[发明专利]密封装置及包括该密封装置的换热器在审
申请号: | 201910185591.7 | 申请日: | 2019-03-12 |
公开(公告)号: | CN109945734A | 公开(公告)日: | 2019-06-28 |
发明(设计)人: | 卢恩明;许倍强;赵鹏;唐立星;张慧芳 | 申请(专利权)人: | 山东豪迈机械制造有限公司 |
主分类号: | F28F11/00 | 分类号: | F28F11/00;F28F11/02 |
代理公司: | 上海专利商标事务所有限公司 31100 | 代理人: | 朱立鸣 |
地址: | 261500 山东省潍坊*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 密封环 周向壁 切线 第二端部 第一端部 纵向轴线 换热器 使用寿命 延伸 | ||
一种密封装置包括第一密封环,该第一密封环包括第一端部、第二端部以及在第一端部和第二端部之间延伸的周向壁,其中,周向壁的外侧面的至少一部分处的切线相对于第一密封环的纵向轴线倾斜;和/或周向壁的内侧面的至少一部分处的切线相对于第一密封环的纵向轴线倾斜。该密封装置使用寿命长,且能够降低生产成本。还公开了包括该密封装置的换热器。
技术领域
本发明涉及一种换热器,特别是在化工、制药、能源等工业部门中广泛使用的管板式换热器。具体地,本发明涉及对该换热器的密封装置的改进。
背景技术
换热器、尤其是管板式换热器广泛地应用于化工、石油、制药、能源等行业中。此类换热器通常包括换热器壳体,在换热器壳体内安装有管板,换热管通过管板支承在换热器壳体内部。换热管内的流体与换热管外的流体通过换热管的管壁进行换热。
在管板上设有管孔,以供安装并支承换热管。在管板与换热管之间设置有密封装置,以避免换热管外的流体泄漏到换热管内或者换热管内的流体流到换热管外而导致两种流体互相污染。
通常认为,管板与换热管之间的密封属于静密封,所使用的密封装置一般为密封环(或称密封圈),例如橡胶材质的O形密封环或方形密封环。
但是,在实际使用过程中,发现橡胶材质的密封环会因接触腐蚀性流体而发生腐蚀的情况。而且,还发现换热器中设置在管板和换热管之间的密封装置在换热器运行了一段时间之后还会发生磨损现象,从而导致密封装置的密封效果变差,最终密封装置失效,导致换热器中发生泄漏。
因此,对于换热器来说,需要定期对管板和换热管之间的密封装置进行检修,更换已经损坏的密封环。对于现有的换热器来说,其检修和更换密封装置的工作需要耗费较多的人力和成本。或者,目前采用的另一种解决方案是用成本较高的耐腐蚀的材料来制造密封环。可见,无论是定期更换密封环还是用耐腐蚀材料来制造密封环,这都会导致换热器制造成本的上升。
因此,需要改进的密封装置结构,其具有比现有的密封装置更长的使用寿命,同时又能够降低密封装置的生产成本。
发明内容
本发明是为解决以上所描述的现有技术的换热器所存在的问题而做出的。本发明的目的是提供一种改进结构的密封装置,该密封装置使用寿命长,且有能够降低换热器的运行成本。
本发明的密封装置包括第一密封环,该第一密封环包括第一端部、第二端部以及在第一端部和第二端部之间延伸的周向壁,其中,周向壁的外侧面的至少一部分处的切线相对于第一密封环的纵向轴线倾斜;和/或周向壁的内侧面的至少一部分处的切线相对于第一密封环的纵向轴线倾斜。例如,在一种较佳结构中,第一密封环的整体形状呈截锥体。
这样,该密封装置中的第一密封环的内侧面和外侧面中至少一个的至少一部分相对于纵向轴线倾斜,由此使得第一密封环在被压紧时仍能提供一定的变形空间,使得该第一密封环更加紧密地抵接在所要密封的表面上。并且,若第一密封环在运行过程中受到磨损或腐蚀时,其所具有弹性特征使得其自身具有恢复原来形状的趋势,从而填补因磨损而出现的空隙。这样,本发明的密封装置无需频繁地调节对第一密封环的压紧力,且使用寿命得到延长,进而可降低密封装置的成本。
较佳地,外侧面的该至少一部分相对于纵向轴线所成角度在15°~80°的范围内。这样的角度范围可有助于将施加在第一密封环上的轴向压力更多地转化成第一密封圈的径向变形,从而提高密封效果。该角度较佳地在45°~80°之间,更佳的范围在50°~75°之间。
较佳地,周向壁的内侧面平行于外侧面。进一步地,该第一密封环还可采取多种形状,例如,第一密封环的周向壁的内侧面和/或外侧面整体呈倾斜于所述纵向轴线的斜面;或者周向壁的内侧面和/或外侧面的一部分呈倾斜于所述纵向轴线的斜面,而其余的部分则平行于所述纵向轴线。或者,在另一较佳的结构中,周向壁的外侧面和/或内侧面的至少一部分为弧形面。弧形面的结构使得第一密封环与所要密封的表面之间呈线接触,由此增大变形空间,提高密封效果。
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