[实用新型]一种螺旋板换热器

说明书

一种螺旋板换热器，包括壳体、螺旋板(1)、盖板(2)、法兰(3)、垫片(4)，所述螺旋板(1)有两个并在壳体内沿周向卷制成两个供换热介质沿其流动的螺旋通道(10)，各螺旋通道(10)沿壳体轴向延伸；所述垫片(4)包括有第一垫片(41)、第二垫片(42)，所述第一垫片(41)设置在盖板(2)内端面与螺旋板(1)的轴向端面之间，并与螺旋板(1)的轴向端面相密封配合；所述第二垫片(42)沿周向设置在第一垫片(41)的外围，该第二垫片(42)位于所述法兰(3)的密封面与盖板(2)的内端面之间，并与法兰(3)的密封面相密封配合。与现有技术相比，本申请能同时保证盖板边缘与中心预紧量，进而提高密封性。

技术领域

本实用新型属于换热装置技术领域，具体涉及一种螺旋板换热器。

背景技术

螺旋板换热器是一种高效换热设备，适用于汽－汽、汽－液、液－液传热，其换热面为两张卷制而成的螺旋板，形成了两个均匀的螺旋通道。按端面密封方式的不同，螺旋板换热器可以分为I型(不可拆式)、II型(半可拆式即其中一个通道可拆开清洗)、III型(可拆式)，其中以三型应用最为广泛。

可拆式螺旋板换热器的结构如图1、2所示，包括筒状的壳体、设置在壳体内的螺旋板1’、设置在壳体两端上的盖板2’、设置在壳体两端外周壁上的法兰3’、设置在盖板2’与螺旋板1’之间的垫片4’，螺旋板1’有两个并在壳体内沿周向卷制成两个供换热介质沿其流动的螺旋通道10’，两个螺旋板1’的内腔壁通过中间隔板11’相连，以使得两个螺旋通道10’相互分隔，且其中一个螺旋通道10’上连接有供换热介质A进出的A流体进口接管12’、A流体出口接管13’，A流体进口接管12’设置在壳体上，A流体出口接管13’设置在盖板上；另一个螺旋通道10’上连接有供换热介质B进出的B流体进口接管14’、B流体出口接管15’，B流体进口接管14’设置在盖板上，B流体出口接管15’设置在壳体上(同侧的进出口可以根据需要互换)，进而使得各螺旋通道内的换热介质互不干扰，仅通过螺旋板的传热性能进行换热；盖板2’与壳体上的法兰3’通过连接件5’可拆式连接，垫片4’为一整块密封结构，其设置在盖板2’与螺旋板1’之间且垫片4’的外缘压紧在法兰3’与盖板2’之间以实现密封，该密封结构需满足两方面的要求：一是防止螺旋板换热器内的介质向外界泄漏；二是保证换热介质A与换热介质B之间不发生短路(即内部换热介质间发生泄漏)。因此，密封范围从换热器中心附近一直延伸到法兰边缘。

因法兰、垫片密封结构只能在盖板外缘用螺栓等连接件进行预紧，而预紧量将自盖板边缘向中心迅速衰减，若采用普通垫片，即使边缘处预紧量达到上限，中心附近的预紧量也经常处于不足状态，如再增加预紧力，垫片边缘将出现“过压”，而中心的预紧量仍然提高不多。更严重的是，当换热器投入运行后，在介质压力的作用下，法兰、盖板将发生翘曲变形，越靠近中心，拱起越明显，中心附近的压紧量将急剧下降，紧力消失甚至出现间隙，结构完全失去防止内漏的作用。当螺旋板换热器压力、温度较高，或直径特别大时，上述缺陷更加明显。普通的垫片结构通常无法达到满意的密封效果。

为克服上述的缺陷，现有技术中主要是靠增加盖板的刚度，减少预紧阶段及运行阶段盖板的变形量，从而减轻垫片预紧量不均匀的程度，主要方法如下：

一、增加盖板的厚度；

二、采用倒锥形的盖板2’(详见图5、6)；

三、采用椭圆形的盖板2’(详见图7、8)；

四、盖板2’背面增设加强筋21’(详见图3、4)。

上述方法存在如下缺点：

1)在一定程度上会增大盖板的重量，进而增大材料用量，同时使得吊装难度加大；

2)盖板轴向尺寸变大，不利于换热器进出口接管等构件的布置，也不利于安装和检修；

3)仍然无法完全消除紧量不均的问题，只是程度有所减轻，特别是方法四，因加强筋的极贯性距较小，对刚性增加不明显，只能用于低压、小直径场合；