两管程浮头热交换器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于石油、化工、煤化工和电力等行业的浮头式热交换器，具体涉及一种用于能源领域中的两管程浮头热交换器，包括：顺次连接的管箱、壳程部分、头盖部分，以及设置在所述壳程内的管束；所述管箱包括顺次连接的封头、筒体短节、管程介质出入口接管及法兰、管箱设备法兰；所述第一壳程设备法兰、壳程筒体以及第二壳程设备法兰；所述头盖部分包括头盖设备法兰、头盖短节以及头盖封头，所述管束包括固定管板、换热管、浮动管板、管束短节、管束封头；本实用新型专利技术热交换器与传统的浮头热交换器相比，取消了钩圈、浮头法兰，将外头盖取消，改为头盖装置便于检查检修管束浮头端。

Two-Pipe Floating Head Heat Exchanger

【技术实现步骤摘要】
两管程浮头热交换器
本技术涉及一种用于石油、化工、煤化工和电力等行业的浮头式热交换器，具体涉及一种用于能源领域中的两管程浮头热交换器。
技术介绍
在石油、化工、煤化工和电力等行业浮头式热交换器是应用非常广泛的一种热交换设备。浮头式热交换器的一端为管板与管壳设备法兰通过螺栓固定，另一端可在壳体内自由浮动，称之为浮头端，传统浮头端结构包括浮头管板、钩圈、浮头法兰、浮头垫片、浮头螺栓、拱盖等零部件，该结构具有以下特点：a浮头端为可拆结构，管束可以抽出，方便管束及设备的检修、清洗；b介质间温差不受限制，壳体和管束对温度引起的膨胀是独立变形的，不会产生热应力；c可在较高温、高压下工作；d可用于结垢比较严重的场合；e可用于管程易腐蚀场合。但浮头式热交换器也有以下缺陷：1浮头端部易发生介质内漏；2结构复杂，由于浮头端部结构空间的要求，需要增大壳体直径，设置外头盖并配置设备法兰，因此金属材料耗量大，与U型管热交换器相比成本高出20％左右，同时其安装、检修及维护成本也较高。浮头式热交换器管程和壳程之间通过浮头法兰与管板间的浮头垫片实现密封，浮头垫片的密封压力由浮头螺栓施加，该密封结构产生的偏心载荷较大，当操作中温度、压力出现波动时，浮头垫片上的密封压力也会出现较大波动，造成浮头垫片表面密封压力不足或垫片失效，引起介质内部泄漏，严重时导致停工，影响正常生产。尤其当热交换器设计条件苛刻，设备规格较大时，浮头端部会产生很大的偏心载荷，更加难以保证管程密封。随着浮头式热交换器的设计、制造技术的发展，并结合长期以来的使用经验，为提高浮头式热交换器的可靠性和适应性，对浮头端部进行了很多的结构优化改进，尤其钩圈对保证浮头端的密封、防止介质间的串漏起着重要作用，钩圈的结构形式得到了不断的改进和完善，但由于这些结构改进是局部完善，浮头端部的基础结构型式扔维持不变，因此并没有从根本上杜绝介质内漏现象的产生。
技术实现思路
本技术提供了一种两管程浮头热交换器，完全更改了传统浮头热交换器管箱内的浮头端部结构，使该浮头端部密封性能更加可靠、结构更简单、制造成本大幅降低、安装及检修更为方便，适用于低、中、高温度及压力的工况；适用于温度及压力波动较大的工况；满足了不允许介质内漏的要求。本技术所述的两管程浮头热交换器包括：顺次连接的管箱、壳程部分、头盖部分，以及设置在所述壳程内的管束；所述管箱包括顺次连接的封头、筒体短节、管程介质出入口接管及法兰、管箱设备法兰；所述第一壳程设备法兰、壳程筒体以及第二壳程设备法兰；所述头盖部分包括头盖设备法兰、头盖短节以及头盖封头，所述第二壳程设备法兰与所述头盖设备法兰配对连接；所述管束包括固定管板、换热管、浮动管板、管束短节、管束封头所述固定管板的左端设置隔板，将其分隔成进入通道以及流出通道；所述管箱设备法兰与所述第一壳程设备法兰配对连接，所述固定管板位于所述设备法兰之间。优选的，浮动管板、管束短节、管束封头相焊在一起构成浮动端管程侧，所述管束封头上开设出入孔装置。优选的，所述管箱设备法兰、固定管板与第一壳程设备法兰之间采用螺栓、螺母、第一垫片夹持连接。优选的，第二壳程设备法兰与头盖设备法兰之间采用螺栓、螺母、第二垫片连接。优选的，换热管的两端分别与所述固定管板和浮动管板连接。优选的，所述浮动管板与短节采用全焊透结构，所述管束短节顶部设置排气孔，底部设置排液孔。优选的，所述排气孔、排液孔采用管塞或丝堵密封结构。优选的，所述排气孔、排液孔不应对抽取管束造成影响。优选的，所述管束封头可以是椭圆形、蝶形、球形、锥形以及其他封头形式。优选的，所述管束也可以不设置管束短节，所述管束封头与浮动管板直接相焊。优选的，所述管束封头上出入孔装置也可以是凸缘法兰结构、普通入孔结构，及其他类似能够方便人员进出同时又能保证密封要求的结构。本专利技术具有以下优点：1本技术热交换器与传统的浮头热交换器相比，取消了钩圈、浮头法兰，将外头盖取消，改为头盖装置便于检查检修管束浮头端。改变了浮头管板的连接方式，即将所述短节或封头直接与管板相焊；这些设计简化了浮头热交换器结构，降低了设备制造成本，也使得安装、检修更为方便。2本技术热交换器极大降低了浮头热交换器发生介质内漏的风险，同时保留了传统浮头换热器的优点，尤其适用于操作工况苛刻，同时对于密封要求较高的大直径浮头热交换器。附图说明图1是本技术不带头盖部分结构示意图；图2是本技术带有头盖部分结构示意图；图3是本技术图1中A-A面剖视图；图4是本技术图2中B-B面剖视图图中：1-管箱封头，2-筒体短节，3-管箱设备法兰，4-第一垫片，5-固定管板，6-第一壳程设备法兰，7-壳程筒体，8-换热管，9-浮动管板，10-管束短节，11-排气孔，12-管束封头，13-出入孔装置，14-壳程封头，15-头盖短节，16-头盖设备法兰，17-第二垫片，18-第二壳程设备法兰，19-头盖封头，20、流出通道，21、隔板，22、进入通道。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。如图1-4所示，本技术所述的两管程浮头热交换器包括：顺次连接的管箱、壳程部分、头盖部分，以及设置在所述壳程内的管束；管箱包括顺次连接的管箱封头1、筒体短节2、管箱设备法兰3；壳程部分包括第一壳程设备法兰6、壳程封头14、壳程筒体7以及第二壳程设备法兰18；所述头盖部分包括头盖设备法兰16、头盖短节15以及头盖封头19，所述壳体设备法兰18与所述头盖设备法兰16配对连接；管束包括固定管板5、换热管8和浮动管板9、管束短节10、管束封头12所述固定管板5的左端设置隔板21，隔板21一直延伸到管箱封头1处，将管箱分为两部分，将其分隔成进入通道22以及流出通道20；换热管8的两端分别与固定管板5和浮动管板9连接；浮动管板9、管束短节10、管束封头12焊在一起；管束封头12上开设出入孔装置13。管箱设备法兰3与壳程设备法兰6配对连接；管束其中一端的固定管板5位于管箱设备法兰3与壳程设备法兰6之间；固定管板5与管箱设备法兰3及壳程设备法兰6之间设置第一垫片4，并采用螺栓螺母夹持连接；第二壳程设备法兰18与头盖设备法兰16之间采用螺栓、螺母、第二垫片17连接。管束另一端的浮动管板9与管束短节10、管束封头12相焊接，构成管箱浮动端；为方便清洗、检修，在管束封头12上开设有出入孔装置13；管束短节10顶部及底部分别开设排气口孔11及排液孔。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两管程浮头热交换器，包括顺次连接的管箱、壳程部分，以及设置在所述壳程内的管束，其特征在于：所述管箱包括顺次连接的封头（1）、筒体短节（2）以及管箱设备法兰（3）；所述壳程部分包括第一壳程设备法兰（6）、壳程封头（14）、壳程筒体（7）；所述管束包括固定管板（5）、换热管（8）、浮动管板（9）、管束短节（10）、管束封头（12），所述固定管板（5）的左端设置隔板（21），将其分隔成进入通道（22）以及流出通道（20）；所述管箱设备法兰（3）与所述第一壳程设备法兰（6）配对连接，所述固定管板（5）位于所述管箱设备法兰（3）与第一壳程设备法兰（6）之间。

【技术特征摘要】
1.一种两管程浮头热交换器，包括顺次连接的管箱、壳程部分，以及设置在所述壳程内的管束，其特征在于：所述管箱包括顺次连接的封头（1）、筒体短节（2）以及管箱设备法兰（3）；所述壳程部分包括第一壳程设备法兰（6）、壳程封头（14）、壳程筒体（7）；所述管束包括固定管板（5）、换热管（8）、浮动管板（9）、管束短节（10）、管束封头（12），所述固定管板（5）的左端设置隔板（21），将其分隔成进入通道（22）以及流出通道（20）；所述管箱设备法兰（3）与所述第一壳程设备法兰（6）配对连接，所述固定管板（5）位于所述管箱设备法兰（3）与第一壳程设备法兰（6）之间。2.如权利要求1所述的两管程浮头热交换器，其特征在于，还包括头盖部分，所述头盖部分包括头盖设备法兰（16）、头盖短节（15）以及头盖封头（19），所述壳程部分还包括第二壳程设备法兰（18），所述第二壳程设备法兰（18）与所述头盖设备法兰（16）配对连接。3.如权利要求1或2所述的两管程浮头热交换器，其特征在于，浮动管板（9）、管束短节（10）、管束封头（12）相焊在一起构成浮动端管程侧，所述管束封头（12）上开...

【专利技术属性】
技术研发人员：周军，国会香，张其克，张宇睦，
申请(专利权)人：山东正诺化工设备有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37