专利名称：一种用于高压换热器的隔膜盘的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油化工领域，进一步地说，是涉及一种用于高压换热器的隔膜盘。
背景技术：
隔膜密封高压换热器在加氢装置应用越来越广泛，以结构简单、机加工件少、密封可靠，法兰螺栓规格较小，检维修方便、生产成本较低而越来越多用户的欢迎。如何提高隔膜密封的可靠性，就成了这种换热器的核心所在。原来的隔膜盘结构型式是从螺纹锁紧环式高压换热器类似部件如图1所示中的密封盘移植过来的，但众所周知，这是两种完全不同结构类型高压换热器，密封方式和力的传递方式完全不同，螺纹锁紧环式的密封方式为螺纹密封，而隔膜密封高压换热器的密封方式为无垫片密封，即隔膜盘通过角焊缝焊接在法兰面上实现密封。隔膜盘的受力方式与螺纹锁紧环完全不一样，因而，若完全照搬，给设备的安全运行带来隐患，计算表明，如果采用图1所示的隔膜盘，应力集中的结果可能导致隔膜盘薄弱处变形。
实用新型内容为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种用于高压换热器的隔膜盘，可以改善隔膜盘的受力状况，使应力分布均勻，提高密封效果。本实用新型的目的是提供一种用于高压换热器的隔膜盘。所述隔膜盘为中心设置有圆形凸台的圆盘，所述圆形凸台和圆盘同轴，隔膜盘中心厚度(即圆盘地面到凸台的上端面的厚度)为15-18mm，圆形凸台和圆盘之间的倒角为圆角，圆角的圆弧半径至少为1.5mm;所述圆形凸台和圆盘形成的凹面的粗糙度至少为Ra6. 3 ；所述圆盘另一侧对应于凹面位置的粗糙度至少为Ra6. 3 ；所述隔膜盘还可以包括支架，支架设置于隔膜盘没有凸台的面上，与隔膜盘固定连接本实用新型采用有限元应力分析方法，消除密封盘变薄处，将其拉直，极大的改善了应力分布状况。所述隔膜盘材料可以选用抗腐蚀性较好的材料，根据操作介质情况可以选用高合金材料如316、316L、Incoloy 825, Inconel 625等，所述隔膜盘厚度H不能太厚也不能太薄，既兼顾到抗变形能力，又不因太厚而造成径向膨胀应力太大，根据应力分析计算，在15-18mm为宜，具体要根据计算定；所述隔膜盘与筒体端部或筒体法兰装配形式借鉴法兰的密封形式之一的凹凸面， 其中隔膜盘上凸台和圆盘想成的凹面有一定深度h，为尽最大可能与两侧法兰和法兰盖贴紧，隔膜盘两侧与法兰接触的位置的粗糙度应至少为Ra6. 3;所述凸台与圆盘的连接处应设圆角，圆角的设置改善了应力分布；所述支架为在隔膜盘厚度不能太厚的情况下进一步提高隔膜盘的稳定性，而采取的附加部件，支架可采用现有技术中用于隔膜盘的所有支架结构，优选圆环状的支架结构， 支架与隔膜盘的连接是固定连接，优选套筒连接。由于采用上述结构，这种隔膜盘受力状况大大改善，应力分布更加均勻，不存在应力局部过载区域，隔膜盘与法兰盖的变形完全协调，因而操作过程中不会给隔膜角焊缝施加过大载荷，使焊缝仅承担密封作用；而隔膜盘与法兰的装配形式又能一定程度承担由于操作过程中不稳施加焊缝的载荷，设计思路非常巧妙，可完全替代现有的隔膜结构形式。
附图1现有技术的螺纹锁紧环换热器密封盘结构示意图附图2本实用新型所述的隔膜盘结构示意图附图3实施例中的支架俯视图附图标记说明1-圆形凸台2-凹面3-倒角4-支架h-凸台高度H-隔膜盘中心厚度
具体实施方式
下面结合实施例，进一步说明本实用新型。实施例一种用于高压换热器的隔膜盘，如图2所示，隔膜盘为中心设置有圆形凸台1的圆盘，所述圆形凸台1和圆盘同轴，隔膜盘中心厚度为15mm，圆形凸台和圆盘之间的倒角3为圆角，圆角的圆弧半径为1.5mm，可以降低应力集中；圆形凸台的高度h为2mm，所述圆形凸台1和圆盘形成的凹面M的粗糙度为Ra6. 3 ；所述圆盘另一侧对应于凹面位置的粗糙度为 Ra6. 3，可以与两侧法兰和法兰盖贴紧；凹面的宽度为22mm，隔膜盘没有凸台的一面设置有支架，支架4为用钢板焊接而成的两个圆环结构， 两个圆环用筋板焊接连接，支架4中心焊制一套管，套管与内圆环之间用筋板焊接连接，如图3所示，支架与隔膜盘采用套管连接，支架增强了隔膜盘的稳定性。
权利要求1.一种用于高压换热器的隔膜盘，其特征在于所述隔膜盘为中心设置有圆形凸台的圆盘，所述圆形凸台和圆盘同轴，隔膜盘中心厚度为15-18mm，圆形凸台和圆盘之间的倒角为圆角。
2.如权利要求1所述的用于高压换热器的隔膜盘，其特征在于 所述圆角的圆弧半径至少为1. 5mm。
3.如权利要求1所述的用于高压换热器的隔膜盘，其特征在于 所述圆形凸台和圆盘形成的凹面的粗糙度至少为Ra6. 3 ； 所述圆盘另一侧对应于凹面位置的粗糙度至少为Ra6. 3。
4.如权利要求1 3之一所述的用于高压换热器的隔膜盘，其特征在于 所述隔膜盘包括支架，支架设置于隔膜盘没有凸台的面上，与隔膜盘固定连接。
专利摘要本实用新型公开了一种用于高压换热器的隔膜盘，所述隔膜盘为中心设置有圆形凸台的圆盘，所述圆形凸台和圆盘同轴，隔膜盘中心厚度为15-18mm，圆形凸台和圆盘之间的倒角为圆角，圆角的圆弧半径至少为1.5mm，所述隔膜盘还包括支架。本实用新型所述的隔膜盘可以改善隔膜盘的受力状况，使应力分布均匀，提高密封效果。
文档编号F28F11/02GK202083275SQ20112012105
公开日2011年12月21日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者张迎恺, 王金光, 许伟, 高晖 申请人:中国石化工程建设公司, 中国石油化工集团公司