管束设备及其使用制造技术

本发明专利技术涉及一种管束设备，该管束设备包括壳体(3)以及容纳在该壳体中的管道(15)的管束(9)，这些管道在一端与第一管底板(11)连接、在与第一管底板(11)相对的另一端与第二管底板(13)连接，其中第一和第二管底板(11、13)以可拆卸的方式固定在该壳体中。第一管底板(11)以该第一管底板的与管道(15)相反的侧面支承并且固定在壳体(3)上的止挡(31)上，第二管底板(13)通过密封元件(41)被在壳体(3)中引导。本发明专利技术还涉及管束设备的使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种管束设备，该设备包括壳体，该壳体具有容纳在其中的带有管道的管束，这些管道在一端与第一管底板连接，并且在与第一管底板相对的另一端与第二管底板连接，其中第一和第二管底板以可拆卸的方式固定在壳体中。本专利技术还涉及管束设备的使用。
技术介绍
管束设备通常应用在必须从第一介质向第二介质进行导热的地方。这种设备例如是换热器或反应器。在管束设备中，第一介质通流管道，第二介质通流管道周围的空间。流体输送可以以直流、对流、交叉直流或交叉对流的方式进行。对于交叉直流或交叉对流方式的流动引导，管束设备的各个管道由导流板引导，利用导流板使绕管道流动的第二介质转向。通过沿导流板进行的所述转向形成环流管道的介质的蜿蜒曲折的流动分布。为避免第一介质与第二介质混合，管道通常在其端部以流体密封的方式容纳在管底板中。管底板本身同样流体密封地与管束设备的外壳连接。在当前使用的管束设备中，第一管底板和第二管底板分别固定地紧固在管束设备的壳体中，其中为此通常使用法兰连接。常用的管底板及其安装的设计方案例如在Perry (佩里)白勺《Chemical Engineering’s Handbook (化工手册)》第八版第11至34页中有所描述。所公开的管束设备的缺点是，尤其在通流管道的介质与环流管道的介质之间温差较大时，管道和外壳的纵向膨胀不同，使得管道会在管束设备中变形。此外，在需要时或者在对管束或外壳进行清理时，通常不容易从管束更换管道。为避免该变形，通常在设备的外壳侧使用补偿器，但补偿器只能用于低压力范围内的壁厚有限的设备中。补偿器是这种结构的公知的薄弱点，一旦发生故障就会导致外壳空间中的介质溢出到环境中。这种泄漏在对制程化学品进行操作的情况下是不允许的。
技术实现思路
因此本专利技术的一个目的是提供一种不具有现有技术所公开的缺点的管束设备。该目的通过如下的管束设备实现，该管束设备包括壳体以及该壳体中所容纳的带有管道的管束，这些管道在一端与第一管底板连接，并且在与第一管底板相对的另一端与第二管底板连接，其中第一和第二管底板以可拆卸的方式固定在壳体中，其中第一管底板以该第一管底板的与管道相反的一侧支承并固定在壳体上的止挡上，第二管底板通过密封元件(带有密封元件地)在壳体中被引导(安装)。通过将第一管底板固定在止挡上，避免了管束在管束反应器运行中会在壳体内部移位。第二管底板通过密封元件在壳体中被引导使得例如在管道和壳体伸长不同的情况下，尤其是在管道中所输送的介质与环流管道的介质温度非常不同的情况下，管底板能够在壳体内部移位，并以这种方式补偿由于温差所造成的不同的伸长。利用填料盒(填料盖，压盖)式密封件对第二管底板进行密封一方面使得管底板可以在壳体内移位，另一方面又使由管底板所分离的壳体内部的空间相互密封。由此确保流体从管底板与壳体顶盖所界定的空间流入到管道中，还确保输送到壳体中的环流管道的介质不能到达管道的供给流中/不能流入管道中。同样，在管底板固定在止挡上的侧上，为了避免流体从管底板与壳体顶盖之间的空间流入到壳体外壳与两个管底板所限定的、管道周围的空间中，并且还避免流体从管道周围的空间中流入到管底板与壳体顶盖之间的空间中，第一管底板也优选相对于该壳体密封，其中在此也同样使用填料盒式密封件。使用实施为填料密封箱(压盖填料密封件)的密封元件的优势是，即使在使用处于高压下的介质时，例如大于10bar的高压下时，尤其是在通流管道的介质与环流管道的介质之间压差较大的情况下，确保了被相应管底板所分离的空间之间能够足够密封。使用实施为填料密封箱的密封元件尤其具有的优势是，能够在外壳与管道侧之间将压差较大的介质分开，而不会造成流体混合。同时，如果尺寸足够，填料密封箱能够通过压缩来容纳管束在受到热应力时相对于外壳所产生的长度伸长。尤其在例如目前在中高压范围中所使用的具有较大壁厚的设备中，上述内容在外壳侧是必须的，因为在此在变化的加热或冷却过程中，管道侧明显比外壳更快被加热。在一种优选的实施方式中，支承第一管底板的止挡具有被分开的环，该环容纳在壳体中的槽中。在此，该环可以被划分为两个或更多个区段。将环分成两个或多个区段使得各单独区段能够从壳体中被取出，从而使管底板并进而使管束能够在去除止挡后在壳体中自由移动。这一点的优势是，能够从两端从壳体中取出管束。因此一方面使得能够从壳体中拉出管束，另一方面还能够从壳体中将管束推出来。为了以可松脱的方式使第一管底板抵靠止挡固定，优选的是，所述第一管底板借助于对抗元件(锁定元件)抵靠该止挡固定。所述对抗元件例如是另一个环，该另一个环的外直径与外壳内直径相符，并且在与管底板相反的侧上贴靠在止挡上。对抗元件与管底板的连接例如通过夹紧螺栓(张紧螺栓)进行。为此例如可以在管底板中构造有螺纹孔，夹紧螺栓旋入到该螺纹孔中。作为备选，还可以例如在管底板上构造螺纹杆，该螺纹杆通过相应的孔插入到对抗元件中，并且利用合适的螺母固定。作为对实施为环形式的对抗元件的备选方案，还可以设置多个对抗元件。因此例如可以分别在进行固定的区域内，例如在夹紧螺栓或螺纹杆的区域内设置一个例如夹紧钩形式的对抗元件。作为备选，还可以例如使用适当的垫圈，它在与管底板相反的侧上贴靠在止挡上。在此例如可以为每个夹紧螺栓或每个螺纹杆都设置一个垫圈。还可以这样构造垫圈，使得多个夹紧螺栓或螺纹杆都被引导穿过一个垫圈。在此要分别需要将垫圈构造得使管束的各单个管道的入流保持畅通。为了避免所要输送通过管道的介质进入到环流管道的区域中，或者避免在相反方向上介质从环绕管道的空间中进入到管道所通入的区域中，需要将第一管底板流体密封地安装在壳体中。在本专利技术的一种实施方式中，例如可以利用第二密封元件使第一管底板压靠止挡。作为密封元件，在此情况下例如适合使用平面密封件或具有适当尺寸的O形环。作为备选，还可以将用于使第一管底板相对于壳体密封的第二密封元件构造为填料密封箱。在此例如可以使用止挡或对抗元件来固定该填料密封箱。对两个安装在壳体的相对两侧上的管底板的使用使得可以使用直的、即未弯曲的管道。这具有的优势是，即使未从管束设备中拆除，管道也可以得到检查、检测和净化。使用具有相对的管底板的直的管道一其中管道的各端部安装在管底板中的优势是，所述各管底板具有均匀的温度分布/曲线，从而不会产生会导致泄露的扭曲。不同于此，在U形管道中，由于管道入流处与流出处之间存在的温度差，而入流处与流出处都安装在同一管底板中，所以管底板中存在会造成扭曲的温度梯度。通过使用直的管道，可以例如为进行检测或净化而将直的清洗枪推动穿过管道。此外，直管道的管束比弯管道的管束更容易制造，因为不必将管道弯曲并且能更容易将管道穿入管底板中。根据本专利技术的管束设备的另一优点在于，对两个管底板和直的管道的使用使得可以使用圆柱形的壳体，从而能够从两侧将管束从壳体中抽出或者备选地也可以将其推出。由于使用了两个管底板，管束设备被分成三个相互分开的区域。在端侧分别形成了一个空间，管道通入到该空间中，其中一个端侧形成了管道的入流处，而另一个端侧形成了管道的流出处。在中部形成了另一个区域，该区域包围管道，第二介质能够流入该区域中。将管束构造得使第二管底板利用密封元件穿入到壳体中所具有的优势是，能够例如为壳体和管道使用具有不同热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管束设备，包括壳体(3)，该壳体中容纳有管道(15)的管束(9)，这些管道在一端与第一管底板(11)连接、并且在与第一管底板(11)相对的另一端与第二管底板(13)连接，其中该第一和第二管底板(11、13)可拆卸地固定在该壳体中，其特征在于，第一管底板(11)的与管道(15)相反的侧面抵靠并且固定在壳体(3)上的止挡(31)上，第二管底板(13)通过密封元件(41)在壳体(3)中被引导。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·贡克尔，FF·帕佩，K·富盖，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE