发夹式换热器的壳程组合密封结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种发夹式换热器的壳程组合密封结构，解决现有发夹式换热器的壳程密封结构存在的密封效果不佳、适应性较差的问题。技术方案包括壳程固定法兰，壳程配对法兰及管板延长部分，所述壳程固定法兰与壳程配对法兰以及壳程配对法兰与管板延长部分经密封组件进行密封连接，其特征在于，所述的壳程配对法兰安装于管板延长部分后方的外侧，所述管板延长部分设有用于密封元件安装的定位台阶及密封凸台，所述密封组件包括位于壳程固定法兰与壳程配对法兰间隙间的外密封垫、置于定位台阶处相互配合的内密封垫和压环、和前端水平穿过壳程配对法兰与所述压环接触的顶紧螺栓。本实用新型专利技术密封效果好、预紧力可调、适用于高压高温工况。

Shell side combined seal structure of hairpin heat exchanger

【技术实现步骤摘要】
发夹式换热器的壳程组合密封结构
本技术涉及一种密封结构。
技术介绍
发夹式换热器(HAIRPIN)是一种特殊的热交换热。该换热器结构上具有管壳程介质逆流、低阻力降、高温差及高换热效率的特点。在石油化工工程中得到广泛的应用。参见图1，传统的发夹式(HAIRPIN)壳程密封结构是在管板延长部分的顶面设置楔形金属密封环，并将壳程固定法兰密封面加工为斜面，压合到金属密封环表面后同时产生轴线和径向的压紧力，使楔形金属密封环同时紧贴管板延长部分的外表面，以此来保证壳程的密封。该结构采用一组螺栓力，要求密封环的斜面与固定法兰密封斜面以及密封环的内侧与管板延长部分外表面同时紧贴并起到密封作用，但由于相同的螺栓力在楔形金属密封垫的斜面及内侧平面上产生的压紧力不同，同时，由于楔形密封环是金属材质，要达到密封效果需要的压紧力较大，因此，当在壳程压力较高的情况下，往往会影响密封效果。参见图2，中国专利号201420549310.4中，其密封件采用O型橡胶密封圈，密封圈安装在管板延长部分前端的环形凹槽内，安装后通过O型橡胶密封圈的弹性变形来保证壳程的密封性。由于橡胶材料本身的特形以及O型圈密封的特点，该种密封结构适用于发夹式换热器壳程压力较低，温度不超过250℃的工况。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种密封效果好、预紧力可调、适用于高压高温工况的发夹式换热器的壳程组合密封结构。技术方案包括壳程固定法兰，壳程配对法兰及管板延长部分，所述壳程固定法兰与壳程配对法兰以及壳程配对法兰与管板延长部分经密封组件进行密封连接，其特征在于，所述的壳程配对法兰安装于管板延长部分后方的外侧，所述管板延长部分设有用于密封元件安装的定位台阶及密封凸台，所述密封组件包括位于壳程固定法兰与壳程配对法兰间隙间的外密封垫、置于定位台阶处相互配合的内密封垫和压环、和前端水平穿过壳程配对法兰与所述压环接触的顶紧螺栓。所述定位台阶前方的管板延长部分外侧设有挡环槽，限位挡环的外侧部分位于壳程固定法兰内侧设置的限位凹台中，内侧部分位于所述挡环槽中。所述壳程配对法兰上设有位于内密封垫和压环外侧的限位凸台。所述挡环由左、右半环组成。所述外密封垫可采用非金属、半金属、金属平垫片或金属环垫；所述内密封垫可以采用金属材料或非金属材料。当外密封垫为平垫片时，可直接夹装于程固定法兰与壳程配对法兰之间；当外密封垫为金属环垫时，优选其密封垫位于壳程固定法兰与壳程配对法兰对应开有的外密封槽中。有益效果：本技术中螺栓以及顶紧螺栓可分别按不同预紧力上紧，保证壳程固定法兰与壳程配对法兰之间内、外密封元件的密封，通过采用不同螺栓预紧力进行上紧密封的结构，在较高压力下密封更可靠，效果更好，比采用O型橡胶密封圈的壳程密封结构，适用的压力、温度更高。本实新型具有密封效果好、预紧力可调、适用于高压高温工况的优点。附图说明图1为采用楔形金属密封环密封的结构示意图；图2为采用O型圈密封的结构示意图；图3为本技术结构示意图；图4为本技术另一种实施方式的结构示意图；图5为内密封垫7及压环6的局部放大结构示意图；图6为挡环的俯视图。其中，1-壳程固定法兰，1.1-限位凹台、2-外密封垫，3-壳程配对法兰，3.1-限位凸台、4-顶紧螺栓，5-管板延长部分，5.1-定位台阶、5.2-密封凸台、5.3-挡环槽、6-压环，7-内密封垫，8-限位挡环，8.1-左半环、8.2-右半环、9-外密封槽，10-螺栓，11-楔形金属密封环，12-O型橡胶密封圈。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步解释说明：参见图3、图4及图5，所述壳程固定法兰1与壳程配对法兰3以及壳程配对法兰3与管板延长部分5经密封组件进行密封连接，所述管板延长部分5设有用于密封元件安装的定位台阶5.1及密封凸台5.2，所述定位台阶5.1前方的管板延长部分外侧设有挡环槽5.3。所述密封组件包括位于壳程固定法兰1与壳程配对法兰3间隙间的外密封垫2、置于定位台阶处相互配合的内密封垫7和压环6以及顶紧螺栓4。所述壳程配对法兰3经螺栓10与壳程固定法兰1连接且安装于管板延长部分5后方的外侧；外密封垫2位于壳程固定法兰1与壳程配对法兰3间隙间，外密封垫2为金属环垫时，应位于壳程固定法兰与壳程配对法兰对应开有的外密封槽中；所述内密封垫7和压环6置于安装台阶5.1处，压环6可将密封垫7向密封凸台5.2方向顶紧，实现局部间隙密封；所述顶紧螺栓4前端水平穿过壳程配对法兰3与所述压环6接触，为压环6提供顶紧力。所述壳程配对法兰3上设有限位凸台3.1，所述限位凸台3.1位于内密封垫7和压环6外侧，压环6顶紧密封垫7时密封垫7变形实现与限位凸台3.1的外侧下部贴合，保证密封效果。限位挡环8的外侧部分位于壳程固定法兰1内侧设置的限位凹台1.1中，内侧部分位于所述挡环槽5.3中,为了便于安装所述限位挡环8最好由左、右半环8.1、8.2组成。所述外密封垫2可采用非金属、半金属、金属平垫片或金属环垫；所述内密封垫7可以采用金属材料或非金属材料；参见图4，当外密封垫2为平垫片时，可直接夹装于程固定法兰与壳程配对法兰之间；参见图3，当外密封垫2为金属环垫时，优选其密封垫位于壳程固定法兰与壳程配对法兰对应开有的外密封槽中本专利技术结构可以使内、外密封垫根据具体工况要求采用耐高温或高压的材料和型式，内、外密封的预紧力均可调节，通过采用不同螺栓预紧力进行上紧密封的结构，在较高压力下密封更可靠，密封效果更好。另外，由于壳程配对法兰3安装于管板延长部分5后方的外侧，通过拆除管板处法兰及管箱法兰(见图3及图4的虚线部分)，可以方便的直接向后由管板处拉出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发夹式换热器的壳程组合密封结构，包括壳程固定法兰，壳程配对法兰及管板延长部分，所述壳程固定法兰与壳程配对法兰以及壳程配对法兰与管板延长部分经密封组件进行密封连接，其特征在于，所述的壳程配对法兰安装于管板延长部分后方的外侧，所述管板延长部分设有用于密封元件安装的定位台阶及密封凸台，所述密封组件包括位于壳程固定法兰与壳程配对法兰间隙间的外密封垫、置于定位台阶处相互配合的内密封垫和压环、和前端水平穿过壳程配对法兰与所述压环接触的顶紧螺栓。/n

【技术特征摘要】
1.一种发夹式换热器的壳程组合密封结构，包括壳程固定法兰，壳程配对法兰及管板延长部分，所述壳程固定法兰与壳程配对法兰以及壳程配对法兰与管板延长部分经密封组件进行密封连接，其特征在于，所述的壳程配对法兰安装于管板延长部分后方的外侧，所述管板延长部分设有用于密封元件安装的定位台阶及密封凸台，所述密封组件包括位于壳程固定法兰与壳程配对法兰间隙间的外密封垫、置于定位台阶处相互配合的内密封垫和压环、和前端水平穿过壳程配对法兰与所述压环接触的顶紧螺栓。


2.如权利要求1所述的发夹式换热器的壳程组合密封结构,其特征在于,所述定位台...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志华，徐才福，房全国，王向举，谢国雄，
申请(专利权)人：中国五环工程有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42