[发明专利]挡板和密封件的组件以及组装热交换器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种挡板和密封件的组件，以及其在一种组装热交换器的方法中的使用。

背景技术

壳管式热交换器是一种间接热交换器。一种流体通过在热交换器壳体内延伸的管束(管侧)中的管，并且一种流体通过这些管的外部空间(壳侧)，热量在这两种流体之间传递。壳管式热交换器的详细内容可例如参见Perry的化学工程师手册，第6版，1984，McGraw-Hill公司，11-3页至11-21页。

为了改善热量在给定尺寸的壳体内的传递，作为两壳程热交换器而公知的特定类型的热交换器已经得到研制。通常为圆柱形的外管被设置在这种类型的热交换器内部，这种管具有轴向和纵向延伸的分隔挡板。在Perry的书中，这种壳体类型包括具有纵向挡板的两流程壳体、分流壳体以及双分流壳体。纵向挡板将壳体的内部进一步分成两个分开的纵向延伸的分隔间，这些分隔间通常在壳体的一端相通，因此，壳体中的流体流沿着壳体的长度经过两次。

为了最大效率的热交换，挡板应当沿着其两个纵向边缘形成一个相对紧密的密封件，这样分隔间之间的流动只在预期区域内发生，其位于壳体的一端或者多端。

典型地是，这样的一种结构已经通过使用一个矩形分隔板得以形成，该分隔板的宽度略小于壳体壁的内径，因此当该板设置在直径面上时，该板的纵向外部边缘略微径向向内地与壳体的内壁表面分隔开。

过去已经研制出数种类型的纵向密封件。除了能有效的密封外，还希望纵向密封件能便于安装在热交换器壳体内，并且费用划算。例如在由德国奥伯豪森的Kempchen & Co.GmbH以T4名字研制并在市场上出售的挡板密封件产品中已经体现了令人满意的折衷方案。这些密封件的原理也在美国专利书面说明书No.4215745中进行了描述，该专利还论述了其他现有技术的密封件。

已知的纵向密封件包括一个U型凸缘，该凸缘向内朝向地进入热交换器，并且该凸缘的大小设置成能紧密地接纳纵向挡板。位于密封件相反侧的密封元件包括一对向外延伸的凸缘，这些凸缘以弹性的方式压在壳体的内壁上。

在很多情形下，两壳程的热交换器不是最理想的布置。例如，当现有的单程热交换器更新改造具有新的内部构件时，壳体的流体入口和出口的位置沿着热交换器壳体纵向地位于相对的两端，并且该位置通常不会改变。但是，对于两流程的装置，壳体的入口和出口应该布置在壳体的同一个纵向端部处。

在三壳程的装置中，设置有两个纵向挡板，因此壳体内的流体沿着壳体长度来回地蜿蜒流动三次，这种三壳程的装置将解决这个问题。但是，因为只有纵向密封件能足够可靠地防止流体在壳侧流程之间的泄漏，这种设计将才会实现其高热交换容量，所以这种布置的安装存在相当大的问题。虽然Kempchen密封件不错，但是这些密封件不能保证能防止泄漏。

本发明的目的之一就是提供一种纵向挡板和密封件装置，这种装置改进了多壳程热交换器的密封，尤其是还能用于更新改造热交换器。

另一个目的是提供一种具有两个或者更多纵向挡板的热交换器的安装方法。

发明内容

为了这个目的，本发明提供一种安装在热交换器壳体内的挡板和密封件的组件，这种组件包括多个纵向挡板和多个纵向密封件，每一个挡板具有两个纵向边缘，这些密封件在安装后以密封的方式将纵向挡板的纵向边缘接合在热交换器壳体上，其中，该组件还包括壁件，该壁件被设置成在相邻的纵向挡板的纵向密封件之间延伸，以使得在安装之后和热交换器壳体一起形成双壁。

申请人已经认识到：如果设置和热交换器壳体一起形成双壁的壁件，这些密封件的可靠性可得到显著提高。然后，如果在一般运行过程中，来自一个分隔间的流体将沿着纵向密封件泄漏，该流体会进入双壁的内部空间，并因而不会直接进入另一个分隔间。为了泄漏进入其他的一个分隔间，流体还需要泄漏经过又一个纵向密封件。因此壁件起到了阻碍泄漏的作用。

适当地，纵向密封件包括一个U型凸缘来接纳纵向边缘，并且密封件还包括一个壁密封元件。壁密封元件适当地由相对向外延伸的弹性凸缘形成。这种适当的纵向密封件就是Kempchen & Co.GmbH的挡板密封件T4。

适当地，壁件具有一个折叠的纵向边缘，优选地是两个纵向边缘都进行折叠。然后，U型凸缘可以设置成除了接纳纵向挡板的纵向边缘以外，还能接纳从纵向密封件延伸的壁件或者每一个壁件的折叠的纵向边缘。优选地是，选择该U型凸缘的宽度以使得其可以紧密地接纳纵向挡板和壁件的纵向边缘的总厚度。