专利名称：盘根式端头单套管换热器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于化工冶金设备专业，具体涉及拜尔法氧化铝生产的单套管 换热器以及其它化工用套管换热器的套管端头结构。
背景技术：
单套管换热器是化工生产中用于换热工艺的一种设备，在氧化铝生产的溶
出工序中作为一种加热矿浆的换热器，分内外管，长约81m，由多根管焊接而成， 内管走低温的料浆，内、外管夹套走高温蒸汽。套管端头一直以来使用固定焊 接形式，由于内外管的温差不相同，工艺操作中最大的温差可以达到15(TC,生 产中会产生很大的热应力，在碱环境条件下，内管焊缝容易碱脆产生裂紋，致 使内管拉裂喷料，每次内管拉裂喷料处理起来耗时，需要停产时间长，损失很 大，而且喷出的含碱料浆对操作人员的人身安全和周围环境都造成很多的威胁。
目前全国所有的氧化铝厂都是使用固定式端头，套管的两端均为固定端， 釆用焊接方式固定，内外管不能相对自由伸缩，由于内外管温差不一样，对焊 缝附加了一个很大的应力。
实用新型内容
为了有效的解决单套管换热器因内外管温差大产生很大热应力的问题，本 实用新型提供一种盘根式端头单套管换热器，内外管能相对自由伸缩，可以有 效消除由于温差引起的热应力。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是
这种盘根式端头单套管换热器内外管的连接， 一端釆用焊接形式的固定式 端头，另一端釆用盘根式端头。盘根箱焊接在单套管换热器外管端头，盘根衬 套焊接在单套管换热器内管上，盘根压盖、盘根箱活动套在盘根衬套上，盘根
箱内填充若干的盘根，通过盘根压盖和连接螺栓、螺母对盘根进行压紧。
根据工艺参数计算出内外管最大温差，及在该温差下最大可能的相对伸长， 并结合工艺压力，决定盘根的数量，如果盘根出现泄漏，可以通过压紧盘根消除物料的泄漏。
本实用新型的有益效果可以实现单套管换热器内外管的相对自由活动，
消除由于工艺操作变化造成温差过大引起较大的热应力，减少对内管焊缝附加 的应力作用，达到延长单套管换热器运行寿命的作用。盘根式端头釆用盘根密 封具有结构简单、费用低，性能可靠，维护简单的特点，出现密封泄漏时，只
需压紧盘根就可消除物料的泄漏。可以广泛应用于化工及冶金工业的套管换热
器，特别是氧化铝生产的单套管加热器。
图l盘根式端头单套管换热器结构示意图。
图2盘根式端头结构示意图。
图中，l为换热器内管、2为盘根式端头、3为换热器外管，4为夹套、5为 固定式端头、6为法兰、7为盘根衬套、8为盘根压盖、9为螺栓、IO为螺母、11 为盘根、12为盘根箱。
具体实施方式
参见图l、图2,将单套管换热器一端的固定式端头5设计成盘根式端头2。 盘根式端头2由盘根衬套7、盘根压盖8、盘根箱12、盘根ll、螺栓9和螺母10组 成。盘根衬套7焊接在换热器内管1上，盘根压盖8与盘根箱12活动套在盘根衬套 7上，采用螺栓9和螺母10连接；盘根箱12和换热器外管3釆用焊接方式连接。盘 根箱12内用耐温、自润滑的盘根ll填满，通过盘根压盖8、螺栓9和螺母10对盘 根箱12内的盘根ll进行压紧，实现对单套管换热器夹套4内的冷凝水及蒸汽等介 质的密封。这样当单套管换热器内管1与外管3温差产生热应力时，换热器外管3 可以通过盘根箱12和盘根11在盘根衬套7上滑动，消除产生热应力。
权利要求1、一种盘根式端头单套管换热器，包括有内外管及端头，其特征在于内外管的连接，一端采用焊接形式的固定式端头(5)，另一端采用盘根式端头(2)。
2、 根据权利要求l所述的盘根式端头单套管换热器，其特征在于盘根式 端头(2 )由盘根箱(12 )、盘根压盖(8 )、盘根(11 )、盘根衬套(7 )及连接 螺栓(9)、螺母(10)组成。
3、 根据权利要求l所述的盘根式端头单套管换热器，其特征在于盘根箱 (12)焊接在单套管换热器外管(3)端头，盘根衬套(7)焊接在单套管换热器内管(1)上，盘根压盖(8)、盘根箱(12)活动套在盘根衬套(7)上，盘 根箱(12)内填充若干的盘根(11)，通过盘根压盖(8)和连接螺栓(9)、螺 母(10)对盘根(11)进行压紧。
专利摘要本实用新型提供一种盘根式端头单套管换热器，即单套管换热器内外管的连接一端采用焊接形式的固定端头，另一端采用盘根式端头。该种盘根式端头由盘根箱、盘根压盖、盘根、盘根衬套和连接螺栓组成，可以使内、外管实现相对自由活动，消除由于温差引起的热应力。并且具有结构简单、费用低，性能可靠，维护简单的特点，可以广泛应用于化工及冶金工业的套管换热器，特别是氧化铝生产的单套管加热器。
文档编号F28D7/10GK201331281SQ20082011357
公开日2009年10月21日 申请日期2008年11月20日 优先权日2008年11月20日
发明者何红云, 正 吕, 吴海文, 娄战荒, 李永龙, 王乃贤, 胡玉波, 谭秋奇, 邓耀德, 陈传新, 陈广展, 韦安华, 清 黄 申请人:中国铝业股份有限公司