SU1710979A1 - Seal member - Google Patents

Seal member Download PDF

Info

Publication number
SU1710979A1
SU1710979A1 SU904791347A SU4791347A SU1710979A1 SU 1710979 A1 SU1710979 A1 SU 1710979A1 SU 904791347 A SU904791347 A SU 904791347A SU 4791347 A SU4791347 A SU 4791347A SU 1710979 A1 SU1710979 A1 SU 1710979A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
petals
outer diameter
layers
layer
sealing element
Prior art date
Application number
SU904791347A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Андреевич Пермяков
Галина Васильевна Дивова
Original Assignee
Научно-Производственное Объединение По Исследованию И Проектированию Энергетического Оборудования Им.И.И.Ползунова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-Производственное Объединение По Исследованию И Проектированию Энергетического Оборудования Им.И.И.Ползунова filed Critical Научно-Производственное Объединение По Исследованию И Проектированию Энергетического Оборудования Им.И.И.Ползунова
Priority to SU904791347A priority Critical patent/SU1710979A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1710979A1 publication Critical patent/SU1710979A1/en

Links

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к теплоэнергетике , к тем област м, в которых примен ютс  кожухотрубные тепло- обменные аппараты с перегородками типа диск - кольцо или сегментного ти-; па. Цель изобретени  - повышение наЧг дежности уплотнени . Уплотнительный элемент включает набор стыкующихс  между собой лепестков, размещенных . по периферии перегородки сло ми и в шахматном пор дке - в смежных ело-  х, и имеет наружный диаметр, больший внутреннего диаметра кожуха. Новым в устройстве  вл етс  то, что слои лепестков выполнены с наружным диаметром, измен ющимс  от сло  к слою и определ емым из соотношени  : , где D« - внутренний диаметр кожуха; п - число слоев лелеет-: ков; А - относительна  величина увеличени  наружного диаметра каждого последующего сло  лепестков уплотни- тельного элемента по сравнению с наружным диаметром предыдущего сло , ; выбираема  в зависимости от толщины и материала лепестков в пределах The invention relates to a power system, to those areas in which shell-and-tube heat exchangers are used with disk-ring or segment-type partition walls; na The purpose of the invention is to increase the visibility of compaction. The sealing element includes a set of interlocking petals placed. on the periphery of the partition, in layers and in a checkerboard pattern, in adjacent spheres, and has an outer diameter larger than the inner diameter of the casing. New in the device is that the layers of petals are made with an outer diameter varying from layer to layer and are determined from the relation: where D ' is the inner diameter of the case; n - the number of layers nourishes: coke; A is the relative magnitude of the increase in the outer diameter of each subsequent layer of petals of the sealing element in comparison with the outer diameter of the previous layer; selectable depending on the thickness and material of the petals within

Description

Изобретение относитс  к области л .техники, в которой примен ютс  кожу- ;хотрубные тёплообменные, аппараты с j промежуточными перегородками типа г - кольцо или сегментного типа (в энергетике и судостроении это, например, поверхностные регенеративные подогреватели, подогреватели се-t тевой воды, охладители воды, масла, ; забортной воды и т.д., в химическом и нефт ном машиностроении - вакуумные конденсаторы, тёплообменные аппараты дл  повышени  давлений и ; температур на разные среды и др.).The invention relates to the field of engineering, in which skin-; hot-tube heat exchangers, devices with j intermediate partitions of type d-ring or segment-type are used (in power engineering and shipbuilding these are, for example, surface regenerative heaters, water coolers, oils,; seawater, etc., in chemical and petroleum engineering - vacuum condensers, heat exchangers for increasing pressures and; temperatures for different media, etc.).

; Известен уплотнительный элемент., :йспользуемый в теплообменниках кот; Known sealing element.: Cat used in heat exchangers

жухотрубного типа, предназначенный :дл  устранени  холостых (помимо по- верхности теплообмена) протечек той среды, котора  движетс  в их корпусах через трубные пучки. Направление движени  этих сред через пучок создаетс  с .помощью системы кольцевых (диск - кольцо) или сегментных пере-1: городок, наружные кромки которых должны как можно плотнее примыкать к внутренней поверхности корпуса аппарата . Дл  сведени  к минимуму зазо ра между корпусом и перегородкой в р де аппаратов осуществл етс , напри- мер, весьма трудоемка  и дорогосто -. ща  операци  по проточке внутренней поверхности корпуса.; zhukotrubnogo type, designed: to eliminate idle (in addition to the heat exchange surface) leakage of the environment, which moves in their buildings through tube bundles. The direction of movement of these media through the beam is created with the help of a system of annular (disk-ring) or segmental re-1: a town, the outer edges of which should as closely as possible adjoin the inner surface of the apparatus. To minimize the gap between the casing and the partition in a series of devices, for example, it is very laborious and expensive. shcha operation on the groove of the inner surface of the housing .;

СОWITH

зs

соwith

31713171

Несмотр  на большую трудоемкость данного решени , необходимость иметь дл  его осуществлени  специальное оборудование,задача уплотнени  этих узлов удовлетворительно не решаетс .Despite the great complexity of this solution, the need to have special equipment for its implementation, the task of compacting these components is not satisfactorily solved.

Известно достаточно много типов уплотнительных элементов дл  рассматриваемого узла, однако они имеют су щеетвенные ограничени  по области применени , далеко не всегда технологичны и эффективны. К их числу следует отнести уплотнительные устройства , выполненные в виде колец из резины или пластмассы, прижимаемых по периферии к кольцевым перегородкам специальными накладками. Однако такое уплотнение не применимо в случае повышенных температур сред и их повышенной химической активйости (например , маслоохладители паротурбинных установок синтетических огнестойких масел, аппараты дл  нефтехимической промышленности и др.).Quite a few types of sealing elements are known for the node in question, however, they have real restrictions on the field of application, are far from always technological and effective. These include sealing devices, made in the form of rings of rubber or plastic, pressed along the periphery to the annular partitions with special linings. However, such a seal is not applicable in case of elevated temperatures of media and their increased chemical activity (for example, oil coolers of steam-turbine installations of synthetic fire-resistant oils, apparatuses for the petrochemical industry, etc.).

Известно также уплотнительное устройство дл  поперечных перегородок кожухотрубного теплообменника, содержащее установленное по периферии перегородки кольцо из эластичного материала с сечением в форме желоба.It is also known to have a sealing device for transverse partitions of a shell-and-tube heat exchanger, comprising a ring of elastic material with a groove-shaped cross section mounted on the periphery of the partition.

Недостатками, указанного устройства  вл ютс  невысока  надежность, неработоспособность при работе теплообменника в области высоких температур и огр аниченность по типам теплообме- нивающихс  сред (зависимость от их агрессивности). The disadvantages of this device are low reliability, inoperability during operation of the heat exchanger in the high temperature region and the limitation by types of heat-exchanging media (dependence on their aggressiveness).

Известно также уплотнительное устройство дл  поперечных перегородок кожухотрубного теплообменника, содержащее установленное по периферии кольцо из эластичного материала с сечением в форме желоба и выполненное составным из сегментов в виде пластинчатых изогнутых пружин. Однако это уплотнительное устройство достаточно сложно в изготовлении, имеет зазоры на стыках участков разрезанных колец и не прилегает достаточно плотно к внутренней поверхности корпуса,.особенно при наличии у него эллипсности.It is also known to have a sealing device for transverse partitions of a shell-and-tube heat exchanger, containing a circumferentially mounted ring of elastic material with a groove-shaped cross section and made up of segments in the form of plate-shaped bent springs. However, this sealing device is quite difficult to manufacture, has gaps at the joints of sections of the cut rings and does not fit sufficiently tightly to the inner surface of the housing, especially if it has ellipticity.

Наиболее близким к предлагаемому .  вл етс  уплотн ющее устройство, содержащее прижимные элементы и разме- щенное между ними упругое уплотн ющее кольцо с «выступающим за пределы эле- ментов участком.Closest to the proposed. is a sealing device comprising pressure elements and an elastic sealing ring interposed between them with a portion extending beyond the limits of the elements.

Выступающий за пределы элементов участок кольца равномерно деформирован в радиальном направлении, приThe portion of the ring protruding beyond the bounds of the elements is uniformly deformed in the radial direction, with

09790979

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

этом уплотнение выполнено многослойным из отдельных лепестков, стыки которых по сравнению с последующим слоем расположены в шахматном пор дке.This seal is made of multi-layered petals, whose joints are arranged in a checkerboard pattern compared to the next layer.

Однако в упругом уплотн ющем коль- це,  вл ющемс  многослойным, все слои имеют одинаковый наружный диаметр , вследствие чего уплотнение пе- регородки с внутренней поверхности корпуса фактически осуществл етс  только за счет прижати  к этой поверхности одного сло  кольца, так как остальные при условии, что все они имеют одинаковый наружный диаметр, в рабочем положении к внутренней поверхности корпуса прилегать не могут и обеспечивают лишь упругое воздействие на этот один слой. Вследствие этого перепад давлени , в котором этот тип уплотнени  может работать, ограничен .However, in an elastic sealing ring, which is multi-layered, all layers have the same outer diameter, as a result of which the sealing of the septum from the inner surface of the housing is actually carried out only by pressing one layer of the ring to this surface, since the rest that they all have the same outer diameter, in the working position, they cannot adhere to the inner surface of the body and only provide an elastic effect on this single layer. Because of this, the pressure drop in which this type of seal can work is limited.

Кроме того, эффективность уплотнени  будет существенно снижатьс  (если корпус по внутренней поверхности не будет проточен или сохранит эллип- сность) из-за того, что в единственном месте примыкани  уплотн ющего, сло  к этой поверхности могут оказатьс  местные .«дефекты поверхности (углубление , прилипший сварочный грат или окалина, дефект проката), которые не будут надежно перекрыватьс .In addition, the effectiveness of compaction will significantly decrease (if the casing on the inner surface is not pierced or remains elliptical) due to the fact that local surface defects can appear in a single place of the abutment of the sealing layer. adhered welding wire or dross, rolled defect) that will not reliably overlap.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности уплотнени .The aim of the invention is to improve the reliability of the seal.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в уплотнительном элементе, содержащем набор -стыкующихс  между собой Лепестков, размещенных по периферии перегородки сло ми и в Шахматном пор дке - в смежных сло х, и имеющий наружный диаметр, больший внутреннего диаметра кожуха, слои лепестков выполнены с наружным диаметром, измен ющимс  от сло  к слою и опрёдрл е- мым из соотношени The goal is achieved by the fact that in a sealing element containing a set of petals joining each other, placed on the periphery of the partition in layers and, in a Chess order, in adjacent layers, and having an outer diameter larger than the inside diameter of the casing, the layers of petals are made with an outer diameter varying from layer to layer and determined from the ratio

Dn DK+nA,Dn DK + nA,

где D к - внутренний диаметр кожуха; h - число слоев лепестков; Д - относительна  величина увеличени  наружного диаметра каждого последующего сло  лепестков по сравнению с на- ружным диаметром предыдущего сло , выбираема  в зависимости от толщины и материала лепестков в пределах (0,8 - 1,2)% от Dx.where D to - the inner diameter of the casing; h is the number of layers of petals; D is the relative magnitude of the increase in the outer diameter of each subsequent layer of petals in comparison with the outer diameter of the previous layer, selected depending on the thickness and material of the petals within (0.8 - 1.2)% of Dx.

51715171

Это обеспечивает в рабочем положении одновременно несколько последова- тель но расположенных по высоте или длине аппарата контуров уплотнени .This provides in the working position at the same time several successively arranged seal contours along the height or length of the apparatus.

При применении уплотнени  предлагаемого типа достигаетс  пружин щий эффект и наружные кромки слоев мемб- ранно-лепесткового типа надежно прижимаютс  к внутренней поверхности корпуса в нескольких по сах по его длине или высоте, тем самым обеспечиваетс  многоразовое уплотнение наружных кромок кольцевых или сегментных перегородок с корпусом, что ис- ключает холостые протечки теплоносител . В соседних сло х стыки секторов, из которых они набираютс , располагаютс  в шахматном пор дке и перекрывают друг друга.When applying a seal of the type proposed, a spring effect is achieved and the outer edges of the membranous-petal type layers are reliably pressed against the inner surface of the housing several times along its length or height, thereby providing a reusable sealing of the outer edges of the annular or segment partitions with the housing that eliminates idle leakage of coolant. In adjacent layers, the joints of the sectors from which they are recruited are arranged in a checkerboard pattern and overlap each other.

При таком выполнении уплотнени  допустимый перепад давлений (Р, -Р2, и т.д.) между полост ми над и под соответствующим уплотнением (фиг. 1) существенно повышаетс  в сравнении с известным уплотнением.With such a seal arrangement, the allowable pressure drop (P, -P2, etc.) between the cavities above and below the corresponding seal (Fig. 1) increases substantially in comparison with the known seal.

При изготовлении элементов предлагаемого уплотнени  выдерживаютс  соотношени  (фиг. 2-)In the manufacture of the elements of the proposed seal maintained ratios (Fig. 2-)

,,: D2cD3... Dn.,,: D2cD3 ... Dn.

Разница в величине соседних диаметров должна составл ть А , и выбиратьс  в зависимости от толщины и материала лепестков уплотнени . - На фиг. -k изображены элементы узла уплотнени  перегородок в кожу- хотрубном теплообменнике.The difference in the size of adjacent diameters should be A, and is chosen depending on the thickness and material of the compaction petals. - In FIG. -k shows the elements of the seals seal assembly in a leather-hot-tube heat exchanger.

Уплотнительное устройство состоит из уплотн ющего элемента 1, выполненного многослойным из отдельных лепестков , с помощью которых по периферии кольцевой перегородки 2 образуетс  многослойна  мембрана. Мембраны закреплены накладными разрезными кольцами 3, болтами k и гайками 5.The sealing device consists of a sealing element 1, made multi-layered from separate petals, with the help of which a multi-layer membrane is formed around the periphery of the annular partition 2. The diaphragms are secured with overlapping split rings 3, bolts k and nuts 5.

Стыки лепестков уплотн ющего эле- .мента по -сравнению с последующим слоем расположены в шахматном пор дке, а наружный диаметр уплотн ющего элемента 1 больше внутреннего диаметра корпусов теплообменника 6. При этом - наружный диаметр (В„) лепестков уп- лотн ющего элемента 1 выполнен ступечато измен ющимс  от сло  к слою и может быть рассчитан по формулеThe joints of the petals of the sealing element, in comparison with the subsequent layer, are arranged in a checkerboard pattern, and the outer diameter of the sealing element 1 is larger than the inner diameter of the shells of the heat exchanger 6. At the same time, the outer diameter (В „) of the petals of the sealing element 1 made stupozno changing from layer to layer and can be calculated by the formula

V DK+nA, где DK - внутренний диаметр кожуха;V DK + nA, where DK is the inside diameter of the casing;

п 0n 0

& число слоев лепестков; относительна  величина увеличени  наружного диаметра Каждого последующего сло  ле- пестков по сравнению с наружным диаметром предыдущего сло , выбираема  в зависимости от толщины и материала лепестков в пределах (0,8-1,2)% от DK. При работе наружные кромки мемб- ранно-лепесткового уплотнени  1 при« жимаютс  к внутренней поверхности корпуса 6 и создают несколько последовательно расположенных по длине или высоте теплообменника контуров уплотнени  (фиг. 2). Такие контуры уплотнени  образуютс  на каждой перегородке .& number of layers of petals; the relative magnitude of the increase in the outer diameter of each subsequent layer of the petals compared with the outer diameter of the previous layer, selected depending on the thickness and material of the petals within (0.8-1.2)% of DK. In operation, the outer edges of the membrane-lobe seal 1, when pressed, press against the inner surface of the housing 6 and create several successively arranged seal loops along the length or height of the heat exchanger (Fig. 2). Such compaction contours are formed on each partition.

Предлагаемый тип уплотнени  может быть применен практически дл  любых диаметров корпусов, лепестки уплотнени  в зависимости от свойств омы- 5 вающей их среды могут изготавливатьс  из углеродистой и нержавеющей стали , латуни, меди, титана и других материалов , включа  пластики. Возможны также определенные сочетани  этих 0 материалов.The proposed type of seal can be applied to practically any diameters of the body; the petals of the seal, depending on the properties of the washing environment, can be made of carbon and stainless steel, brass, copper, titanium, and other materials, including plastics. Certain combinations of these 0 materials are also possible.

5five

00

5five

00

5five

При использовании предлагаемого уплотнительного устройства мембран- но-лепесткового типа устран ютс  холостые протечки одной из теплообме- нивающихс  сред с одновременным повышением тепловой эффективности и сохранением условий разбор.ности и. ремон топригодности теплообменника. When using the proposed membrane-petal-type sealing device, idle leakages of one of the heat-exchanging media are eliminated, while simultaneously increasing thermal efficiency and maintaining the removal conditions and. repair of heat exchanger usability

По данным испытаний теплова  эффективность теплообменника за счет устранени  протечек может быть повышена на по сравнению с уплотн ющими элементами других конструкций.According to the test data, the heat efficiency of the heat exchanger by eliminating leaks can be increased by compared with the sealing elements of other structures.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Уплотнительный элемент, преимущественно дл  кольцевых или сегментных перегородок кожухотрубных теплообменников , содержащий набор стыкующихс  между собой лепестков, размещенных по периферии перегородки сло ми ив шахматном пор дке - в смежных сло х, и имеющий наружный диаметр, больший внутреннего диаметра кожуха, о т л ит чающ и и с   тем, что, с целью ; повышени  надежности уплотнени , слои лепестков выполнены с наружным диаметром , измен ющимс  от сло  к слою и определ емым из соотношени A sealing element, mainly for annular or segmented partitions of shell-and-tube heat exchangers, containing a set of interlocking petals placed along the periphery of the partition in layers in a staggered order in adjacent layers, and having an outer diameter larger than the inner diameter of the casing, which also and with that, with purpose; increase the reliability of compaction, the layers of petals are made with an outer diameter that varies from layer to layer and is determined from the ratio Wnu Wnu где DK - внутренний диаметр кожуха; п - число слоев; А - относительна  величина увели-;where DK is the inner diameter of the casing; n is the number of layers; And - the relative value increases; чени  наружного диаметра каждого последующего сло  относительно предыдущего, выбираема  в зависимости от толщины и материала лепестков и равна  (0,8-1,2)$ к«the outer diameter of each subsequent layer relative to the previous one, is selected depending on the thickness and material of the petals and is equal to (0.8-1.2) $ to Фиг. IFIG. I Фиг. 2FIG. 2 Фм.ЗFm.z JflJfl :фигЛ: figl
SU904791347A 1990-02-13 1990-02-13 Seal member SU1710979A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904791347A SU1710979A1 (en) 1990-02-13 1990-02-13 Seal member

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904791347A SU1710979A1 (en) 1990-02-13 1990-02-13 Seal member

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1710979A1 true SU1710979A1 (en) 1992-02-07

Family

ID=21496179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904791347A SU1710979A1 (en) 1990-02-13 1990-02-13 Seal member

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1710979A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU184945U1 (en) * 2018-04-28 2018-11-15 Общество с ограниченной ответственностью "Сонорэ" OBTURATOR OF THE TRANSVERSE PARTITION OF A SHELL-TUBED HEAT EXCHANGER

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР .;- № 985704, кл. F 28 F 9/22, 1981. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU184945U1 (en) * 2018-04-28 2018-11-15 Общество с ограниченной ответственностью "Сонорэ" OBTURATOR OF THE TRANSVERSE PARTITION OF A SHELL-TUBED HEAT EXCHANGER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2419278A (en) Insulated pipe
Shah et al. Heat exchangers
CA1193594A (en) Heat exchanger
Shah et al. Fundamentals of heat exchanger design
US3818984A (en) Heat exchanger
US3877895A (en) Method and apparatus for removing water vapor from high pressure steam lines
US4614204A (en) Rotary valve for interconnecting conduits in three groups
CN101324271A (en) Seal assembly for a rotary machine
FR2583864B1 (en) DEVICE FOR HEAT EXCHANGING OF THE EXCHANGER TYPE WITH PERFORATED PLATES HAVING IMPROVED SEALING.
SU1710979A1 (en) Seal member
Watkinson Fouling of augmented heat transfer tubes
US20180023897A1 (en) Feed effluent heat exchanger
GB2095389A (en) Shell and tube exchanger
WO1996036833A1 (en) Metal expansion joint and vibration absorber apparatus for pipe systems
US4257459A (en) Methods of and apparatus for lining the internal walls of a conduit for conveying fluid carrying marine fouling organisms with a liner of anti-fouling material
US2422502A (en) Expansion joint
US2729483A (en) Gasket
SU985704A1 (en) Transverse guiding partition of shell-and-tube heat exchange
US2061198A (en) Joint assembly
USH658H (en) High effectiveness all metal heat exchanger
US3244225A (en) Heat exchanger
GB2026627A (en) Seals
US1657028A (en) Fuel-oil heater
RU2316389C2 (en) Chemical reactor or the heat exchanger (versions)
RU2784591C1 (en) Sealing gasket