高压浮头式换热器壳程试压装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种高压浮头式换热器壳程试压装置，该装置分为左右两部分，左侧外法兰与右侧浮头密封法兰通过短节焊接连接，壳程圆筒连接外头盖侧法兰，外头盖侧法兰与外法兰下方通过O型圈A、O型圈B密封连接，两个O型圈沿轴向方向上下放置，浮头密封法兰右侧安装中间法兰，中间法兰的右侧安装密封压环，浮头密封法兰与中间法兰下方通过O型圈C、O型圈D密封连接，中间法兰与密封压环的下方通过O型圈E、O型圈F圈密封连接，所有的轴向和径向都采用了O型圈双道密封，本实用新型解决了一般试压装置结构复杂，密封性差，制造成本高，无法实现高压试压的弊端。
【专利说明】
高压浮头式换热器壳程试压装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及热交换器技术领域，特别是涉及高压浮头式换热器壳程试压装 置。
【背景技术】
[0002] 管壳式换热器属间壁式换热器，分管程与壳程，浮头式换热器是一种典型结构，主 要用于管、壳程温差大，管束需要经常清洗场合，是炼油行业主要的换热器结构型式，相比 于固定管板式和U形管式，浮头式换热器壳程试压十分困难，必须设计专用装置才能实现， 大于lOMPa的高压场合更加困难。中国专利CN202471517U和CN202648886U所设计的浮头式 换热器试压装置，均采用外填料密封，其结构与GB/T 151-2014标准相似。根据该标准规 定:外填料函式热交换器壳程设计压力不易高于2.5MPa，因此有必要设计一种符合原设计 理念，既可在制造企业使用，又可用于用户检修使用，制造相对简单，经济性好，可靠性高的 高压浮头式换热器壳程试压装置是十分必要的。 【实用新型内容】
[0003] 为了突破现有技术不足，本实用新型提供了高压浮头式换热器壳程试压装置，该 密封结构可以实现试验压力大于lOMPa，且结构简单，安全可靠，可用于浮头式换热器在制 品和成品的壳程试压，特别对浮动管板端换热管接头泄漏检验十分有效。
[0004] 本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种高压浮头式换热器壳 程试压装置，包括高压浮头式换热器本体，其特征在于：高压浮头式换热器本体包括换热 管、外法兰、浮动管板、螺柱、螺母、中间法兰、壳程圆筒、外头盖侧法兰、浮头密封法兰、密封 压环和六个0型圈，壳程圆筒下方设置有定距管，定距管连接拉杆，拉杆前端通过螺母连接 固定在支持板上，该装置分为左右两部分，左侧外法兰与右侧浮头密封法兰通过短节焊接 连接，壳程圆筒连接外头盖侧法兰，外头盖侧法兰与外法兰通过螺柱连接，螺柱两头安装有 螺母，外头盖侧法兰与外法兰下方通过〇型圈A、0型圈B密封连接，两个0型圈沿轴向方向上 下放置，浮头密封法兰右侧安装中间法兰，中间法兰的右侧安装密封压环，浮头密封法兰、 中间法兰与密封压环通过螺柱连接，螺柱两头安装有螺母，浮头密封法兰与中间法兰下方 通过0型圈C、0型圈D密封连接，两个0型圈沿轴向方向上下放置，中间法兰与密封压环的下 方通过0型圈E、0型圈F圈密封连接，两个0型圈沿轴向方向上下放置，且0型圈C与0型圈F在 同一径向位置上，所有的轴向和径向都采用了 0型圈双道密封。
[0005] 所述的技术方案中的外法兰端面加工有两处同心的环槽，环槽尺寸和间距根据0 型圈尺寸确定；中间法兰和密封压环内径均开有45°锥角，侧面分别加工有环槽;密封压环 内径开有的45°锥角和侧面上的环槽，也可放在中间法兰上。
[0006] 所述的技术方案涉及的装置同样适于低压密封，除去中间法兰，轴向和径向都采 用单道0型圈密封，即可满足低压要求。
[0007] 具体来讲，密封依靠 "ΠΙ"型密封实现，即三个"径向"密封、一个"轴向"密封。三个 "径向"分别是:_〇型圈B和0型圈A组成的密封对0型圈C和0型圈D组成的密封对0型 圈F和0型圈Ε组成的密封对;一个"轴向"是:0型圈C和0型圈F组成的密封对。0型圈C、0型圈F 既有"径向"，也有"轴向"密封功能。
[0008]本实用新型的有益效果是：由于采用0型圈密封，预紧和试压状态螺栓载荷较小， 使法兰厚度大为减小。与现有技术采用整体锻件法兰相比，经济性要好的多;现有技术多采 用唇型密封圈，填料密封等，这些密封件尺寸较大，因而密封函腔也较大，对法兰强度损伤 也较大，而〇型圈截面尺寸小，既可购买标准的，还可自制；按现有技术，试压装置无法达到 lOMPa以上的试验压力，而本实用新型采用双道0型圈（或更多）密封，可承受很高的压力，且 安全可靠;现有技术中，有些只能在制造厂使用，无法用于现场装置内；本实用新型适用范 围大。不仅可以在制造厂使用，也可用于现场装置内设备检修用。本实用新型高压、低压均 适用，当用于低压时，"ΠΙ"型密封变为"IT型密封。即去掉中间法兰（20)，仅安装0型圈B (11)、0型圈F(22)，即可实现密封。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型结构不意图；
[0010]附图标记如下：1、壳程圆筒2、定距管3、拉杆4、支持板5、螺母6、螺柱7、外头 盖侧法兰8、0型圈A 9、外法兰10、0型圈B 11、换热管12、短节13、浮动管板14、0型圈C 15、0型圈D 16、浮头密封法兰17、中间法兰18、0型圈E 19、0型圈F 20、密封压环。
【具体实施方式】
[0011] 如图1所示，本实用新型涉及一种高压浮头式换热器壳程试压装置，包括高压浮头 式换热器本体，其中高压浮头式换热器本体包括壳程圆筒（1)、螺母(5)、螺柱(6)、外头盖侧 法兰(7)、0型圈A(8)、外法兰(9)、0型圈B(10)、换热管（11)、短节（12)、浮动管板（13)、0型圈 C(14)、0型圈D(15)、浮头密封法兰（16)、中间法兰（17)、0型圈E(18)、0型圈F(19)、密封压环 (20)，壳程圆筒（1)下方设置有定距管(2)，定距管(2)连接拉杆(3)，拉杆(3)前端通过螺母 (5)连接固定在支持板(4)上，该装置分为左右两部分，左侧外法兰(9)与右侧浮头密封法兰 (16)通过短节（12)焊接连接，壳程圆筒（1)连接外头盖侧法兰(7)，外头盖侧法兰(7)与外法 兰(9)通过螺柱(6)连接，螺柱(6)两头安装有螺母(5)，外头盖侧法兰(7)与外法兰(9)下方 通过0型圈A(8)、0型圈B(10)密封连接，两个0型圈沿轴向方向上下放置，浮头密封法兰（16) 右侧安装中间法兰（17)，中间法兰（17)的右侧安装密封压环(20)，浮头密封法兰（16)、中间 法兰（17)与密封压环（20)通过螺柱(6)连接，螺柱(6)两头安装有螺母(5)，浮头密封法兰 (16)与中间法兰（17)下方通过0型圈C(14)、0型圈D(15)密封连接，两个0型圈沿轴向方向上 下放置，中间法兰与密封压环的下方通过〇型圈E(18)、0型圈F(19)圈密封连接，两个0型圈 沿轴向方向上下放置，且〇型圈C( 14)与0型圈F( 19)在同一径向位置上，所有的轴向和径向 都采用了 0型圈双道密封。
[0012] 所述的高压浮头式换热器壳程试压装置的外法兰（9)端面加工有两处同心的环 槽，环槽尺寸和间距根据〇型圈尺寸确定。
[0013] 所述的高压浮头式换热器壳程试压装置的中间法兰（17)和密封压环（20)内径均 开有45°锥角，侧面分别加工有环槽。
[0014] 所述的高压浮头式换热器壳程试压装置的密封压环(20)内径开有的45°锥角和侧 面上的环槽，也可放在中间法兰上。
[0015] 该装置同样适于低压密封，除去中间法兰，轴向和径向都采用单道0型圈密封，即 可满足低压要求。
[0016] 本实用新型的使用方法及工作原理是:首先，将留有加工余量的外法兰(9)、浮头 密封法兰（16)与短节（12)焊接连接，焊接接头满足相关标准要求，焊接连接后，对焊接接头 进行无损检测，合格后，加工两法兰端面平面环槽、螺孔，加工后的构件，满足承受试验高压 的强度刚度要求，密封面粗糙度满足密封要求，加工后的构件的长度，应使浮头密封法兰
[16] 占据浮动管板（13)三分之一的长度，浮头密封法兰（16)与浮动管板（13)之间的间隙尽 可能小。
[0017] 按以上类似要求加工出中间法兰（17 )、密封压环(20 )，将加工后的构件，环槽内先 放入0型圈A(8)、0型圈B( 10)，吊装其与外头盖侧法兰（7)对齐，插入若干螺柱1 (6)，旋紧螺 母1(5)，使外法兰(9)端面与外头盖侧法兰(7)端面贴紧，即可实现"ΠΙ"型密封的第一处双 道密封。
[0018] 将0型圈C(14)套入浮动管板（13)，并贴靠浮头密封法兰（16)。然后，将环槽内已放 入0型圈D(15)的中间法兰（17)，穿入浮动管板（13)，中间法兰（17)尽可能靠近浮头密封法 兰（16);按上述相同的顺序，安装0型圈F( 19)、0型圈E( 18)、密封压环（20)，使中间法兰 (17)、密封压环(20)螺孔与浮头密封法兰（16)螺孔对齐。插入若干螺柱(6)，旋紧螺母(5)， 使密封压环（20)与中间法兰（17)，中间法兰（17)与浮头密封法兰（16)端面相互贴紧，即可 实现"ΠΙ"型密封的第二处、第三处径向双道密封。同时，也完成了双道的轴向密封。此时，已 完成所有的密封程序，即可注水试压了。
【主权项】
1. 一种高压浮头式换热器壳程试压装置，包括高压浮头式换热器本体，其特征在于:高 压浮头式换热器本体包括换热管、外法兰、浮动管板、螺柱、螺母、中间法兰、壳程圆筒、外头 盖侧法兰、浮头密封法兰、密封压环和六个0型圈，壳程圆筒下方设置有定距管，定距管连接 拉杆，拉杆前端通过螺母连接固定在支持板上，该装置分为左右两部分，左侧外法兰与右侧 浮头密封法兰通过短节焊接连接，壳程圆筒连接外头盖侧法兰，外头盖侧法兰与外法兰通 过螺柱连接，螺柱两头安装有螺母，外头盖侧法兰与外法兰下方通过0型圈A、0型圈B密封连 接，两个〇型圈沿轴向方向上下放置，浮头密封法兰右侧安装中间法兰，中间法兰的右侧安 装密封压环，浮头密封法兰、中间法兰与密封压环通过螺柱连接，螺柱两头安装有螺母，浮 头密封法兰与中间法兰下方通过0型圈C、0型圈D密封连接，两个0型圈沿轴向方向上下放 置，中间法兰与密封压环的下方通过0型圈E、0型圈F密封连接，两个0型圈沿轴向方向上下 放置，且0型圈C与0型圈F在同一径向位置上，所有的轴向和径向都采用了 0型圈双道密封。2. 根据权利要求1所述的高压浮头式换热器壳程试压装置，其特征在于：外法兰端面 加工有两处同心的环槽，环槽尺寸和间距根据〇型圈尺寸确定。3. 根据权利要求1所述的高压浮头式换热器壳程试压装置，其特征在于：中间法兰和密 封压环内径均开有45°锥角，侧面分别加工有环槽。4. 根据权利要求3所述的高压浮头式换热器壳程试压装置，其特征在于:密封压环内径 开有的45°锥角和侧面上的环槽安装在中间法兰上。
【文档编号】G01N3/02GK205643025SQ201620308854
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】王玉, 钱江, 王记兵, 杨知我, 王涛, 刘红禹, 王福新, 黄伟昌, 张立新, 陈曦, 张建宇, 池佩利, 汪德涛, 李潇悦, 张玉庆, 王宏, 付佳, 冯峰, 佟纪福
【申请人】沈阳汇博热能设备有限公司