[实用新型]钢制管壳式换热器浮管式结构

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种钢制管壳式换热器与管板的连接方式。

技术背景

目前，化工行业使用的钢制管壳式换热器工作温度不断提高，传统的换热管焊接固定在两端管板上的所谓固定管板式换热器，由于管束与壳体的热膨胀差值和管束本身的不均匀膨胀造成的应力，引起管束较大的扭曲变形，甚至导致换热管与管板之间连接焊缝过早地开裂，造成介质泄漏，设备损坏，使用寿命平均不足三年，为了解决这一问题，一种采用单管伸缩补偿器结构的换热器设备已经引进国内，现已实现国产化，图1是这种换热器采用的单管伸缩补偿器的结构图(资料引自1991年第3期《碳黑工业》)。图中[1]是换热管，[2]是管板，[3]是波纹管，[4]是内护管，[5]是喇叭口护套，[6]是外护套，[7]是防尘圈。波纹管[3]的下端与内护管[4]的下端焊接，波纹管的上端与喇叭口护管[5]的下端焊接，喇叭口护套[5]的上端与外护管[6]焊接，这就构成了单管伸缩补偿器。把补偿器的内护管上端和外护管的上端分别焊接在换热管[1]和管板[2]上，换热器的管程与壳程就被隔离开来，当换热管纵向伸缩时，波纹管的变形吸收了伸缩量，使管板保持不动，并且使换热管的另一端与另一管板连接的焊缝基本不受力，这就基本上解决了无论是因管束与壳体的热膨胀差值造成的，还是因管束自身不均匀膨胀造成的应力问题，使用效果不错，工作五年尚基本完好，体现了单管伸缩补偿器浮管结构的优越性。但是，补偿器波纹管的材料比较特殊(Alloy625、Alloy800H)，国内少有生产，价格很高，再加上制作这种波纹管的工艺比较复杂，加工费用很高，两项和起来，使这种单管伸缩补偿器的售价较高。目前，一个补偿器的价格在3200元以上，一个拥有近200根换热管的换热器，仅补偿器一项的费用就相当于传统换热器整台设备造价的二至三倍，用户难以接受，另外，维修也不方便，更换一个零件需要切割、焊接等复杂手续。

发明内容

为了克服上述补偿器制造成本较高和维修不方便等不足，本实用新型提供一种单管填料密封浮管式结构，该结构不仅能满足单管伸缩补偿的要求，使用寿命与波纹管补偿器相当，但制造成本较低，维修方便。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在每根换热管的一端，套上一个填料密封盒，填料密封盒的外部与管板焊接，填料密封盒内部装进密封填料，由压盖将其适度压紧，达到阻隔换热器管程和壳程介质交叉流动的目的，同时简化了结构。

本实用新型的有益效果是：所采用的填料密封盒和密封填料等均由市场价格低廉的材料组成，因此，制造成本很低，每一个填料密封伸缩补偿器的造价只相当于波纹管伸缩补偿器的几十分之一，使用寿命5年以上，维修方便。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图2是本实用新型的第一个实施例的剖面图

图3是本实用新型的第二个实施例的剖面图

图中[1]是换热管，[2]是管板，[13]是填料盒，[14]是密封填料，[15]、[25]是压盖，[26]是弹簧，[27]是压板。

具体实施方式

图2是本实用新型的第一个实施例，填料盒[13]焊在管板[2]上，换热管[1]被压盖压紧的密封填料压紧，阻隔换热器管程和壳程介质交叉流动。

图3是本实用新型的第二个实施例，填料盒[13]焊在管板[2]上，填料盒内的密封填料[14]被压盖[25]通过弹簧[26]和压板[27]压紧，阻隔换热器管程和壳程介质交叉流动，当换热器设计预热温度为500-900℃时，密封填料的温度可达300-500℃，此时密封填料将有一定的烧损，为此采用弹簧压力补偿结构，使密封填料保持压力，持久阻隔换热器管程和壳程介质的交叉流动。