一种换热管用水压密封装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工机械行业，具体是一种换热管的水压密封装置。
【背景技术】
[0002]换热器常用于两种不同温度的流体进行热量交换，它是化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备，其广泛运用于化工、炼油、能源、食品制药等行业。而换热管作为管壳式换热器中的主要受压元件，根据换热管的标准，一般在出厂前都必须进行逐根的水压试验。但遇到对接的换热管，标准要求制造厂家在对接后，逐根进行水压复验；还有些图纸设计要求换热管制造厂家在穿管前进行水压复验；最后就是U形管，虽然直管时水压合格，但经过机械煨制、消除应力热处理后，弯管段及至少包括150mm的直管段不能保证无裂纹缺陷产生，因此，制造厂家在穿管前也必须进行逐根水压复验。目前都是采用在换热管两端焊接接头，逐根进行水压试验，试验完毕后割掉水压接头。通常一台换热器中的换热管数量在200?3000根左右，如采用此种方法逐根试验费时费力，且切割接头时容易造成换热管的缩短，切割完毕还得对管头重新进行打磨处理。
【发明内容】
[0003]为克服现有技术中存在的费时费力，且切割接头时容易造成换热管的缩短的不足，本发明提出了一种换热管用水压密封装置。
[0004]本发明包括芯管、固定螺母、密封圈、套管、螺母、把手、接头、外套螺母和卡套。其中，螺母套装在芯管中部的阶梯面上，并使该螺母大孔径端的端面与芯管中部阶梯的端面贴合。套管套装在芯管上，并嵌入所述螺母小孔径端的内孔中。卡套套装在套管上，并使该卡套外圆周表面的楔面与所述螺母小孔径端端口处内表面的楔面配合。外套螺母旋套在所述螺母小孔径端的外圆周表面上。套管一端的端面与所述螺母内孔中定位端面贴合，该套管的另一端与固定螺母的端面贴合。固定螺母套装在芯管上。接头焊接在所述芯管另一端的端面上。
[0005]所述芯管的中心有进水孔。在该芯管一端的最小外径段用于套装固定螺母、密封圈和套管；芯管中部的螺纹台阶表面用于安装螺母。
[0006]所述螺母一端内孔表面为螺纹面，用于与芯管中部阶梯的表面配合；该螺母另一端孔的内表面与套管的外表面配合；在该螺母与套管配合端端口处的内表面为楔面，该楔面的角度为15?20° ;所述螺母内孔中部的孔径最小，与芯管的小外径段配合。
[0007]所述卡套内孔的孔径与套管的外径相同。该卡套的外圆周表面为楔面，其楔角与螺母中的楔角相同。
[0008]所述外套螺母的一端为敞口，另一端有端板，在活该端板中心有通孔。所述端板中心通孔的孔径与套管的外径相同，所述端板内孔的孔径螺母有楔面一端的外径相同。
[0009]所述接头中心孔为进水孔。在接头的外圆周表面为螺纹面。
[0010]使用时，先将本装置芯管整体插入换热管，贴紧换热管管端，使芯管基本与换热管保持平行，用力握紧两个把手，使芯管上的把手逆时针旋转，通过套管和固定螺母的挤压使密封圈产生变形，贴合换热管内壁，达到密封效果。换热管的另一端也采用同样方法进行密封。两端都旋紧后接头的一端与水压管路连接，一端连接压力表，最后将换热管固定在平台上，即可开始进行水压试压。
[0011]本发明具有结构简单、易操作、加工成本低、效率高等，而且水压时不损伤管头的优点，能有效解决了工厂每年上万根换热管水压试验的难题，与传统的焊接接头进行水压试验的方法相比，大大提高了加工效率，降低了成本。
[0012]本发明采用快开接头设计，在不伤害换热管管头的基础上实现密封，工装简单实用，安全可靠，有效提高了工作效率，可广泛适用于中、低压换热器直径Φ16?Φ57_的直管和U形换热管的水压试验。
【附图说明】
[0013]附图1是本发明的结构示意图；
[0014]附图2是芯管的结构示意图；
[0015]附图3是螺母的结构示意图；
[0016]附图4是接头的结构示意图；
[0017]附图5是卡套的结构示意图；
[0018]附图6是水压试验示意图。图中:
[0019]1.芯管；2.固定螺母；3.密封圈；4.套管；5.螺母；6.把手；7.接头；8.外套螺母;9.卡套。
【具体实施方式】
[0020]实施例一
[0021]本实施例是一种换热管用水压密封装置，包括芯管1、固定螺母2、密封圈3、套管4、螺母5、把手6、接头7、外套螺母8和卡套9。其中，螺母5套装在芯管I中部的阶梯面上，并使该螺母大孔径端的端面与芯管中部阶梯的端面贴合。套管4套装在芯管I上，并嵌入所述螺母小孔径端的内孔中。卡套9套装在套管4上，并使该卡套9外圆周表面的楔面与所述螺母5小孔径端端口处内表面的楔面配合。外套螺母8旋套在所述螺母5小孔径端的外圆周表面上。套管4 一端的端面与所述螺母5内孔中定位端面贴合，该套管的另一端与固定螺母2的端面贴合。固定螺母2套装在芯管I上。接头7焊接在所述芯管另一端的端面上。在所述螺母的圆周表面和芯管一端的圆周表面分别焊接有把手6。
[0022]所述芯管I为采用20#钢制作的中空回转体，芯管的中心空为进水孔。所述芯管的外表面为三级阶梯状，一端的最小外径段用于套装固定螺母2、密封圈3和套管4;芯管中部的台阶表面有螺纹，用于安装螺母5 ;芯管另一端的外径最大。
[0023]所述固定螺母2采用20#钢棒料车成，共两件。在所述固定螺母圆周表面对称的加工成为平面。所述固定螺母的内孔表面有与芯管配合的内螺纹。
[0024]所述螺母5为采用20#钢棒料制成的中空回转体。该螺母的内孔为阶梯状，其中:该螺母一端孔的表面为螺纹面，用于与芯管I中部阶梯的表面配合；该螺母另一端孔的内表面与套管4的外表面配合；在该螺母与套管4配合端端口处的内表面为楔面，该楔面的角度为15?20° ;所述螺母5内孔中部的孔径最小，与芯管的小外径段配合。
[0025]所述卡套9为中空回转体。该卡套的内孔为等径孔，孔径与套管4的外径相同。该卡套的外圆周表面为楔面，其楔角与螺母5中的楔角相同，并且装配后，卡套9外圆周表面的楔面与螺母5中的楔面配合。
[0026]所述外套螺母8亦为中空回转体。该外套螺母的一端为敞口，另一端有端板，在活该端板中心有通孔。所述端板中心通孔的孔径与套管4的外径相同，所述端板内孔的孔径螺母5有楔面一端的外径相同。
[0027]所述接头7为采用20#钢的中空回转体。接头7的中心孔为进水孔。在接头7的外圆周表面有用于连接水压接管或压力表的螺纹。
[0028]密封圈3材质为硅橡胶，共两件。套管4采用20#钢管制作，使用时与密封圈3同时套于芯管上。把手6采用Φ0235Α钢棒料，共两件，一件焊接在螺母5上，一件焊接在芯管末端。
[0029]本实施实例中，以进行?19X2L = 3000的直管换热管水压为例。首先，先将把手6与芯管和螺母5焊接牢固，再将接头7与芯管I焊接牢固，要求打压无渗漏。然后将芯管I与螺母5旋紧锁死，然后在芯管I上装配套管4及密封圈3两层，第一个固定螺母2压紧密封圈3及套管4，再用第二个固定螺母2将前一个固定螺母2锁紧。
[0030]使用时，先将本装置芯管I整体插入换热管，贴紧换热管管端，使芯管I基本与换热管保持平行，用力握紧两个把手6，使芯管I上的把手逆时针旋转，带动芯管向外移动，带动固定螺母2向外移动，使固定螺母2与套管4的间隙变小，从而挤压密封圈3使其产生变形，贴合换热管内壁，达到密封效果。换热管的另一端也采用同样方法进行密封。两端都旋紧后接头的一端与水压管路连接，另一端连接压力表，最后将换热管固定在平台上，即可开始进行水压试压。
[0031]本发明有效解决了工厂换热管水压试验工序复杂，效率低的问题。本发明具有易加工、易组装、成本低、效率高等特点。
【主权项】
1.一种换热管用水压密封装置，其特征在于，包括芯管、固定螺母、密封圈、套管、螺母、把手、接头、外套螺母和卡套；其中，螺母套装在芯管中部的阶梯面上，并使该螺母大孔径端的端面与芯管中部阶梯的端面贴合；套管套装在芯管上，并嵌入所述螺母小孔径端的内孔中；卡套套装在套管上，并使该卡套外圆周表面的楔面与所述螺母小孔径端端口处内表面的楔面配合；外套螺母旋套在所述螺母小孔径端的外圆周表面上；套管一端的端面与所述螺母内孔中定位端面贴合，该套管的另一端与固定螺母的端面贴合；固定螺母套装在芯管上；接头焊接在所述芯管另一端的端面上。
2.如权利要求1所述换热管用水压密封装置，其特征在于，所述芯管的中心有进水孔；在该芯管一端的最小外径段用于套装固定螺母、密封圈和套管；芯管中部的螺纹台阶表面用于安装螺母。
3.如权利要求1所述换热管用水压密封装置，其特征在于，所述螺母一端内孔表面为螺纹面，用于与芯管中部阶梯的表面配合；该螺母另一端孔的内表面与套管的外表面配合；在该螺母与套管配合端端口处的内表面为楔面，该楔面的角度为15?20° ;所述螺母内孔中部的孔径最小，与芯管的小外径段配合。
4.如权利要求1所述换热管用水压密封装置，其特征在于，所述卡套内孔的孔径与套管的外径相同；该卡套的外圆周表面为楔面，其楔角与螺母中的楔角相同。
5.如权利要求1所述换热管用水压密封装置，其特征在于，所述外套螺母的一端为敞口，另一端有端板，在活该端板中心有通孔；所述端板中心通孔的孔径与套管的外径相同，所述端板内孔的孔径螺母有楔面一端的外径相同。
6.如权利要求1所述换热管用水压密封装置，其特征在于，所述接头中心孔为进水孔；在接头的外圆周表面为螺纹面。
【专利摘要】一种换热管用水压密封装置，螺母套装在芯管中部的阶梯面上，并使该螺母大孔径端的端面与芯管中部阶梯的端面贴合。套管套装在芯管上，并嵌入所述螺母小孔径端的内孔中。卡套套装在套管上，并使该卡套外圆周表面的楔面与螺母小孔径端端口处内表面的楔面配合。外套螺母旋套在所述螺母小孔径端的外圆周表面上。套管一端的端面与螺母内孔中定位端面贴合，该套管的另一端与固定螺母的端面贴合。固定螺母套装在芯管上。接头焊接在芯管另一端的端面上。本发明所采用的快开接头，在不伤害换热管管头的基础上实现密封，工装简单实用，安全可靠，有效提高了工作效率，可广泛适用于中、低压换热器直径Φ16～Φ57mm的直管和U形换热管的水压试验。
【IPC分类】G01N3-02, G01N3-12
【公开号】CN204330474
【申请号】CN201420792293
【发明人】张雨霏, 傅毅恺, 何星, 李琼, 李养宁, 赵军锋, 何锋, 杨楚, 王永涛, 王维
【申请人】西安航天动力机械厂
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月15日