【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石化装备，具体涉及具有预紧补偿的填料函式接管及带有其的换热器。
技术介绍
1、在化学工业和石油化工中，换热器的应用十分广泛，是不可缺少的常用的工艺设备。近年来随着节能技术的发展，利用换热器进行高温、低温热能的回收带来了显著的经济效益。进入21世纪以来，随着装置大型化的高速发展，大型换热器的使用愈来愈广、愈来愈频繁、技术难度愈来愈大、装备的可靠性要求愈来愈高。如何保障换热效果、提高热效率，提高装备的可靠性，已经成为十分重要的研究课题，各种应用于特殊工艺条件下的大型换热器技术层出不穷，不胜枚举。
2、环管反应器主要用作石油化工领域中的聚丙烯和聚乙烯的生产设备，也常见于石油化工领域中的泥浆冷却器、丁烯冷却器等生产设备中。现有技术中，通常的环管反应器包括有根据其视产能大小设置的包括有若干条直套管、以及对应的夹套连通管、弯头和连接梁，其中，每两条直套管于其内管与两个弯头一一对应依次串联连接成一个连通流道。因聚合反应为放热反应，会产生大量的热量，因此所设置的直套管具有内管与外管形成的夹套流道，并通过位于弯头处与外管连接的夹套连通管，将夹套流道一一对应依次串联连接成一个连通流道。通过夹套流道内的冷却介质把反应热带走。直套管的外管上还设置有波形膨胀节、安装支座和支梁座，连接梁通过螺栓与支梁座连接，把直套管连接组合成一个立体框架的环管反应器。由此使得环管反应器成为多基础支承结构，即每条直套管都由所设置的与其相对应的安装支座支承。
3、现有技术中的环管反应器，直套管设置有位移缓冲器的结构，直套管的高度为50m，
4、传统的密封原理
5、由上可知，环管反应器的填料函的密封原理是压紧填料的压盖施加在填料上的载荷，使填料产生塑性和弹性变形，在压紧过程中沿着轴向压缩的同时，也产生径向力，与内管的外壁以及外管的内壁紧密结合，形成密封。压紧填料的压盖的压紧力与内外管之间夹套介质的压力以及介质的渗透性等其他因素有关，通常的共识是所需压紧力应与介质压力成正比例关系。填料长度一般与介质压力成正比，压力高则所用的填料圈数多些。
6、存在技术问题
7、在实际应用中，填料圈数过多，由于填料摩擦力，压紧填料的力不易传到内部深层的填料，填料函里面的几圈填料因压紧力不够，而不能很好的密封，反而增加了填料对外管的摩擦力，致使外管的热应力增大。因此，填料并不是越多越好，应结合经验经过计算判断。
8、第一个问题是，没有充分关注到该密封结构的动态性。只认识到外管密封的轴向滑动，没有注意密封结构的径向变化，介质内压、填料函的径向压力、热致径向膨胀都会引起径向密封直径及间隙的变化。其实，结构的径向动态才是密封的主要因素，轴向动态也要转化为径向动态才对密封产生影响。其实，无论两个密封面是相对静止的还是轴向滑动或是周向转动，在填料函的轴向和径向密封功能中，其径向密封功能往往是首要的，轴向密封功能是次要的。这有别于o形环的轴向和径向密封功能，在端盖的o形环密封中，其轴向密封功能往往是首要的，径向密封功能是次要的。
9、第二个问题是，表现在外管的密封设计上粗放。现有技术内外管之间的密封，难以确认填料函应用的温度工况与标准所规范的结构及尺寸之间的关系，没有详细分析结构高温变形对密封的不良影响。现有标准一般以通用的放大系数乘以设计压力作为基本要求，不容易考虑到填料函的径向密封原理与设备法兰螺柱的轴向密封原理的区别。
10、又如公开号为cn102836683a的中国专利文献公开了一种自紧式填料函密封位移缓冲器及环管反应器，具有吸收热胀冷缩位移的性能之外，还具有三重密封功能，一为橡胶密封圈的一级密封；二为盘根填料的动态密封；三为倾斜密封体对于盘根填料挤压后的自紧式密封，加强了其动态密封性。
11、以上现有技术依靠橡胶密封圈来挡住盘根填料的一端，盘根填料结合橡胶密封圈的结构复杂，橡胶密封圈具有一定弹性不便安装，且橡胶密封圈会发生形变，盘根填料容易挤进橡胶密封圈与内管的外壁之间的缝隙。
技术实现思路
1、针对现有技术存在上述技术问题，本专利技术提供具有预紧补偿的填料函式接管及带有其的换热器。
2、为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、提供具有预紧补偿的填料函式接管，包括内管、外管和密封组件，内管穿在外管中，密封组件将外管与内管的外壁可滑动地密封连接，密封组件包括填料压环、密封函、盘根填料和紧固件，密封函与外管的端部连接，密封函的内侧与内管的外壁面之间设有容纳环腔，盘根填料位于容纳环腔中，填料压环与密封函相互配合，填料压环的一段压紧盘根填料的远离外管的端部，填料压环的另一段通过紧固件与密封函连接；位于所述容纳环腔中设有倾斜体，盘根填料贴合于倾斜体的斜面，以使内管热伸长时该斜面在径向轴向同时挤压盘根填料，其特征在于：密封函的内侧与内管的外壁面之间设有金属材质的卡环，卡环紧密贴合内管的外壁，卡环压紧盘根填料的靠近外管的端部。
4、作为进一步可选方案，密封函的内侧设置有限位台阶，卡环设置有限位槽，限位槽嵌在限位台阶上，以朝容纳环腔方向限位住卡环；卡环的外壁面与密封函之间设置有配合圆锥面。
5、作为进一步可选方案，卡环焊接固定于内管的外壁面。
6、作为进一步可选方案，卡环经由螺栓固定于内管的外壁面。
7、作为进一步可选方案，倾斜体位于密封函的内壁面，且沿内管的热伸长方向，倾斜体的斜面逐渐升高。
8、作为进一步可选方案，倾斜体位于内管的外壁面，且沿内管的热伸长方向，倾斜体的斜面逐渐本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.具有预紧补偿的填料函式接管，包括内管、外管和密封组件，内管穿在外管中，密封组件将外管与内管的外壁可滑动地密封连接，密封组件包括填料压环、密封函、盘根填料和紧固件，密封函与外管的端部连接，密封函的内侧与内管的外壁面之间设有容纳环腔，盘根填料位于容纳环腔中，填料压环与密封函相互配合，填料压环的一段压紧盘根填料的远离外管的端部，填料压环的另一段通过紧固件与密封函连接；位于所述容纳环腔中设有倾斜体，盘根填料贴合于倾斜体的斜面，以使内管热伸长时该斜面在径向轴向同时挤压盘根填料，其特征在于：密封函的内侧与内管的外壁面之间设有金属材质的卡环，卡环紧密贴合内管的外壁，卡环压紧盘根填料的靠近外管的端部。
2.根据权利要求1所述的具有预紧补偿的填料函式接管，其特征是：密封函的内侧设置有限位台阶，卡环设置有限位槽，限位槽嵌在限位台阶上，以朝容纳环腔方向限位住卡环；卡环的外壁面与密封函之间设置有配合圆锥面。
3.根据权利要求1所述的具有预紧补偿的填料函式接管，其特征是：卡环焊接固定于内管的外壁面。
4.根据权利要求1所述的具有预紧补偿的填料函式接管，其特征是：卡环
5.根据权利要求2或3或4所述的具有预紧补偿的填料函式接管，其特征是：倾斜体位于密封函的内壁面，且沿内管的热伸长方向，倾斜体的斜面逐渐升高。
6.根据权利要求2或3或4所述的具有预紧补偿的填料函式接管，其特征是：倾斜体位于内管的外壁面，且沿内管的热伸长方向，倾斜体的斜面逐渐降低。
7.根据权利要求1所述的具有预紧补偿的填料函式接管，其特征是：卡环设置有支撑部，支撑部延伸至容纳环腔内抵住盘根填料的端部。
8.换热器，其为串管反应器，包括多条直套管和弯套管，每条弯套管包括外弯头和内弯头，外弯头套在内弯头外从而形成环形的弯夹套流道；每条直套管包括内直管和外直管，内直管穿设在外直管中，内直管与外直管之间形成环形的直夹套流道，内弯头与内直管依次串联连接成供反应物料输送及反应的介质流道；直夹套流道和弯夹套流道串联成输送冷却介质的冷却流道；其特征是：直套管和/或弯套管为权利要求1至7任一项所述的具有预紧补偿的填料函式接管。
9.换热器，其为管壳式换热器，包括上管箱、下管箱、上管板、下管板、壳体和并列布置的多条换热管，上管板固定于壳体的上端，上管箱固定于上管板的顶部且设有出气管，下管箱包括箱体和进气管，进气管固定于箱体；换热管的上端固定于上管板且连通上管箱；下管板位于壳体内部且其周缘与壳体的内壁之间留有间隙；壳体和下管箱内设置有浮动管箱和浮动接管，浮动管箱上端与下管板固定连接，换热管的下端连接下管板且连通浮动管箱，浮动接管上端与浮动管箱固定连接且相通，浮动接管穿设于进气管，浮动管箱与下管箱底部之间设有活动空间，其特征是：浮动接管和进气管内为权利要求1至7任一项所述的具有预紧补偿的填料函式接管，浮动接管作为所述内管，进气管作为所述外管。
10.根据权利要求9所述的换热器，其特征是：浮动管箱与下管板之间是可拆卸的法兰连接，且/或下管箱和壳体之间是可拆卸的法兰连接。
...【技术特征摘要】
1.具有预紧补偿的填料函式接管，包括内管、外管和密封组件，内管穿在外管中，密封组件将外管与内管的外壁可滑动地密封连接，密封组件包括填料压环、密封函、盘根填料和紧固件，密封函与外管的端部连接，密封函的内侧与内管的外壁面之间设有容纳环腔，盘根填料位于容纳环腔中，填料压环与密封函相互配合，填料压环的一段压紧盘根填料的远离外管的端部，填料压环的另一段通过紧固件与密封函连接；位于所述容纳环腔中设有倾斜体，盘根填料贴合于倾斜体的斜面，以使内管热伸长时该斜面在径向轴向同时挤压盘根填料，其特征在于：密封函的内侧与内管的外壁面之间设有金属材质的卡环，卡环紧密贴合内管的外壁，卡环压紧盘根填料的靠近外管的端部。
2.根据权利要求1所述的具有预紧补偿的填料函式接管，其特征是：密封函的内侧设置有限位台阶，卡环设置有限位槽，限位槽嵌在限位台阶上，以朝容纳环腔方向限位住卡环；卡环的外壁面与密封函之间设置有配合圆锥面。
3.根据权利要求1所述的具有预紧补偿的填料函式接管，其特征是：卡环焊接固定于内管的外壁面。
4.根据权利要求1所述的具有预紧补偿的填料函式接管，其特征是：卡环经由螺栓固定于内管的外壁面。
5.根据权利要求2或3或4所述的具有预紧补偿的填料函式接管，其特征是：倾斜体位于密封函的内壁面，且沿内管的热伸长方向，倾斜体的斜面逐渐升高。
6.根据权利要求2或3或4所述的具有预紧补偿的填料函式接管，其特征是：倾斜体位于内管的外壁面，且沿内管的热伸长方向，倾斜体的斜面逐渐降低。
【专利技术属性】
技术研发人员：陈孙艺，
申请(专利权)人：茂名重力石化装备股份公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。