CN105202963B - 一种换热管与管板的非焊接强制性密封结构 - Google Patents
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Abstract
本申请的一种换热管与管板的非焊接强制性密封结构，包括管板和换热管，管板设有管孔，管板的一侧为管程侧、另一侧为壳程侧，其中，换热管穿过管孔、并在管程侧与管板可拆卸密封连接。采用本结构，换热管在管板的管程侧不需要进行焊接，即可方便地将换热管与管板的连接位置拆除，以抽出更换换热管，实现换热管与管板的非焊接密封连接。对于套管而言，解决了设备检维修过程中在不损伤内管的情况下无法更换外管的问题，提高了内管回用的利用率，而且由于与内管连接的管板为薄管板结构，本申请的非焊接的强制性密封结构，使得管板不产生变形，更加有利于密封。对于单换热管而言，同样也提高了换热管的使用寿命及方便拆卸维修，延长设备的运行周期。
Description
技术领域
本申请涉及石油化工设备技术领域，进一步涉及加热炉预热回收系统的过热器、化肥厂合成氨装置和尿素装置的废热锅炉技术领域，特别是涉及一种换热管与管板的非焊接强制性密封结构。
背景技术
热能回收装置中，例如第一废热锅炉的作用是热能回收，其是合成氨系统的关键设备之一，过热器也是余热回收系统的热能回收装置。上述热能回收装置中的换热管芯一般采用刺刀管结构，该结构有利于水汽的循环，属于自然循环废热锅炉。锅炉给水通过去废热锅炉与高温变换气换热，产生的高压蒸汽通过上升管进入汽包进行汽水分离。
在此种工况下，废热锅炉管束芯的腐蚀、开裂、损坏将导致的泄漏是整台设备最主要的损伤方式，而管束芯一般采用刺刀管结构，即每一条换热管由一个外侧的套管和内侧的内管组成，套管与大管板进行焊接，内管与小管板进行焊接，由于结构特殊，高温过程气导致管束外管损坏后发生泄漏，此种外管发现损伤需要更换时，首先需要刮除焊接点，切除内管后再抽出内管方可进行更换外管，这样一来，就会损伤内管，导致内管无法回用，上述现有技术中的内管与管板的焊接方式将无法进行单独更换换热管，使得设备运行的寿命大大降低。
本技术领域中，还存在另外一类不是套管结构的换热管与管板的连接方式，由于换热管与管板的管程侧的连接均是采用焊接的方式，导致换热管出现问题需要更换时，则需要至少损伤一段管子才能实现，这样导致换热管的本体浪费，无法再经过重新维修后再利用。
因此，针对现有技术中的上述问题进行改进，如何研发一种换热管与管板的连接密封结构，以解决能够单独更换换热管而不需要整体更换换热管束的问题，对延长设备的使用寿命非常重要，在工程技术领域具有极为深远和重大的意义。
发明内容
本申请的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种能够避免损伤换热管本体就能实现换热管与管板分离的，方便安装与拆卸，提高设备使用寿命的换热管与管板的非焊接强制性密封结构。
本申请的目的通过以下技术方案实现：
提供了一种换热管与管板的非焊接强制性密封结构，包括有管板和换热管，所述管板设置有管孔，所述管板的一侧为管程侧，所述管板的另一侧为壳程侧，其中，所述换热管穿过所述管孔、并在所述管程侧与所述管板可拆卸密封连接。
其中，所述管程侧设置有自锁压紧密封结构，所述换热管通过所述自锁压紧密封结构在所述管程侧与所述管板可拆卸密封连接。
其中，所述自锁压紧密封结构包括定位件、压紧件，以及设置于所述定位件与所述换热管之间的密封件，所述定位件固定于所述管板，所述定位件开设有定位孔，所述换热管穿出所述定位孔，在所述压紧件和所述密封件的作用下，所述换热管与所述管板密封连接。
其中，所述压紧件设置有外螺纹，所述定位件设置有与所述外螺纹配合连接的内螺纹。
其中，所述压紧件的外周侧设置有所述外螺纹。
其中，所述压紧件的外周侧靠近所述密封件的一段设置有所述外螺纹。
其中，所述压紧件抵接所述密封件的一侧设置为锥面。
其中，所述压紧件通过线接触与所述密封件抵接。
其中，所述压紧件通过面接触与所述密封件抵接。
其中，所述定位件通过点焊固定于所述管板。
本申请的有益效果：
本申请的一种换热管与管板的非焊接强制性密封结构，采用将换热管与管板的连接结构设计为可拆卸的强制性密封结构，换热管在管板的管程侧不需要进行焊接，即可方便地将换热管与管板的连接位置拆除，抽出更换换热管，实现换热管与管板的非焊接密封连接。对于套管而言，解决了设备检维修过程中在不损伤内管的情况下无法更换外管的问题，提高了内管回用的利用率，而且由于与内管连接的管板为薄管板结构，本申请的非焊接的强制性密封结构，使得管板不产生变形，更加有利于密封。对于单换热管而言，同样也提高了换热管的使用寿命以及方便拆卸维修，延长设备的运行周期。
附图说明
利用附图对申请作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本申请的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本申请的一种换热管与管板的非焊接强制性密封结构的结构示意图。
在图1中包括有：
1——换热管、
2——管板、
3——定位件、
4——密封件、
5——压紧件、
6——点焊、
A——管程侧、B——壳程侧。
具体实施方式
结合以下实施例对本申请作进一步描述。
实施例1
本申请的一种换热管与管板的非焊接强制性密封结构的具体实施方式之一，如图1所示，包括现有技术中的管板2和换热管1，所述管板2设置有管孔，所述管板2的一侧为管程侧A，所述管板2的另一侧为壳程侧B，本申请的改进点在于，所述换热管1穿过所述管孔、并在所述管程侧A与所述管板2可拆卸密封连接。采用将换热管1与管板2的连接结构设计为可拆卸的强制性密封结构，换热管1在管板2的管程侧A不需要进行焊接，即可方便地将换热管1与管板2的连接位置进行拆除，抽出更换换热管1，实现换热管1与管板2的非焊接密封连接。对于套管而言，解决了设备检维修过程中在不损伤内管的情况下无法更换外管的问题，提高了内管回用的利用率，而且由于与内管连接的管板2为薄管板结构，本申请的非焊接的强制性密封结构，使得管板2不产生变形，更加有利于密封。对于单换热管1而言，同样也提高了换热管1的使用寿命以及方便拆卸维修，延长设备的运行周期。
实施例2
本申请的一种换热管与管板的非焊接强制性密封结构的具体实施方式之二，如图1所示，本实施例的主要技术方案与实施例1相同，在本实施例中未解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于，所述管程侧A设置有自锁压紧密封结构，所述换热管1通过所述自锁压紧密封结构在所述管程侧A与所述管板2可拆卸密封连接。该自紧压紧密封结构通过施加轴向压力以限制换热管1轴向位移以及周向位移。
具体的，所述自锁压紧密封结构包括定位件3、压紧件5，以及设置于所述定位件3与所述换热管1之间的密封件4，所述定位件3固定于所述管板2，所述定位件3开设有定位孔，所述换热管1穿出所述定位孔，在所述压紧件5和所述密封件4的作用下，所述换热管1与所述管板2密封连接。换热管1穿过管孔及定位件3中心的定位孔，在定位件3与换热管1之间通过预留的间隙采用密封件4进行密封，定位件3的外侧通过设置压紧件5将换热管1、定位件3、密封件4压紧，通过这种结构，换热管1可不与管板2进行焊接就能实现密封作用，避免了薄管板由于焊接而产生的变形，且通过拆开自锁压紧密封结构，可以方便地对设备管束进行检维修工作。其中，定位件3可以为定位螺套，密封件4可以为密封垫片，压紧件5可以为压紧环。
具体的，所述压紧件5设置有外螺纹，所述定位件3设置有与所述外螺纹配合连接的内螺纹。所述压紧件5的外周侧设置有所述外螺纹。还可以是，所述压紧件5的外周侧靠近所述密封件4的一段设置有所述外螺纹。换热管1从管板2穿过后从定位件3中间的定位孔穿出，定位孔与换热管1之间采用密封件4密封，外侧通过压紧件5与定位件3之间的螺纹锁进行拧紧，在更换过程中，通过松开拧松压紧件5与定位件3之间的螺纹锁，可拆除密封件4，因此可以方便的抽出换热管1。
具体的，所述压紧件5抵接所述密封件4的一侧设置为锥面。所述压紧件5通过线接触与所述密封件4抵接。例如图1所述，密封件4在压紧件5的作用下，沿倾斜锥面的方向伸展以密封空隙；另一种技术方案为，所述压紧件5通过面接触与所述密封件4抵接，这里与所述密封件4接触的是平面，即压紧件5自外圆周面向内一段过渡后才开始向压紧件5的中心倾斜形成锥面。
具体的，所述定位件3通过点焊6固定于所述管板2。设置在管板2面上的定位件3在管板2位置进行点焊6，不需要全部焊紧。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本申请作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的实质和范围。
Claims (8)
1.一种换热管与管板的非焊接强制性密封结构，包括有管板和换热管，所述管板设置有管孔，所述管板的一侧为管程侧，所述管板的另一侧为壳程侧，其特征在于：所述换热管穿过所述管孔、并在所述管程侧与所述管板可拆卸密封连接，所述管程侧设置有自锁压紧密封结构，所述换热管通过所述自锁压紧密封结构在所述管程侧与所述管板可拆卸密封连接，所述自锁压紧密封结构包括定位件、压紧件，以及设置于所述定位件与所述换热管之间的密封件，所述定位件固定于所述管板，所述定位件开设有定位孔，所述换热管穿出所述定位孔，在所述压紧件和所述密封件的作用下，所述换热管与所述管板密封连接。
2.根据权利要求1所述的一种换热管与管板的非焊接强制性密封结构，其特征在于：所述压紧件设置有外螺纹，所述定位件设置有与所述外螺纹配合连接的内螺纹。
3.根据权利要求2所述的一种换热管与管板的非焊接强制性密封结构，其特征在于：所述压紧件的外周侧设置有所述外螺纹。
4.根据权利要求2所述的一种换热管与管板的非焊接强制性密封结构，其特征在于：所述压紧件的外周侧靠近所述密封件的一段设置有所述外螺纹。
5.根据权利要求1所述的一种换热管与管板的非焊接强制性密封结构，其特征在于：所述压紧件抵接所述密封件的一侧设置为锥面。
6.根据权利要求5所述的一种换热管与管板的非焊接强制性密封结构，其特征在于：所述压紧件通过线接触与所述密封件抵接。
7.根据权利要求5所述的一种换热管与管板的非焊接强制性密封结构，其特征在于：所述压紧件通过面接触与所述密封件抵接。
8.根据权利要求1所述的一种换热管与管板的非焊接强制性密封结构，其特征在于：所述定位件通过点焊固定于所述管板。
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