螺紋鎖緊環(huán)換熱器防內(nèi)漏裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油、化工和煤化工等領(lǐng)域的螺紋鎖緊環(huán)換熱器，具體地說(shuō)涉及一種螺紋鎖緊環(huán)換熱器防內(nèi)漏裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]石油、化工和煤化工領(lǐng)域的加氫裝置高壓換熱器通常采用螺紋鎖緊環(huán)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的管程和殼程之間通過(guò)一個(gè)內(nèi)墊片實(shí)現(xiàn)密封，內(nèi)墊片的密封壓力由內(nèi)部螺栓通過(guò)內(nèi)套筒施加。在開、停工階段或操作中溫度出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，由于內(nèi)套筒和管板等內(nèi)件與外部殼體的熱膨脹和冷收縮量不同，造成內(nèi)墊片上的密封壓力不穩(wěn)定，因而造成內(nèi)墊片表面密封壓力不足或墊片失效，產(chǎn)生內(nèi)部泄漏，影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量；嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致反應(yīng)器溫度劇烈變化，影響安全。內(nèi)漏通常為殼程側(cè)的介質(zhì)泄漏至管程側(cè)，通常采用回彈性好的內(nèi)墊片，增大內(nèi)套筒的彈性并采用合理的水壓試驗(yàn)，可以降低發(fā)生內(nèi)漏的傾向，但這并不能從根本上解決內(nèi)漏問(wèn)題。
[0003]近年來(lái)由于加氫裝置大型化，高壓換熱器規(guī)格大型化，換熱器管箱內(nèi)件和殼體的熱膨脹差最高可達(dá)1.5mm?2.5_，而目前任何類型的內(nèi)墊片的回彈性能都無(wú)法補(bǔ)償這一膨脹差，因而導(dǎo)致嚴(yán)重的內(nèi)部泄漏。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的內(nèi)漏問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種螺紋鎖緊環(huán)換熱器防內(nèi)漏裝置。
[0005]本實(shí)用新型提供的螺紋鎖緊環(huán)換熱器防內(nèi)漏裝置主要由內(nèi)套筒蓋、內(nèi)套筒、壓環(huán)、鎖緊螺栓、填塞材料、套環(huán)、管板、內(nèi)墊片、分合環(huán)、內(nèi)部螺栓和管箱組成；管箱內(nèi)壁上加工有密封臺(tái)階面，密封臺(tái)階面將管箱內(nèi)部分為內(nèi)直徑大小不同的兩段；管板橫貫于管箱內(nèi)部密封臺(tái)階面附近，將管箱內(nèi)部空間分為管程側(cè)和殼程側(cè)，管板位于密封臺(tái)階面附近內(nèi)直徑較大一側(cè)；管板面向殼程側(cè)的表面外緣加工成的環(huán)形密封面與管箱上的密封臺(tái)階面相對(duì)，環(huán)形密封面與密封臺(tái)階面之間的空隙形成環(huán)形密封間隙，環(huán)形密封間隙內(nèi)安裝內(nèi)墊片以實(shí)現(xiàn)密封；管板面向管程側(cè)的表面外緣由內(nèi)部螺栓頂緊，內(nèi)部螺栓另一端通過(guò)分合環(huán)上的軸向內(nèi)部螺栓孔旋緊；分合環(huán)為截面為近似矩形的環(huán)狀，卡在管程側(cè)內(nèi)壁上周向加工形成的截面為矩形的環(huán)形槽內(nèi)；分合環(huán)內(nèi)圈一部分突出到管程側(cè)的內(nèi)部，其上加工出軸向的內(nèi)部螺栓孔，分合環(huán)遠(yuǎn)離管板一側(cè)依次設(shè)置壓環(huán)、內(nèi)套筒、內(nèi)套筒蓋；套環(huán)位于分合環(huán)和壓環(huán)內(nèi)環(huán)面之內(nèi)，套環(huán)外壁與壓環(huán)內(nèi)壁之間的環(huán)形縫隙內(nèi)塞有填塞材料，并用徑向鎖緊螺栓鎖緊。
[0006]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，管板可制成環(huán)形密封面部分薄、中間厚的帶環(huán)形臺(tái)階的餅狀，中間厚的部分向殼程側(cè)突出，突出部分直徑與殼程側(cè)的內(nèi)直徑相配合。
[0007]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，分合環(huán)可采用其他任何能卡在管箱環(huán)形槽內(nèi)、并實(shí)現(xiàn)內(nèi)部螺栓旋緊的結(jié)構(gòu)。
[0008]管箱、管板、分合環(huán)、內(nèi)部螺栓和內(nèi)墊片等組件更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)和尺寸根據(jù)換熱器的設(shè)計(jì)需要進(jìn)行確定；其材質(zhì)根據(jù)換熱器的使用條件確定，通常管箱為低Cr-Mo低、中合金鋼，管板、分合環(huán)和內(nèi)套筒為18-8型不銹鋼，內(nèi)部螺栓為18-8型不銹鋼或Ni基合金是合理的選材。
[0009]本實(shí)用新型作用機(jī)制的要點(diǎn)為:用內(nèi)部螺栓直接頂緊在管板上，而不通過(guò)內(nèi)套筒，有效地減小內(nèi)部螺栓軸向固定位置到管箱內(nèi)部密封臺(tái)階面的距離；這樣可將影響管、殼程之間密封的熱膨脹差降低到原來(lái)的1/3?1/2倍。結(jié)合合理的螺栓設(shè)計(jì)，選用回彈能力好的內(nèi)墊片，達(dá)到控制內(nèi)漏的目的。
[0010]采用本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0011]I)本實(shí)用新型可適用于直徑為:700mm?2000mm，管、殼程壓力差為:-6.0MPa?
6.0MPa，操作溫度低于或等于500°C的內(nèi)套筒形式換熱器。
[0012]2)當(dāng)換熱器從水壓試驗(yàn)的常溫升高到最高操作溫度時(shí)，原結(jié)構(gòu)螺紋鎖緊環(huán)換熱器內(nèi)部螺栓通過(guò)內(nèi)套筒壓緊管板，影響內(nèi)墊片密封的熱膨脹差可達(dá)1.5mm?2.5mm ;本實(shí)用新型直接用內(nèi)部螺栓頂緊管板，影響內(nèi)墊片密封的熱膨脹差可以降到0.5_?1.0mm0采用合理的內(nèi)部螺栓設(shè)計(jì)和選用回彈較好的內(nèi)墊片，有可能完全補(bǔ)償這一熱膨脹差，阻止換熱器的內(nèi)漏。
[0013]3)即使內(nèi)部螺栓、內(nèi)墊片不能完全補(bǔ)償0.5mm?1.0mm的熱膨脹差；采用本實(shí)用新型，減小了影響內(nèi)墊片密封的熱膨脹差，加之使用合理的內(nèi)墊片，必然可以使換熱器在更大的溫度波動(dòng)條件下使用，保證在更苛刻的條件下?lián)Q熱器不發(fā)生內(nèi)泄漏。
[0014]本實(shí)用新型減小了影響內(nèi)墊片密封的熱膨脹差，并采用彈性較好的墊片，能夠避免或至少可以極大地減小內(nèi)泄漏。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型提供的螺紋鎖緊環(huán)換熱器防內(nèi)漏裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1-內(nèi)套筒蓋，2_內(nèi)套筒，3-內(nèi)套筒壓環(huán)，4_鎖緊螺檢，5_填塞材料，6_套環(huán)，7-管板，8-內(nèi)墊片，9-分合環(huán)，10-內(nèi)部螺栓，11-管箱，Dl-環(huán)形密封間隙，G-管程側(cè)，Q-殼程側(cè)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]圖1為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，由圖可知，本實(shí)用新型提供的螺紋鎖緊環(huán)換熱器防內(nèi)漏裝置主要由內(nèi)套筒蓋1、內(nèi)套筒2、壓環(huán)3、鎖緊螺栓4、填塞材料5、套環(huán)6、管板
7、內(nèi)墊片8、分合環(huán)9、內(nèi)部螺栓10和管箱11組成。管箱11內(nèi)壁上加工有密封臺(tái)階面，密封臺(tái)階面將管箱11內(nèi)部分為內(nèi)直徑大小不同的兩段。管板7呈圓餅狀，橫貫于管箱11內(nèi)部密封臺(tái)階面附近，將管箱11內(nèi)部空間在軸向上分為管程側(cè)G和殼程側(cè)Q，內(nèi)直徑較大一側(cè)為管程側(cè)G，較小一側(cè)為殼程側(cè)Q。管板7在軸向上位于密封臺(tái)階面附近內(nèi)直徑較大一側(cè)，管板7外徑與該較大內(nèi)直徑相配合。管板7面向殼程側(cè)Q的表面外緣加工成環(huán)形密封面，該環(huán)形密封面與管箱11內(nèi)部的密封臺(tái)階面相對(duì)，二者之間的空隙形成環(huán)形密封間隙Dl ;環(huán)形密封間隙Dl內(nèi)安裝有內(nèi)墊片8以實(shí)現(xiàn)管程G和殼稱Q之間的密封。管板7面向管程側(cè)G的表面外緣由內(nèi)部螺栓10直接頂緊而不是由內(nèi)套筒2頂緊，多個(gè)內(nèi)部螺栓10均勻分布在圓周上；內(nèi)部螺栓10的另一端通過(guò)分合環(huán)9上的軸向螺栓孔旋緊。分合環(huán)9為截面為近似矩形的環(huán)狀，其外徑大于管程側(cè)G內(nèi)直徑，卡在管程側(cè)G內(nèi)壁上周向加工形成的環(huán)形槽內(nèi)；分合環(huán)9內(nèi)圈一部分突出到管箱管程側(cè)G的內(nèi)部，其上加工出軸向的內(nèi)部螺栓孔；分合環(huán)9沿周向分為多段，一般為3?6段，并將其橫截面非頂緊端外側(cè)加工為斜角，以便安裝。分合環(huán)9遠(yuǎn)離管板一側(cè)依次設(shè)置壓環(huán)3、內(nèi)套筒2、內(nèi)套筒蓋I ;壓環(huán)3和分合環(huán)9內(nèi)環(huán)面以內(nèi)設(shè)置套環(huán)6，套環(huán)6與壓環(huán)3之間的環(huán)形間隙用填塞材料5填緊并用鎖緊螺栓4鎖緊。
[0019]本實(shí)施方式中，管板7為環(huán)形密封面部分薄、中間厚的帶環(huán)形臺(tái)階的餅狀，中間厚的部分向殼程側(cè)突出，突出部分直徑與殼程側(cè)Q的內(nèi)直徑相配合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種螺紋鎖緊環(huán)換熱器防內(nèi)漏裝置，其特征在于:主要由內(nèi)套筒蓋、內(nèi)套筒、壓環(huán)、鎖緊螺栓、填塞材料、套環(huán)、管板、內(nèi)墊片、分合環(huán)、內(nèi)部螺栓和管箱組成；管箱內(nèi)壁上加工有密封臺(tái)階面，密封臺(tái)階面將管箱內(nèi)部分為內(nèi)直徑大小不同的兩段；管板橫貫于管箱內(nèi)部密封臺(tái)階面附近，將管箱內(nèi)部空間分為管程側(cè)和殼程側(cè)，管板位于密封臺(tái)階面附近內(nèi)直徑較大一側(cè)；管板面向殼程側(cè)的表面外緣加工成的環(huán)形密封面與管箱上的密封臺(tái)階面相對(duì)，環(huán)形密封面與密封臺(tái)階面之間的空隙形成環(huán)形密封間隙，環(huán)形密封間隙內(nèi)安裝內(nèi)墊片以實(shí)現(xiàn)密封；管板面向管程側(cè)的表面外緣由內(nèi)部螺栓頂緊，內(nèi)部螺栓另一端通過(guò)分合環(huán)上的軸向內(nèi)部螺栓孔旋緊；分合環(huán)為截面為近似矩形的環(huán)狀，卡在管程側(cè)內(nèi)壁上周向加工形成的截面為矩形的環(huán)形槽內(nèi)；分合環(huán)內(nèi)圈一部分突出到管程側(cè)的內(nèi)部，其上加工出軸向的內(nèi)部螺栓孔，分合環(huán)遠(yuǎn)離管板一側(cè)依次設(shè)置壓環(huán)、內(nèi)套筒、內(nèi)套筒蓋；套環(huán)位于分合環(huán)和壓環(huán)內(nèi)環(huán)面之內(nèi)，套環(huán)外壁與壓環(huán)內(nèi)壁之間的環(huán)形縫隙內(nèi)塞有填塞材料，并用徑向鎖緊螺栓鎖緊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述的管板為環(huán)形密封面部分薄、中間厚的帶環(huán)形臺(tái)階的餅狀，中間厚的部分向殼程側(cè)突出。3.根據(jù)權(quán)利要求1?2任一所述的裝置，其特征在于:所述的分合環(huán)沿周向分為3?6段，其橫截面非頂緊端外側(cè)加工為斜角。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種螺紋鎖緊環(huán)換熱器防內(nèi)漏裝置，主要由內(nèi)套筒蓋、內(nèi)套筒、壓環(huán)、鎖緊螺栓、填塞材料、套環(huán)、管板、內(nèi)墊片、分合環(huán)、內(nèi)部螺栓和管箱組成；采用本實(shí)用新型能夠避免或至少可以極大地減小螺紋鎖緊環(huán)換熱器的內(nèi)漏。
【IPC分類】F28F11/00
【公開號(hào)】CN204788009
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520474129
【發(fā)明人】柴祥東
【申請(qǐng)人】中石化洛陽(yáng)工程有限公司, 中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年7月2日