一种浮头式换热器制造技术

一种浮头式换热器，它由壳体、换热管束、管板、浮头、外接管、法兰螺栓连接件、膨胀件等组成，其特点是壳体与换热管束之间可连接一个膨胀节，以消除热膨胀差，浮头直接与外接管相接，以减小流阻。膨胀节与法兰连接件全部在壳体外，安装和检修方便，该种浮头换热器结构简单、紧凑，流阻小，热效率高，便于检修，适用于换热介质之间温差大的工况，尤为适用石油、化工等高温高压的换热装置中。（*该技术在1998年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及浮头式换热器
在现有的用于高温流体介质的换热器中，一般采用浮头式换热器，见附图说明图1。图中1为管程进口接管，2为壳程进口接管，3为壳体，4为换热管束，5为管板，6为浮头，7为壳程出口接管，8为管程出口接管。换热器在工作运行中，换热管束4因有高温介质的通入，膨胀很多，而壳体本身因其所通介质温度较低，膨胀较少，这两者之间的热膨胀差由浮头盖6来解决，即将浮头盖与管板之间用大型法兰相连接，并让浮头作成可活动的，而所述的这些浮头连接件又全部封闭在换热器的壳体内。这种浮头结构虽热膨胀差补偿好，但因浮头部件是全封闭，所以安装、检修很困难，因此只有在大温差的场合如炼油装置中才被采用。此外，这种换热器在常期热态运行中，密封性能是难以保证，当更换密封件时因密封件封闭在壳内所以也很困难，再者管程流体必须在浮头部位作U形折返，流阻也较大。为此美国俄克拉荷马州立大学的K·J·BELL，曾在1980年提出了采用膨胀节和多重法兰结构的浮头部件的技术方案，(见图2)，企图改进浮头式换热器。该方案将换热管束4与壳体3之间的热膨胀差，用膨胀节9来消除，而膨胀节是用三套法兰(10、11和12、13以及13、14)由螺栓将其固定在管板5和壳体3之间，这就比原来的大型法兰连接结构要简单得多，该方案还设想将浮头与外接管直接相通，不再作U型折返，以减小管阻。但由于该方案中膨胀节和两套法兰、螺栓的连接仍在壳体内，所以密封泄漏、检修不便等问题仍然存在。本技术的目的是改进浮头连接件的结构，使新的浮头式换热器结构简单、密封性能好，流阻小、热效率高、安装、检修方便，更为经济实用。本技术的结构原理是将膨胀节和法兰、螺栓连接件，法兰之间的密封件均设置在壳体外，以便于安装和检修；将浮头与外接管直接相连通，减小了流阻，使热效率提高。本技术的特征是浮头17的一端通过管板5与换热管束4相连，另一端既通过法兰18、20和螺栓21与外接管道23直接相通，又通过法兰18、反向法兰19和螺栓21和膨胀节9、法兰螺栓连接件22与壳体3相连，膨胀节可消除换热介质温差引起的浮头与壳体之间的热膨胀差，法兰20位于反向法兰19的内侧，使结构更为紧凑，法兰18上有两个螺纹孔，它们为不穿透的盲孔，密封件15、16装配在法兰18和法兰19、反向法兰20的连接面上，这样只需在壳体外面拧螺栓就可消除泄漏，所以操作方便。图3为本技术的实施例图4为图3中A的局部放大图图中3为壳体，4为换热管束，5为浮头管板，9为膨胀节，15、16为密封件，17为浮头，18为浮头法兰，19为反向法兰，20为外接管法兰，21为螺栓，22为法兰螺栓连接件，23为外接管。换热管束4通过管板5与浮头17连成一体，浮头上设有法兰18，在法兰18上有二个盲螺纹孔，通过螺栓21、法兰18、外接法兰20使浮头9与外接管23直接相通，减小了流阻。浮头还通过反向法兰19、法兰18、螺栓21、膨胀节9和法兰螺栓连接件22与壳体3相连，用这种连接结构可消除换热管束和外壳之间的热膨胀差，膨胀节可为小直径。与此同时为使结构紧凑，法兰20可位于反向法兰的内侧，在法兰18和法兰19、20的连接面之间，应设置密封件15、16，以防止流体的泄漏，密封件可以是金属平垫、双锥密封、O型环等密封件，法兰18、19、20所采用材料，在低压时可用铸钢件，中、高压时用锻钢件。本实施例因在结构上使膨胀节和多组法兰连接件均在壳体之外，又去除了大型法兰连接，和将浮头接管直接引出，以使该换热器成为最简单的管壳式换热器的标准型式，且安装和维修均很方便，在运行中如出现泄漏，只需在壳外拧螺栓21即可，即使大修需更换密封垫，折卸亦是较方便的。正由于上述这些结构的改善，使浮头式换热器不仅对于高温介质温差大的情况甚为适宜，而且由于制造费用低，运行维修方便，流阻小，其用途可扩大，它可部分代替U型管式和盘管式换热器。权利要求1.一种浮头式换热器，由壳体3、浮头管板5、换热管束4、浮头17、法兰、外接管道23、密封件、膨胀节9、连接螺栓21、法兰螺栓连接件22所组成，其特征在于浮头17的一端与换热管束4通过管板5相连，浮头17的另一端既通过法兰18、20和螺栓21与外接管道23直接相通，又通过法兰18、反向法兰19和螺栓21和膨胀节9、法兰螺栓连接件22与壳体3相连，法兰20位于反向法兰19的内例，法兰18上有两个螺纹孔，它们为不穿透的盲孔，密封件15、16装配在法兰18和法兰19、反向法兰20的连接面上。2.按权利要求1所述的浮头式换热器，其特征在于所述的密封件15、16可以是金属平垫、双锥密封、O形环等密封件。3.按权利要求1所述的浮头式换热器，其特征在于所述的法兰18、19和反向法兰20在低压工况下可用铸钢件，在中、高压工况下可用锻钢件。专利摘要一种浮头式换热器，它由壳体、换热管束、管板、浮头、外接管、法兰螺栓连接件、膨胀件等组成，其特点是壳体与换热管束之间可连接一个膨胀节，以消除热膨胀差，浮头直接与外接管相接，以减小流阻。膨胀节与法兰连接件全部在壳体外，安装和检修方便，该种浮头换热器结构简单、紧凑，流阻小，热效率高，便于检修，适用于换热介质之间温差大的工况，尤为适用石油，化工等高温高压的换热装置中。文档编号F28D7/10GK2031904SQ8820194公开日1989年2月1日 申请日期1988年3月23日 优先权日1988年3月23日专利技术者宋志根 申请人:国家机械工业委员会合肥通用机械研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浮头式换热器，由壳体３、浮头管板５、换热管束４、浮头１７、法兰、外接管道２３、密封件、膨胀节９、连接螺栓２１、法兰螺栓连接件２２所组成，其特征在于浮头１７的一端与换热管束４通过管板５相连，浮头１７的另一端既通过法兰１８、２０和螺栓２１与外接管道２３直接相通，又通过法兰１８、反向法兰１９和螺栓２１和膨胀节９、法兰螺栓连接件２２与壳体３相连，法兰２０位于反向法兰１９的内例，法兰１８上有两个螺纹孔，它们为不穿透的盲孔，密封件１５、１６装配在法兰１８和法兰１９、反向法兰２０的连接面上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋志根，
申请(专利权)人：国家机械工业委员会合肥通用机械研究所，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]