专利名称：换热器用挠性焊接密封环的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油化工行业的内浮头管壳式换热器，特别涉及
管板与浮头法兰之间的密封装置，具体讲是一种换热器用挠性焊接密封环 热器固定管板与管箱法兰的密封，以及固定管板与及壳体法兰之间的密封
背景技术：
随着国家经济的发展和环保的要求，炼油厂装置逐渐向规模化、大型化发展。作为 炼油厂的一种通用工艺设备，换热器约占炼油厂全部工艺设备投资的35%左右。在炼油厂 中使用最多的是"内浮头管壳式换热器"，以下本文所提到的"换热器"，如未特殊说明均指 "内浮头管壳式换热器"。 目前，随着炼油厂处理规模越来越大，换热器的直径也随之相应增大，换热器使用 的浮头法兰与浮动管板的直径也同时增大，直径增大后法兰刚性下降，密封性能降低，换热 器管壳之间发生渗漏的概率也就非常大。 为避免大直径换热器发生"内漏"现象，简单的做法就是维持原结构不变，增大相 应位置部件的结构件尺寸，以增加刚度。由于内浮头尺寸空间狭小，内浮头法兰增大的尺寸 有限；或者不得不增大外头盖法兰、外头盖侧法兰的直径，带来的结果是增加设备投资。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种换热器用挠性焊接密封环，在不增大浮头法兰尺 寸的情况下，采用挠性结构，实现浮动管板与浮头法兰之间密封；也可以实现固定管板与管 箱法兰的密封；以及固定管板与及壳体法兰之间的密封，并且结构紧凑，完全杜绝浮动管板 与浮头法兰之间的渗漏现象。 本实用新型采用的技术方案是换热器用挠性焊接密封环，主要由左环垫和右环 垫组成，其特征在于左环垫和右环垫有环形底和圆柱形壁，在环形底的外边沿一侧有垂直 于环形底的圆柱形壁。左环垫和右环垫的环形底有中心孔，左环垫和右环垫的中心孔的直 径相同，中心孔的内径与管板的定位凸台外径相匹配。左环垫与右环垫的环形底相对，左环 垫和右环垫的环形底内端部连接。 所述的左环垫和右环垫的环形底内端部连接，连接结构是焊接，即在左环垫和右 环垫的环形底内端部有环形焊口。 为了提高挠性焊接密封环的挠性，在左环垫和右环垫的环形底与圆柱形壁的连接 处外部为圆弧过渡，内部有圆弧形凹陷槽。 为了提高挠性焊接密封环的挠性，在左环垫和/或右环垫的相对面上有圆弧形 槽。 所述的左环垫和右环垫的相对面上的圆弧形槽相对，能组成一个圆。
换热器用挠性焊接密封环的工作原理参阅图1。挠性焊接密封环1的左环垫101
和右环垫102相对向外分离一段距离时，中间的内凹式设计产生一定间隙而不破坏，SP能
一种换热器浮动 。还能应用于换承受一定程度的变形。 换热器用挠性焊接密封环的应用 参阅图2。挠性焊接密封环1应用在浮动管板3与浮头法兰2之间密封的结构。 在浮动管板3的外端侧面与浮头法兰2底部密封面之间焊接有一个挠性焊接密封环1。当 浮动管板3与浮头法兰2产生相对运动时挠性焊接密封环1仍然起到密封作用。参阅图3。 焊接点位置是挠性焊接密封环1的左环垫101与浮头法兰2的底部密封面焊接；右环垫102 与浮动管板3的外端侧面上。 参阅图4。挠性焊接密封环1应用在固定管板5与管箱法兰6的密封，以及固定管 板5与及壳体法兰4之间的密封。在固定管板5与管箱法兰6的密封之间焊接一个挠性焊 接密封环1 ;在固定管板5与壳体法兰4之间焊接一个挠性焊接密封环1。 本实用新型换热器用挠性焊接密封环，还可以应用于U形管换热器的管板密封。 本实用新型的有益效果本实用新型换热器用挠性焊接密封环本发明具有以下优 点 1、结构紧凑，不需要增大浮头法兰的尺寸或不需要增大管箱法兰及壳体法兰的尺 寸；能在换热器基本尺寸不变的情况下改为挠性焊接密封环密封。 2、采用焊接式结构，在材料本身不被破环的情况下，完全杜绝浮动管板与浮头法 兰之间的渗漏可能；完全杜绝固定管板与管箱法兰之间的渗漏可能；完全杜绝固定管板与 及壳体法兰之间的渗漏可能。 3、密封环本身具有一定的挠性，允许微量变形，当浮动管板或固定管板在热应力
情况下产生曲翘并不会破坏密封环本体，不会破密封环与管板之间的焊脚。 4、密封环与浮动管板之间的焊脚尺寸较小，允许数次的重复使用。 本实用新型采用了一种紧凑的焊接密封形式，既通过焊接保证了密封效果，又不
增大设备的结构尺寸；并在设计中考虑了密封环应有的挠性，避免了由于管板热应力变形
对焊接密封的破坏。这是一种针对内浮头管壳式换热器设计的新型焊接密封结构，它具有
结构简单、有一定挠性、无泄漏点、制造容易、原设备改动小等特点，在大直径内浮头管壳式
换热器中有广阔的应用前景。
图1A是换热器用挠性焊接密封环的剖面示意图；图1B是图1A的左视图。 图2是换热器用挠性焊接密封环应用于浮动管板与浮头法兰之间的剖面示意图。 图3是换热器用挠性焊接密封环应用于固定管板与管箱法兰之间的密封，以及应 用于固定管板与壳体法兰之间的密封结构示意图。 图4是换热器用挠性焊接密封环焊接在浮动管板与浮头法兰之间的剖面示意图。 图中，l.挠性焊接密封环，2.浮头法兰，3.浮动管板，4.壳体法兰，5.固定管板， 6.管箱法兰，101.左环垫，102.右环垫，103.焊口。
具体实施方式实施例1 :以一个换热器用挠性焊接密封环为例，对本实用新型作进一步详细说 明。左环垫101的和圆柱形壁
4[0028] 参阅图1。本实用新型换热器用挠性焊接密封环，主要由左环垫101和右环垫102 组成。左环垫101和右环垫102有环形底和圆柱形壁，在环形底的外边沿一侧有垂直于环 形底的圆柱形壁。环形底和圆柱形壁的厚度5毫米，左环垫101和右环垫102的环形底有 中心孔，左环垫101和右环垫102的中心孔的直径与管板的定位凸台外径相匹配。左环垫 101与右环垫102的环形底相对，左环垫101和右环垫102的环形底内端部连接。左环垫 101和右环垫102的环形底内端部焊接，即在左环垫101和右环垫102的环形底内端部有一 个环形焊103。 在左环垫101和右环垫102的环形底与圆柱形壁的连接处外部为圆弧过渡，内部 有一个圆弧形凹陷槽过渡。在左环垫101和右环垫102的相对面上有圆弧形槽。两个相对 面上的圆弧形槽相对，能组成一个4毫米的圆。
权利要求一种换热器用挠性焊接密封环，主要由左环垫(101)和右环垫(102)组成，其特征在于左环垫(101)和右环垫(102)有环形底和圆柱形壁，在环形底的外边沿一侧有垂直于环形底的圆柱形壁，左环垫(101)和右环垫(102)的环形底有中心孔，左环垫(101)和右环垫(102)的中心孔的直径相同，左环垫(101)与右环垫(102)的环形底相对，左环垫(101)和右环垫(102)的环形底内端部连接。
2. 根据权利要求1所述的换热器用挠性焊接密封环，其特征是所述的左环垫(101) 和右环垫(102)的环形底内端部连接，连接结构是焊接，即在左环垫(101)和右环垫(102) 的环形底内端部有环形焊口 (103)。
3. 根据权利要求1所述的换热器用挠性焊接密封环，其特征是在左环垫(101)和右 环垫(102)的环形底与圆柱形壁的连接处外部为圆弧过渡，内部有圆弧形凹陷槽。
4. 根据权利要求l所述的换热器用挠性焊接密封环，其特征是在左环垫(101)和/或 右环垫(102)的相对面上有圆弧形槽。
5. 根据权利要求1、2、3或4所述的换热器用挠性焊接密封环，其特征是所述的左环 垫(101)和右环垫(102)的相对面上的圆弧形槽相对。
专利摘要换热器用挠性焊接密封环，应用于石油化工行业的内浮头管壳式换热器密封。主要由左环垫101和右环垫102组成，左环垫101和右环垫102有环形底和圆柱形壁，在环形底的外边沿一侧有垂直于环形底的圆柱形壁。左环垫101和右环垫102的环形底有中心孔，左环垫101和右环垫102的中心孔的直径相同。左环垫101与右环垫102的环形底相对，左环垫101和右环垫102的环形底内端部连接。效果是通过焊接密封环能保证密封效果，又不增大设备的结构尺寸；避免由于管板热应力变形对焊接密封的破坏。具有结构简单、一定挠性、无泄漏点、制造容易、原设备改动小等特点。
文档编号F28F9/04GK201503236SQ200920222890
公开日2010年6月9日 申请日期2009年9月22日 优先权日2009年9月22日
发明者吴智莹, 江涛, 肖文丽, 胡志方, 韩玉梅 申请人:中国石油天然气华东勘察设计研究院