CN105135914B - 一种可拆卸管束式固定管板式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明属于换热器技术领域，提出一种可拆卸管束式固定管板式换热器。提出的一种可拆卸管束式固定管板式换热器包括有前端管箱（1）、前管板（2）、壳体（3）、换热管（4）、折流板（5）、后管板（6）和后端管箱（7）；前端管箱（1）为后端具有管箱法兰Ⅰ（10）的结构；前管板（2）为直径大于壳体（3）内径的圆形板，位于壳体法兰Ⅰ（11）与管箱法兰Ⅰ（10）之间；位于壳体后端的壳体法兰Ⅱ（13）内径面的后部为由左向右渐扩径的锥面；后端管箱为前端具有管箱法兰Ⅱ（14）的结构；后管板（6）为直径小于壳体内径的圆形板，位于壳体法兰Ⅱ（13）与管箱法兰Ⅱ（14）之间。本发明满足了对管束清理、维护以及更换的工艺需求。

Description

一种可拆卸管束式固定管板式换热器

技术领域

本发明属于换热器技术领域，具体涉及一种可拆卸管束式固定管板式换热器。

背景技术

目前工业中常用的换热器有固定管板式换热器（图1）、U形管式换热器以及浮头式换热器三种形式；固定管板式换热器相对于U形管式换热器来说，管束无U形弯管段，降低了换热管应力腐蚀导致泄露的可能性；其相对于浮头式换热器，管束无浮头端复杂的结构；因而固定管板式换热器因其性能可靠、结构简单、便于制造等特点，成为应用最为广泛的一种换热器。但是固定管板式换热器相对于U形管式换热器、浮头式换热器也存在一定的不足，即管束两端固定在前管板、后管板上，无法将管束部分从外部壳体中抽出，如在某些介质特殊的场合，需要对管束定期清理及维护甚至更换，固定管板式换热器就不能满足此类工艺需要；此时只有将管束及壳体全部更换，这样就大大降低了固定管板式换热器的经济性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种可拆卸管束式固定管板式换热器。

本发明为完成上述目的采用如下技术方案：

一种可拆卸管束式固定管板式换热器，所述的固定管板式换热器包括有前端管箱、前管板、壳体、换热管、折流板、后管板和后端管箱；所述的壳体为前后两端分别具有壳体法兰的结构；位于壳体前端的壳体法兰Ⅰ的外端面上具有限位凸台Ⅰ，所述的限位凸台Ⅰ为环形，且所述限位凸台Ⅰ的内径与前管板的外径相吻配；所述的前端管箱为后端具有管箱法兰Ⅰ的结构；所述管箱法兰Ⅰ的后端面上具有限位凸台Ⅱ，所述的限位凸台Ⅱ的结构与限位凸台Ⅰ的结构相同；所述的前管板为直径大于壳体内径的圆形板，位于壳体法兰Ⅰ与管箱法兰Ⅰ之间，并由限位凸台Ⅰ、限位凸台Ⅱ对其进行径向限位；

位于壳体后端的壳体法兰Ⅱ与所述的筒体焊接连接；所述壳体法兰Ⅱ内径面的后部为由左向右渐扩径的锥面；所述的后端管箱为前端具有管箱法兰Ⅱ的结构；所述管箱法兰Ⅱ的前端面上具有限位凸台Ⅲ；所述的限位凸台Ⅲ为环形，且所述限位凸台Ⅲ的内径与后管板的外径相吻配；所述的后管板为直径小于壳体内径的圆形板，所述后管板的外圆面上具有用以安装卡环的环形缺槽；所述的后管板位于壳体法兰Ⅱ与管箱法兰Ⅱ之间，并由限位凸台Ⅲ对其进行径向限位；所述的壳体法兰Ⅱ与管箱法兰Ⅱ由螺栓连接为一体； 所述的后管板与所述的壳体法兰Ⅱ之间由弹性密封环密封；所述的弹性密封环为与壳体法兰Ⅱ的锥面相吻配的锥形圆环；所述的后管板与管箱法兰Ⅱ之间由密封垫圈Ⅱ密封；所述的卡环为截面形状为“L”型的环状结构，安装在后管板外圆面的环形缺槽内，用以顶紧所述的弹性密封环。

所述的壳体上设置有用以对壳体进行轴向位移补偿的膨胀节；所述膨胀节的两端分别与壳体连接。

本发明提出的一种可拆卸管束式固定管板式换热器，前管板、后管板均采用由管板法兰与壳体法兰夹持的结构，使固定管板式换热器具有管束可抽的功能，能够满足对管束清理、维护以及更换的工艺需求，壳体部分不会因管束更换而报废，可利旧重复使用，具有良好的经济效益；在所述的壳体上设置小刚度、大位移的薄壁膨胀节以确保整个筒体具有较小的轴向刚度和轴向位移补偿能力，可以产生足够的轴向位移补偿制造偏差，保证了筒体前、后端法兰密封面能够与前、后管板密封面有效配合。

附图说明

图1 为现有技术中常用固定管板式换热器的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为图2中Ⅰ部分的放大图。

图4为图2中Ⅱ的放大图。

图中：1、前端管箱，2 、前管板，3 、壳体，4、 换热管，5、 折流板，6、 后管板，7、 后端管箱，8 、鞍座，9、薄壁膨胀节，10、管箱法兰Ⅰ，11、壳体法兰Ⅰ，12、密封垫片Ⅰ，13、壳体法兰Ⅱ，14、管箱法兰Ⅱ，15、弹性密封环，16、卡环，17、密封垫片Ⅱ，18、限位凸台Ⅰ，19、限位凸台Ⅱ，20、限位凸台Ⅲ，21、拉杆。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本发明加以说明：

如图2所示，并结合图3，一种可拆卸管束式固定管板式换热器，所述的固定管板式换热器包括有前端管箱1、前管板2、壳体3、换热管4、折流板5、后管板6和后端管箱7；所述的壳体3为前后两端分别具有壳体法兰的结构；位于壳体前端的壳体法兰Ⅰ11的外端面上具有限位凸台Ⅰ18，所述的限位凸台Ⅰ18为环形，且所述限位凸台Ⅰ18的内径与前管板的外径相吻配；所述的前端管箱1为后端具有管箱法兰Ⅰ10的结构；所述管箱法兰Ⅰ10的后端面上具有限位凸台Ⅱ19，所述的限位凸台Ⅱ19的结构与限位凸台Ⅰ18的结构相同；所述的前管板2为直径大于壳体3内径的圆形板，位于壳体法兰Ⅰ11与管箱法兰Ⅰ10之间，并由限位凸台Ⅰ18、限位凸台Ⅱ19对其进行径向限位；所述的壳体法兰Ⅰ11与管箱法兰Ⅰ10由螺栓连接为一体，并在壳体法兰Ⅰ11与前管板2、前管板2与管箱法兰Ⅰ10之间设置密封垫片Ⅰ12，螺栓预紧后实现密封和管束的轴向定位；

如图2所示，并结合图4，位于壳体后端的壳体法兰Ⅱ13与所述的筒体焊接连接；所述壳体法兰Ⅱ13内径面的后部为由左向右渐扩径的锥面，锥面长度L根据实际的密封要求而定；所述的后端管箱为前端具有管箱法兰Ⅱ14的结构；所述管箱法兰Ⅱ14的前端面上具有限位凸台Ⅲ20，所述的限位凸台Ⅲ20为环形，且所述限位凸台Ⅲ20的内径与后管板6的外径相吻配；所述的后管板6为直径小于壳体内径的圆形板，所述后管板6的外圆面上具有用以安装卡环的环形缺槽；所述的后管板6位于壳体法兰Ⅱ13与管箱法兰Ⅱ14之间，并由限位凸台Ⅲ20对其进行径向限位；所述的壳体法兰Ⅱ13与管箱法兰Ⅱ14由螺栓连接为一体； 所述的后管板6与所述的壳体法兰Ⅱ13之间由弹性密封环15密封；所述的弹性密封环15为与壳体法兰Ⅱ的密封锥面相吻配的锥形圆环；所述的后管板6与管箱法兰Ⅱ14之间由密封垫圈Ⅱ17密封；所述的卡环16为截面形状为“L”型的环状结构，其一侧为位于后管板外圆面环形缺槽内，另一侧在所述壳体法兰Ⅱ与管箱法兰Ⅱ连接为一体时与所述的弹性密封环15相接触，用以顶紧所述的弹性密封环；螺栓预紧后后管板推动卡环，卡环压紧弹性密封环装卡在壳体法兰与管板形成的锥形卡槽内，由于弹性密封环采用软金属制成，在卡环的推力下产生微量弹性变形与壳体法兰、管板密封面紧密贴合。

所述的壳体3上设置有用以对壳体进行轴向位移补偿的膨胀节9；所述膨胀节9的两端分别与壳体连接；当需要更换管束以及密封垫片时，首先拆除设备的后管箱，由于楔形密封环装卡在法兰与管板中间，可能导致密封环不易取出；然后锁紧膨胀节的拉杆螺母，使膨胀节产生轴向压缩位移，壳体轴向长度减小，楔形密封环即可与管板、法兰密封面分离，此时抽出管束即实现管束、前管箱密封垫片以及后管箱锥形密封环的替换。

Claims (2)

1.一种可拆卸管束式固定管板式换热器，所述的固定管板式换热器包括有前端管箱（1）、前管板（2）、壳体（3）、换热管（4）、折流板（5）、后管板（6）和后端管箱（7）；其特征在于：所述的壳体（3）为前后两端分别具有壳体法兰的结构；位于壳体前端的壳体法兰Ⅰ（11）的外端面上具有限位凸台Ⅰ（18），所述的限位凸台Ⅰ（18）为环形，且所述限位凸台Ⅰ（18）的内径与前管板的外径相吻配；所述的前端管箱（1）为后端具有管箱法兰Ⅰ（10）的结构；所述管箱法兰Ⅰ（10）的后端面上具有限位凸台Ⅱ（19），所述的限位凸台Ⅱ（19）的结构与限位凸台Ⅰ（18）的结构相同；所述的前管板（2）为直径大于壳体（3）内径的圆形板，位于壳体法兰Ⅰ（11）与管箱法兰Ⅰ（10）之间，并由限位凸台Ⅰ（18）、限位凸台Ⅱ（19）对其进行径向限位；

位于壳体后端的壳体法兰Ⅱ（13）与所述的壳体焊接连接；所述壳体法兰Ⅱ（13）内径面的后部为由左向右渐扩径的锥面；所述的后端管箱为前端具有管箱法兰Ⅱ（14）的结构；所述管箱法兰Ⅱ（14）的前端面上具有限位凸台Ⅲ（20），所述的限位凸台Ⅲ（20）为环形，且所述限位凸台Ⅲ（20）的内径与后管板（6）的外径相吻配；所述的后管板（6）为直径小于壳体内径的圆形板，所述后管板（6）的外圆面上具有用以安装卡环的环形缺槽；所述的后管板（6）位于壳体法兰Ⅱ（13）与管箱法兰Ⅱ（14）之间，并由限位凸台Ⅲ（20）对其进行径向限位；所述的壳体法兰Ⅱ（13）与管箱法兰Ⅱ（14）由螺栓连接为一体； 所述的后管板（6）与所述的壳体法兰Ⅱ（13）之间由弹性密封环（15）密封；所述的弹性密封环（15）为与壳体法兰Ⅱ的锥面相吻配的锥形圆环；所述的后管板（6）与管箱法兰Ⅱ（14）之间由密封垫圈Ⅱ（17）密封；所述的卡环为截面形状为“L”型的环状结构，安装在后管板外圆面的环形缺槽内，用以顶紧所述的弹性密封环。

2.如权利要求1所述的一种可拆卸管束式固定管板式换热器，其特征在于：所述的壳体（3）上设置有用以对壳体进行轴向位移补偿的膨胀节（9）；所述膨胀节（9）的两端分别与壳体连接。