[实用新型]双浮动管板列管式换热器组合浮动密封结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及换热器密封，特别是双浮动管板列管式换热器密封。

背景技术

CN99244104号“双浮动管板列管式换热器”专利采用管板浮动技术，将传统列管式换热器固定管板所受的变形约束解除，从而消除管板边缘的弯曲应力和剪应力，达到减薄管板设计厚度、降低制造成本及制造难度，同时提高设备使用寿命的目的。为把管板浮动技术应用于工业领域，还必须解决结构边界处的密封问题，特别是高压高温场合下密封的可靠性问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是双浮动管板列管式换热器的浮动密封问题，特别是提供一种在高压高温场合下可靠的浮动密封结构。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：由填料密封环、金属波纹管、橡胶O形圈密封元件组成组合浮动密封结构。填料密封环截面为三角形或梯形，其一个锐角指向低压低温侧，密封环材料为柔性石墨或石棉与石墨粉混合物。填料密封环设置在端部法兰内壁与管板外缘的交界处，采用紧固件压紧方式，并在螺母与压环之间设置弹性垫。金属波纹管装在填料密封环上方，换热器的高压高温侧，与端部法兰、管板焊成一体。在端部法兰内设有注油孔，注油孔出口在法兰内壁表面，其开口位置不与波纹管及填料密封环接触。橡胶O形圈装在填料密封环下方，换热器的低压低温侧，其材料为耐热橡胶。在本实用新型的组合式密封中，以填料密封作为主密封，由于组成密封环的柔性石墨或石棉与石墨粉混合物具有耐高温和化学稳定性好的性能，可保证密封的持久性；密封环结构为三角形或梯形，其一个锐角指向低压低温侧，可利用弹性垫施加的预紧力及高压侧压力形成的自紧力，在密封关键部位形成应力集中，提高了填料的密封能力；柔性石墨或石棉与石墨粉混合物的柔软性系数大，且处在被液体包围的工作条件下，均有利于保证密封效果。金属波纹管作为应急密封，金属密封是高压高温场合的一种可靠密封方式，考虑到本密封组合需要浮动，设计成波纹管形状可满足密封组合的浮动要求。通过注油孔往波纹管外部封闭空间注入高温油，形成液态密封条件。正常工作时波纹管只起温差补偿和贮液的作用，关键时刻则发挥出金属密封的保险功能。橡胶O形圈作为辅密封，用耐热橡胶制作，将其设置在低温侧，保证其密封性能。由以上三种密封方式组合成浮动密封结构，能很好地解决双浮动管板列管式换热器的浮动密封问题，特别是在高压高温场合下的浮动密封问题。

本实用新型具有以下优点：

1、使用安全可靠。主要密封材料采用耐高温且稳定性好的柔性石墨或石棉与石墨粉混合物，可保证在高温高压条件下的密封可靠性。即使填料密封和橡胶O形圈密封都出现问题，波纹管形成的金属密封仍可保证设备在一定周期内的使用安全性。

2、可检测、预警。在设备制造过程中，可借助橡胶O形圈密封对填料密封进行检测，从而保证填料密封的装配质量。同时，借助注油口，也可对波纹管密封进行检漏。此外，在填料密封与橡胶O形圈密封之间可设监测孔，当填料密封出现异常时，与监测孔口连接的现场压力表或远控传感器马上有反映，从而可以及时采取处理措施。

3、维修方便。当设备内件需要维修或密封材料需要更换时，可从波纹管与端部法兰连接的连接块处将组合密封件拆除。

附图说明

图1是本实用新型在双浮动管板列管式换热器内的安装示意图；

图2是图1的局部放大图。

具体实施方式