用于高壓場合的新型填料函式換熱器結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及化工、石化等行業(yè)中氨合成、甲醇合成等領域的高溫、高壓、高溫差應力、大直徑的換熱器。
【背景技術】
[0002]在化工、石化等行業(yè)中，高溫、高壓、高溫差應力、大直徑的換熱器使用非常廣泛。在化工領域的高壓合成工段，例如甲醇合成、氨合成等，此類換熱器更是必不可少。合成氣的冷氣和熱氣需要換熱，氣體壓力非常高，壓力可達16.5兆帕以上，冷測、熱側平均溫差非常大，甚至可達四十多度。多惡劣工況同時存在于一臺換熱器時，如何解決熱膨脹差的問題，如何解決高壓力的問題就顯得非常重要。
[0003]工程實際中，U型管式換熱器可以解決熱膨脹差問題，但是U型彎段難于清洗，易于堵塞等缺點顯而易見，浮頭式換熱器管束雖然是直管，卻又承受不了如此高的壓力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是提供一種用于高壓場合的新型填料函式換熱器結構，結構相對簡單、檢維修方便、安全可靠等特點，可用于高壓力、高溫度、超大溫差且管板按壓差設計的場合。
[0005]本實用新型的技術方案是:一種用于高壓場合的新型填料函式換熱器結構，其特征在于換熱管穿入固定端管板和填料函端管板中構成管束組件，管束組件從換熱器殼程右側依次通過殼程的右側端部、筒體、左側端部，然后將固定端管板與固定端法蘭相連接，接下來管束組件依次穿入右側螺柱、壓縮彈簧、墊圈，此時，管束組件的左側固定、右側浮動；在固定端管板和固定端法蘭之間設置纏繞墊，通過擰緊左側螺柱壓緊墊圈實現(xiàn)密封，在填料函端管板與填料壓蓋之間設置填料函。
[0006]其中填料函的兩側使用油浸石棉盤根各一組，中間使用至少三組石墨填料。
[0007]本實用新型各零部件由于連接方式的不同，保證了密封可靠性的同時又解決了溫差應力大的問題。由于管板與殼程筒體并未連接，當管子由于溫差的作用自由伸縮時，與之連接的管板就會通過位移來解決膨脹差的問題。這樣既保證了換熱器的正常工作，又給工程實際中大直徑、高壓力、高溫度、高溫度差的換熱器提供了一種新的解決方案。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型填料函式換熱器結構示意圖。
[0009]圖2是圖1的局部放大圖1即固定端管板連接圖。
[0010]圖3是圖1的局部放大圖Π即填函端管板連接圖。
[0011 ]圖中:左側平蓋-1、左側端部-2、筒體_3、右側端部_4、右側平蓋_5、主螺柱_6、管束組件-7、左側螺柱-8、固定端法蘭-9、纏繞墊-10、固定端管板-11、右側螺柱-12、填料函端管板-13、油浸石棉盤根-14、石墨填料-15、填料壓蓋-16、壓縮彈簧-17、墊圈-18。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和實施例進一步說明本實用新型的內(nèi)容。
[0013]如圖1所示，本實用新型填料函式換熱器主要包括左側平蓋(1)、左側端部(2)、筒體(3)、右側端部(4)、右側平蓋(5)、主螺柱(6)、管束組件(7)。
[0014]本結構的制作安裝順序是，換熱管穿入固定端管板(11)和填料函端管板(I3)中構成管束組件(7)。再將裝配好的管束組件從換熱器殼程右側依次通過殼程的右側端部(4)、筒體(3)、左側端部(2)。如圖2中所示，在固定端管板(11)和固定端法蘭(9)之間設置纏繞墊
(10)，通過擰緊左側螺柱(8)壓緊墊片實現(xiàn)密封，管束組件(7)限位于筒體(3)的凸臺處。如圖3中所示，在填料函端管板(13)與填料壓蓋(16)之間設置填料函，依次穿入右側螺柱
(12)、壓縮彈簧(17)、墊圈(18)，根據(jù)計算所需的螺柱力將其擰緊，最終實現(xiàn)密封。
[0015]這樣的結構使得固定端管板(11)、管束組件(7)、壓縮彈簧(17)以及內(nèi)部法蘭構成一個整體，與外部殼體無連接。管束組件左側為固定端，右側為浮動端，可以很好的解決溫差應力問題。同時管、殼側承壓能力強、易于清洗、易于裝卸，與U型管式換熱器不同，不存在U型彎段難于清洗、易于堵塞的情況；與浮頭式換熱器相比，該結構可承受更高的壓力。當管、殼程有溫差應力的情況下，整體結構通過位移來吸收溫差應力。同時，由于筒體(3)凸臺處的限位作用，整體結構也不會滑移至過遠的位置從而影響使用。
[0016]其中墊圈(18)的硬度可根據(jù)壓差設計的數(shù)值確定。
[0017]填料函的特性，根據(jù)使用溫度的不同可采用相應的填函材料。
[0018]本實施例中填料函的特性為兩側使用油浸石棉盤根(10)各一組，規(guī)格為YS350，中間使用三組石墨填料(15)，高度10mm。石墨填料的組數(shù)可以增多，但不得少于三組，高度可以適當調(diào)整，但以密封性能良好為宜。
[0019]通過壓縮彈簧(17)的壓緊力壓緊填函，增加密封的可靠性。
[0020]工程實例中，使用此結構的設備在使用中要保證管、殼程壓力同升同降，兩側壓力差不得超過設計壓差值。基于此，固定端管板(11)、固定端法蘭(9)、填料函端管板(13)、填料壓蓋(16)都是按照壓差設計的，這樣就大大降低了上述零部件的壁厚，降低了設備制造成本，同時管束部分質量較輕，易于裝卸。
【主權項】
1.一種用于高壓場合的新型填料函式換熱器結構，其特征在于換熱管穿入固定端管板(11)和填料函端管板(13)中構成管束組件(7)，管束組件(7)從換熱器殼程右側依次通過殼程的右側端部(4)、筒體(3)、左側端部(2)，然后將固定端管板(11)與固定端法蘭(9)相連接，接下來管束組件(7)依次穿入右側螺柱(12)、壓縮彈簧(17)、墊圈(18)，此時管束組件(7)的左側固定、右側浮動;在固定端管板(11)和固定端法蘭(9)之間設置纏繞墊(10)，通過擰緊左側螺柱(8)壓緊墊圈(18)實現(xiàn)密封，在填料函端管板(13)與填料壓蓋(16)之間設置填料函。2.如權利要求1所述的用于高壓場合的新型填料函式換熱器結構，其特征在于填料函的兩側使用油浸石棉盤根(14)各一組，中間使用至少三組石墨填料(15)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于高壓場合的新型填料函式換熱器結構，其特征在于換熱管穿入固定端管板和填料函端管板中構成管束組件，管束組件從換熱器殼程右側依次通過殼程的右側端部、筒體、左側端部，然后將固定端管板與固定端法蘭相連接，接下來依次穿入右側螺柱、壓縮彈簧、墊圈，此時，管束組件的左側固定、右側浮動；在固定端管板和固定端法蘭之間設置纏繞墊，通過擰緊左側螺柱壓緊墊圈實現(xiàn)密封，在填料函端管板與填料壓蓋之間設置填料函。本實用新型結構相對簡單、檢維修方便、安全可靠等特點，可用于高壓力、高溫度、超大溫差且管板按壓差設計的場合。
【IPC分類】F28D7/16, F28F9/02
【公開號】CN205245850
【申請?zhí)枴緾N201520995377
【發(fā)明人】梁艷, 陳倉社
【申請人】華陸工程科技有限責任公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月3日