二腔室B之间通过第一管板121分隔，所述第二腔室B和所述第三腔室C之间通过第二管板122分隔；所述第一腔室A和所述第二腔室B、及所述第二腔室B和所述第三腔室C之间均为密封连接。本实施例中，第一管板121和第二管板122由金属材料制成，以延长装置的使用寿命。示例性的，在一些实际的应用中，金属壳体100可以包括两端为通口的管箱、以及设于管箱的两端的封头，封头和管箱的两端分别通过第一管板121和第二管板122进行密封连接，从而管箱内部形成第二腔室B，管箱两端的封头的内部分别形成第一腔室A和第三腔室C。

所述非金属管件200可以包括多根换热管，换热管位于第二腔室B内，也就是管箱内部，换热管的两端分别设在管箱两端的第一管板121和第二管板122上，以分别与第一腔室A和第三腔室C连通，便于流体从第一腔室A流通至第二腔室B内的换热管，然后流通至第三腔室C。示例性的，与第一腔室A对应的封头上设有压力流体入口111，与第三腔室C对应的封头上设有压力流体出口131，高温高压流体可以通过压力流体入口111进入第一腔室A，并流入第二腔室B内的非金属管件200进行换热或过滤操作，之后流通到第三腔室C，最后经第三腔室C对应的压力流体出口131排出。

移动连接件300，设于所述第一腔室A内，其与所述第一管板121密封连接；所述移动连接件300包括第一端面密封310和移动压盖320；所述第一端面密封310位于所述移动压盖320和所述非金属管件200之间。通常，第一管板121与非金属管件200进行连接时，所述第一管板121上设有第一开口，第一开口的尺寸大小与所述非金属管件200相适配，用于设置所述非金属管件200。本实施例中，移动压盖320与所述第二腔室B的端面相对，即，与第一管板121相对进行设置，以能够朝向靠近第一管板121或远离第一管板121的方向进行运动；并且，移动压盖320的形状适配于第一管板121与非金属管件200共同形成的端面。考虑到非金属管件200设于第一管板121的开口内时，无法与第一管板121的端面完全相平，移动压盖320与非金属管件200的端面之间设有第一端面密封310，以保持与非金属管件200之间的密封连接，使第一腔室A内的流体进入非金属管件200(管程)。这样，可以避免流体从第一腔室A进入移动压盖320和第一管板121之间，并从非金属管件200与第一管板121的连接缝隙泄漏至第二腔室B内(壳程)。由此，在一些实际的应用中，移动压盖320在进入第一腔室A的高温高压流体的压力作用下，朝向第一管板121的方向运动，以推动第一端面密封310至与非金属管件200紧密抵接，从而在高温高压流体的换热或过滤操作过程中，移动压盖320与非金属管件200之间能够通过所述第一端面密封310始终保持密封连接的状态。

本公开实施例中，第一腔室A、非金属管件200和第三腔室C形成换热装置的管程；第一管板121和第二管板122之间的第二腔室B形成壳程；非金属管件200与第一管板121和第二管板122之间形成密封连接，避免管程的流体泄露至壳程内。对高温高压流体进行换热或过滤操作时，考虑到金属壳体100的热膨胀大于与非金属管件200的热膨胀量，由此可能造成端面的密封性能下降。为此，本公开中，移动连接件300的移动压盖320在初始位置时留有一定的移动空间，在高压流体的推动下，可以向第一管板121移动，将压力传递至第一端面密封310，挤压第一端面密封310并将其抵紧于非金属管件200，从而能够自动适应金属壳体100与非金属管件200在受热时膨胀量不同的情况，保障了非金属管件200与第一管板121之间的连接在操作过程中的密封性能。

在一些实施例中，为了提高密封性能，所述非金属管件200的两端套设有管套210，所述第一管板121和所述第二管板122分别通过所述管套210与所述非金属管件200的两端形成密封连接；所述管套210可供流体穿过。在一些实际的应用中，管套210的尺寸适配于非金属管件200两端的尺寸，其材质可以供流体穿过，以便于流体从第一腔室A进入非金属管件200，技术人员可以根据经验进行选择，本公开在此不做限制。在一些具体的应用中，所述管套210蒙住非金属管件200的端口，并沿非金属管件200的轴向方向包裹一截非金属管件200，这样，第一管板121和第二管板122各自设置的开口通过管套210与非金属管件200的两端进行连接时，管套210可以对第一管板121和第二管板122起到支撑的作用，避免第一管板121和第二管板122的变形，管套210也能够将第一管板121和第二管板122的压力均匀地传递至非金属管件200上，延长非金属管件200的使用寿命。同时，第一端面密封310可以通过管套210与非金属管件200的端部相抵接，增加第一端面密封310与非金属管件200的端部进行抵接时的接触面积，操作过程中可以有效保障连接的密封性能。

在一些实施例中，为了提高管套210和非金属管件200之间的密封性能，所述管套210和所述非金属管件200之间设有管套密封220，所述管套密封220套设于所述非金属管件200上。在一些实际的应用中，管套密封220的形状尺寸与管套210和非金属管件200的形状尺寸相适应即可，本公开并不做限制。本实施例中，通过在所述管套210和所述非金属管件200之间设置管套密封220，可以增加管套210与非金属管件200之间的摩擦力，避免非金属管件200从管套210中脱出，保障管套210与非金属管件200之间的密封性能。

在一些实施例中，所述移动连接件300还包括第一螺栓330，所述移动压盖320通过所述第一螺栓330与所述第一管板121形成所述可靠近或者远离所述第一管板121的连接。在一些实际的使用中，第一螺栓330的杆部332穿过所述移动压盖320，并通过连接部332a与第一管板121进行连接。所述第一螺栓330包括头部331和杆部332；杆部332形成为远离头部331的连接部332a和靠近头部331的活动部332b。所述连接部332a形成有螺纹，以与第一管板121上预设的内螺纹适配地进行连接；活动部332b无螺纹，移动压盖320可以沿杆部332的轴向方向部远离或靠近第一管板121，以能够相对于第一管板121运动。本实施例中，移动压盖320通过第一螺栓330的连接部332a与第一管板121连接，对非金属管件200施加一定的初始预紧力，同时，通过第一螺栓330预留的活动部332b，移动压盖320与第一管板121之间预留有活动空间，使得移动压盖320能够相对于第一管板121进行运动。

在一些实施例中，所述金属壳体100包括第一壳体部分110，所述第一壳体部分110设有第一法兰112，以通过第一法兰112与所述第一管板121连接，所述第一壳体部分110与所述第一管板121之间构造为所述第一腔室A；所述第一法兰112的侧面与所述移动压盖320相抵。本实施例中，金属壳体100的第一壳体部分110可以设有有第一法兰112，以便于通过第一法兰112与第一管板121连接，以构造所述第一腔室A，第一法兰112朝向第一壳体部分110内部的一侧与所述移动压盖320的一侧紧密抵接，形成密封连接，以避免第一腔室A内的流体泄露至移动压盖320与第一管板121之间后进入壳程。在一些具体的应用中，所述第一壳体部分110设有流体入口111，该流体入口111与第一腔室A连通，以供高温高压流体流入第一壳体部分110，进入第一壳体部分110和第一管板121之间的第一腔室A。

在一些实施例中，所述移动连接件300还包括第一压盖密封340，所述第一压盖密封340位于所述移动压盖320与所述第一法兰112之间，以保障第一法兰112与移动压盖320之间的密封性能。本实施例中，第一压盖密封340的形状尺寸可以根据移动压盖320的尺寸进行设置，本公开在此不做限制。

在一些实施例中，所述金属壳体100还包括第二壳体部分120和第三壳体部分130；所述第一管板121和所述第二管板122分别设于所述第二壳体部分120的两端；所述第三壳体部分130设有第二法兰132，以通过所述第二法兰132与所述第二管板122连接。本实施例中，第二壳体部分120的两端为通口，分别地连接有第一管板121和第二管板122，可以通过第二管板122与第三壳体部分130设置的第二法兰132进行连接。第一管板121和第二管板122之间的第二壳体部分120的内部构成所述第二腔室B，第二管板122与第三壳体部分130之间构造为第三腔室C。在一些具体的应用中，所述第三壳体部分130设有流体出口131，所述流体出口131与第三腔室C连通，高温高压流体在第二腔室B内进行换热或过滤操作后，进入第三腔室C，最后可以通过第三壳体部分130上设置的流体出口131排出。

在一些实施例中，换热装置还包括固定连接件400，所述固定连接件400设于所述第三腔室C内；所述固定连接件400包括第二端面密封410和固定压盖420，所述固定压盖420设于所述第二管板122上，并将所述第二端面密封410抵接于所述非金属管件200的另一端。

本实施例旨在通过固定连接件400保障非金属管件200与第二管板122之间的密封连接。本实施例中，固定连接件400设于第三腔室C内，固定连接件400包括第二端面密封410和固定压盖420；固定压盖420与第二管板122相对设置，并可以通过适配的螺栓与第二管板122进行固定连接，以贴合于第二管板122紧密连接。通常，第二管板122与非金属管件200进行连接时，所述第二管板122上设有第二开口，第二开口的尺寸大小与所述非金属管件200相适配，用于设置所述非金属管件200。本实施例中，固定压盖420的尺寸形状适配于第二管板122与非金属管件200共同形成的端面，并在固定压盖420和非金属管件200的另一端设有第二端面密封410，固定压盖420将第二端面密封410抵紧于非金属管件200的另一端，以保障非金属管件200与第二管板122之间的密封连接。

在一些具体的应用中，固定压盖420的侧面可以与第二法兰132的侧面紧密相抵，形成密封连接。在一些实施例中，所述固定连接件400还包括第二压盖密封430，所述第二压盖密封430位于所述固定压盖420与所述第二法兰132之间，以保障第二法兰132与固定压盖420之间的密封性能。本实施例中，第二压盖密封430的形状尺寸可以根据固定压盖420的尺寸进行设置，本公开在此不做限制。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本公开的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本公开的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本公开的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上实施例仅为本公开的示例性实施例，不用于限制本公开，本公开的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本公开的实质和保护范围内，对本公开做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本公开的保护范围内。

Claims (10)

1.一种换热装置，其特征在于，包括：

金属壳体，其内形成有第一腔室、第二腔室和第三腔室；其中，所述第一腔室和所述第二腔室之间通过第一管板分隔，所述第二腔室和所述第三腔室之间通过第二管板分隔；所述第一腔室和所述第二腔室、及所述第二腔室和所述第三腔室之间均为密封连接；

非金属管件，设于所述第二腔室内，其一端设于所述第一管板上，与第一腔室连通；其另一端设于所述第二管板上，与所述第三腔室连通；

移动连接件，设于所述第一腔室内，其与所述第一管板密封连接；所述移动连接件包括第一端面密封和移动压盖，所述第一端面密封位于所述移动压盖和所述非金属管件之间；所述移动压盖以可靠近或者远离所述第一管板的方式与所述第一管板形成连接，并能够将所述第一端面密封抵接于所述非金属管件的一端。

2.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述非金属管件的两端套设有管套，所述第一管板和所述第二管板分别通过所述管套与所述非金属管件的两端形成密封连接；所述管套可供流体穿过。

3.根据权利要求2所述的换热装置，其特征在于，所述管套和所述非金属管件之间设有管套密封，所述管套密封套设于所述非金属管件上。

4.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述移动连接件还包括第一螺栓，所述移动压盖通过所述第一螺栓与所述第一管板形成所述可靠近或者远离所述第一管板的连接。

5.根据权利要求4所述的换热装置，其特征在于，所述第一螺栓包括头部和杆部，所述杆部形成为远离头部的连接部和靠近头部的活动部；其中，所述连接部形成有螺纹，所述活动部无螺纹。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的换热装置，其特征在于，所述金属壳体包括第一壳体部分，所述第一壳体部分设有第一法兰，以通过所述第一法兰与所述第一管板连接；所述第一壳体部分与所述第一管板之间构造为所述第一腔室；所述第一法兰的侧面与所述移动压盖相抵。

7.根据权利要求6所述的换热装置，其特征在于，所述移动连接件还包括第一压盖密封，所述第一压盖密封位于所述移动压盖与所述第一法兰之间。

8.根据权利要求6所述的换热装置，其特征在于，所述金属壳体还包括第二壳体部分和第三壳体部分；所述第一管板和所述第二管板分别设于所述第二壳体部分的两端；所述第三壳体部分设有第二法兰，以通过所述第二法兰与所述第二管板连接。

9.根据权利要求8所述的换热装置，其特征在于，还包括固定连接件，所述固定连接件设于所述第三腔室内；

所述固定连接件包括第二端面密封和固定压盖，所述固定压盖设于所述第二管板上，并将所述第二端面密封抵接于所述非金属管件的另一端。

10.根据权利要求9所述的换热装置，其特征在于，所述固定连接件还包括第二压盖密封，所述第二压盖密封位于所述固定压盖与所述第二法兰之间。

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