[实用新型]一种用于浮头式换热器的密封装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油、化工和煤化工等领域的浮头式换热器，具体地说涉及一种用于浮头式换热器的密封装置。

背景技术

浮头式换热器是一种石油、化工和煤化工领域常用的结构类型，该结构管程和壳程之间通过浮头法兰与管板间的一个浮头垫片实现密封，浮头垫片的密封压力由浮头螺栓施加。操作中温度、压力出现波动时，造成浮头垫片上的密封压力不稳定，因而造成浮头垫片表面密封压力不足或垫片失效，产生内部泄漏；严重时导致停工，影响正常生产。通常采用回弹性好的垫片，可以降低发生内漏的倾向，但这并不能从根本上解决内漏问题。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的内漏问题，本实用新型提供了一种用于浮头式换热器的密封装置。

本实用新型提供的用于浮头式换热器的密封装置主要由拱盖、浮头法兰、补偿机构、浮头螺栓、钩圈和管板组成；拱盖为周边为圆形的球冠，拱盖的周边固定在浮头法兰内环面上，与浮头法兰一同构成浮头盖，浮头法兰为截面为正矩形的环状体；浮头盖凹面侧与圆饼形的管板的一面相对，其间的区域形成管程侧；管板面向管程侧的一面外缘环形部分与浮头盖端面内缘的环形部分相对，这两处环形部分均加工成环形密封面，相对的环形密封面之间形成环形密封间隙；环形密封间隙内安装环形的补偿机构，补偿机构在轴向上有一定的弹性伸缩作用；补偿机构通过其上设置的密封垫片，分别与管板的环形密封面及浮头盖上的环形密封面贴合，形成密封，实现管程侧与外部壳程侧的隔离；钩圈为一环状体，外径与浮头盖外径一致，截面为一带内缘的正矩形，钩圈的内缘夹持在管板上；多个浮头螺栓位于浮头盖和钩圈的靠外缘位置，并在圆周方向上均布，钩圈和浮头盖通过浮头螺栓固定连接，从而将补偿机构夹持在管板和浮头盖之间。

本实用新型的密封装置的密封力由浮头螺栓拉紧作用和补偿机构的回弹性提供。

为了补偿机构的径向定位，在浮头法兰上固定连接支撑套筒，支撑套筒内径与补偿机构外径相配合。

浮头盖、管板和钩圈更详细的结构根据换热器的设计需要进行确定，其材质根据换热器的使用条件确定，通常碳钢、Cr-Mo合金钢、不锈钢是合理的选材。

所述的补偿机构主要由补偿环组、密封垫片和外壳组成；

补偿环组由补偿环构成，补偿环是截面为平行四边形的环状体，平行四边形的一对对边平行于环状体的轴心线，绕轴心线旋转形成补偿环的内环面和外环面；另一对对边与轴心线的垂线成一定角度为截面斜角，该对边绕轴心线旋转形成环状体的两个端面；补偿环组可由单个补偿环构成，也可由2～6个补偿环按照并列或摞列的方式相互叠加构成，所述的并列方式指的是直径不等的环沿环径向进行排列的方式，所述的摞列方式指的是直径相等的环沿环轴向进行排列的方式，摞列方式中补偿环截面斜角方向可以相同也可以相反，并列和摞列也可以联合使用；

所述外壳为一两端分别带圆形折边的圆筒，圆形折边与圆筒轴心线垂直或接近垂直，两端圆形折边的弯折方向同时向着圆筒的轴心线或同时背离圆筒的轴心线；外壳包覆于补偿环组上，其轴心线与补偿环组轴心线重合，根据管程侧和壳程侧压力的不同，外壳的圆筒分别与补偿环机构的内环面或外环面相贴合，圆形折边也采用相应的弯折方向，使两端的圆形折边与补偿环环组的两端面相贴合；密封垫片焊接于圆形折边的边缘，密封垫片的圆心与圆形折边的圆心相重合，密封垫片以内侧密封面与补偿环组的端面相贴合；当然，也可以在圆形折边的内外表面加工出内、外环形密封面，密封垫片以内侧密封面与圆形折边的外环形密封面相贴合以实现密封面密封，圆形折边的内环形密封面与补偿环组的端面相贴合以实现密封面密封。

外壳具有柔性，可以全部由厚度为1.5～2mm的薄板制成，也可以部分由厚度为1.5～2mm的薄板制成，其余部分用较厚钢板制成，具有一定刚度。

所述的补偿环组靠其弹性回弹力提供密封垫片表面的密封压力，其弹性压缩和舒张量可以在温度波动时吸收或补偿热膨胀差。补偿环材料可采用耐换热器介质腐蚀，并能在换热器操作温度范围内使用的任何材料；优先选择弹性较好的金属材料，通常18-8不锈钢、Ni基合金等属于合理选材。