[发明专利]一种管壳式多程换热器

说明书

本发明公开了一种管壳式多程换热器，包括第一法兰、具有介质腔的第二法兰，以及用于第一法兰与第二法兰之间轴向密封连接的密封组件，介质腔包括设置在第二法兰上且彼此之间相互分隔的多个管箱，第一法兰上设置有连通相邻两个管箱的多条换热管道，密封组件包括内支撑环、外支撑环，以及设置在内支撑环与外支撑环之间的密封环，内支撑环上开设有介质引入孔，密封环的中空内腔和某一管箱相连通，使高温高压介质充满中空内腔。本发明的管壳式多程换热器，密封环的周向各处温度相等，受力均匀，使密封组件具有自紧功能，能够对由于不同温度造成的轴向不协调形变进行补偿，保证了密封的持续有效。

技术领域

本发明涉及一种管壳式多程换热器。

背景技术

换热器广泛应用于核电、石化等领域，主要用来实现冷热将热流体的部分热量传递交换给冷流体的设备，为了提高热交换效率，改善传热性能，增加流体在管内的流动流程，从而改善传热性能，多在筒体内间隔安装多块隔板，形成多管程换热器，如2管程、4管程、6管程、8管程等。

传统方法中，多采用缠绕垫、包覆垫等密封垫对法兰进行密封，在工作过程中，由于程间客观存在的温度差，造成入口至出口多程对应的法兰部位温度不一致，形成法兰内部热应力，并会导致法兰周向各个节点的轴向变形不一致，造成密封垫片周向不同节点的密封工作应力的局部缺失，从而造成密封泄漏，而且管程越多，越容易发生泄漏。

发明内容

本发明的目的是提供一种密封性能更优越的管壳式多程换热器。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种管壳式多程换热器，包括第一法兰、具有介质腔的第二法兰，以及用于所述第一法兰与所述第二法兰之间轴向密封连接的密封组件，所述介质腔包括设置在所述第二法兰上且彼此之间相互分隔的多个管箱，所述第一法兰上设置有连通相邻两个所述管箱的多条换热管道，所述密封组件包括内支撑环、外支撑环，以及设置在所述内支撑环与所述外支撑环之间的密封环，其中，所述内支撑环上开设有介质引入孔，所述介质引入孔贯穿所述内支撑环的内侧壁与所述外侧壁，所述密封环具有中空内腔，所述中空内腔中内置有呈圆环状的弹簧，所述密封环的内侧周部上具有连通所述中空内腔的开口槽，所述介质引入孔有一个或多个，所有的所述介质引入孔与同一个所述管箱连通，并通过所述介质引入孔及所述开口槽连通所述中空内腔。

优选地，所述内支撑环包括具有内孔的环体、固定地设置在所述环体上的至少一根筋条，所有的所述筋条将所述环体的所述内孔分隔为互不连通的多个孔腔，所述管箱与所述孔腔的个数及位置一一对应。

优选地，所述介质腔中设置有多个隔板，所有的所述隔板将所述介质腔分隔为多个所述的管箱，所述筋条密封地连接在所述隔板与所述第一法兰之间。

优选地，所述筋条的高度与所述环体的高度一致，且在高度方向上的两个端面分别齐平。

优选地，所述管箱包括一个进液管箱、一个出液管箱，以及中间管箱，介质沿输入方向依次经过所述进液管箱、中间管箱及出液管箱，所述介质引入孔与所述进液管箱相互连通。

进一步优选地，所述第二法兰上还设置有与所述进液管箱相连通的介质入口、与所述出液管箱相互连通的介质出口。

优选地，所述开口槽的槽口沿所述密封环的周向贯穿延伸，所述弹簧的外侧周部贴紧在所述中空内腔的内侧腔壁上。

进一步优选地，所述密封环的截面呈C形结构。

优选地，所述密封环的外侧周部与所述外支撑环的内侧周部之间间隙配合。

进一步优选地，所述第一法兰上形成有安装凸起，所述第二法兰上形成有安装槽，所述密封组件设置在所述安装槽中，所述安装凸起配合地插设在所述安装槽中并压紧在所述密封组件上，所述内支撑环的两侧轴端面上均设置有密封层，使得所述内支撑环密封地连接在所述安装槽与所述安装凸起之间。