新型耐热耐油的浮头式管板换热器的制造方法
【专利摘要】新型耐热耐油的浮头式管板换热器，浮头端的管箱法兰与壳体法兰、浮头管板与浮头法兰、钩圈配合面分别采用梯形槽式的密封形式。梯形槽式的密封能够有效避免管程介质、壳程介质的泄露或相互之间的渗漏、混合，进而增加腐蚀环境的复杂性，导致腐蚀泄露，造成环境污染。此外，LX-05涂层结构的设置能提高耐腐蚀、耐冲刷性能，降低了由于维修和更换造成的经济损失。
【专利说明】新型耐热耐油的浮头式管板换热器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于冷换设备领域，尤其涉及一种新型耐热耐油的浮头式管板换热器。【背景技术】
[0002]冷换设备是石化生产中的重要设备，约占建厂投资费用的20%，占工艺设备总重量的40%。在生产运行中由于原油中氯化物、硫化物、氮化物、环烷酸等以及加工时加入的氯离子、氢气等在较高温度的腐蚀、冲刷等作用下，换热器经常遭到破坏，使用寿命缩短，造成严重的经济损失。据统计，石化行业每年需要更换的整体换热设备约为2500台，消耗钢材13000吨，直接经济损失约2亿元，停车检修的间接损失则更大，约为设备费用的数倍至数十倍。
[0003]例如炼油行业中使用的某些换热器(多为浮头式)，处于集热(150 - 300°C)和油(原油、汽油、柴油等)于一体的复杂介质条件下。其结构如图1所示，其包括管箱1、壳体2、传热管3、折流板4、浮头管板5、固定管板6、浮头7及分程隔板9。分程隔板9设置在设固定管板6—端的管箱I内。浮头的盖板部分呈球冠形，沿盖板的一周圈设浮头法兰71，浮头法兰71通过双头螺柱10与设置在浮头管板5外圈的钩圈8连接。浮头管板5的左端周面与浮头法兰71的右端周面通过密封垫密封配合，浮头管板5安装在钩圈8的内环中，其外周面与钩圈8的内环面通过密封垫密封配合。折流板4分布在壳体2内，传热管3穿过折流板4。折流板4的作用是，用来确保壳程内介质的流速，迫使流体介质按规定的路程多次横向通过管束外表面，增强壳程内流体介质的湍流程度。对于该换热器其它部分结构，及各部件的组装关系，因为均属现有技术，所以不再赘述。
[0004]由于流体介质的温度较高，所以往往会存在热变形，因为浮头管板与浮头、钩圈密封配合形式以及浮头端的管箱法兰与浮头端的壳体法兰的密封形式均过于简单，所以会存在介质泄露问题，造成环境污染。此外，因为油在热的条件下，本身就是很强的脱漆剂，因而长期以来，热油介质下的防腐一直依靠金属材料来解决。
实用新型内容
[0005]针对上述存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种在高温介质条件下，仍具有良好的密封结构和防腐结构的新型耐热耐油的浮头式管板换热器。
[0006]本实用新型为实现上述目的所采取的技术方案是:一种新型耐热耐油的浮头式管板换热器，包括管箱、壳体、传热管、折流板、浮头管板、固定管板、浮头、钩圈及分程隔板，浮头端的管箱法兰与浮头端壳体法兰的配合面之间设密封垫片，浮头法兰通过双头螺柱与钩圈连接，浮头管板与浮头法兰及钩圈接触配合，在所述浮头法兰与浮头管板配合的端面上设有环状的梯形槽，在梯形槽内设密封环A，相对应的浮头管板的端面上设梯形凸台；在浮头管板的外周面上设环状的梯形槽，在梯形槽内设密封环B，在钩圈的内周面上设与浮头管板的梯形槽配合的凸台；同时，浮头端的管箱法兰与浮头端壳体法兰的配合面设有环状的梯形凹槽，该梯形凹槽内设密封环，对应的浮头端壳体法兰的端面上设环状的梯形凸台，梯形凹槽与梯形凸台相配合。[0007]进一步，在管程及壳程表面分别涂置LX-05防腐涂层，所述LX-05防腐涂层包括两层底漆涂层、三层或四层面漆涂层。
[0008]进一步，所述LX-05防腐涂层的涂层的总厚度为150-350 μ m。
[0009]进一步，所述折流板为圆盘状结构切去一部分，而呈D字型且其残缺部分的径向长度为壳体内径的25%，相邻两折流板之间的间距为壳体内径的30%。
[0010]通过在多处的法兰配合面采取梯形槽式的密封配合方式，增加了各密封面之间的密封效果，能够有效避免管程介质与壳程介质之间的相互渗漏、混合或泄露，进而增加腐蚀环境的复杂性，导致腐蚀泄露，造成环境污染问题。对折流板结构及间距的设置能够进一步增强壳程内流体介质的流速，增强流体的湍流程度，提高换热效果。
[0011]LX-05防腐涂层适用于冷换设备的防腐及油水换热设备的防护，特别是150°C至300°C范围的换热或者水冷设备的防护。无论油/水或油/油换热器内、内外防腐，水侧相无论是海水冷却、还是中水、循环水水冷器均适用，油气侧可用于油气、汽油、煤油、柴油、中间原料油以及长期使用温度小于300°C的塔顶、塔底含硫、含环烷酸塔底换热器内外防腐。冷却器通过采用LX-05生漆改性树脂防腐涂层的管程和/或壳程，可大大提高冷却器的耐腐蚀、耐冲刷性能，有效地提高冷却器的使用寿命，减少了金属耗材，降低冷却器的工业使用成本，显著降低了由于维修和更换等原因造成经济损失，提高生产效率，并降低由于冷却器泄漏造成的环境污染等，具有良好的社会效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为目前使用的换热器的结构示意图；
[0013]图2为本实用新型涉及的换热器浮头端的组成部件的结构示意图；
[0014]图3本实用新型中浮头、浮头管板及钩圈配合的结构示意图；
[0015]图4为折流板的结构示意图；
[0016]图中:1管箱，11管箱法兰，2壳体，21浮头端壳体法兰，3传热管，4折流板，5浮头管板，，6固定管板，7浮头，71浮头法兰，8钩圈，9分程隔板，10双头螺柱，I密封环A，II密封环，III密封环B。
【具体实施方式】
[0017]为了便于说明、理解本实用新型的技术内容，下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0018]如图2和图3所示的新型耐热耐油的浮头式管板换热器，其在图1的基础上对浮头部分的结构进行了改进。该种新型耐热耐油的浮头式管板换热器，其在浮头法兰71的右端面上设置环状的梯形凹槽，与浮头法兰71的右端面相对应的浮头管板5的左端面上设环状的凸台，在所述梯形槽内设密封环A I，浮头管板5的左端面上的凸台与浮头法兰71右端面上的梯形凹槽配合；
[0019]同时，在浮头管板5的外周面上设环状的梯形槽，在该梯形槽内设密封环BIII，在钩圈8的内周面上设与所述浮头管板5的梯形槽配合的凸台，浮头管板5上的梯形槽的槽宽最好大于钩圈内周面上的梯形状凸台的宽度；
[0020]此外，浮头端的管箱法兰的右端面上设有环状的梯形凹槽，该梯形凹槽内设密封环II，与浮头端的管箱法兰的右端面对应的浮头端的壳体法兰的左端面上设环状的梯形凸台，所述梯形凹槽与所述梯形凸台相配合。
[0021]为了增强防腐性能，在管程及壳程表面分别涂置LX-05防腐涂层，所述LX-05防腐涂层包括两层底漆涂层、三层或四层面漆涂层，且所述LX-05防腐涂层的涂层的总厚度为150-350 μ m。
[0022]管程表面包括固定管板6端的管箱I内表面，及其内分程隔板9的表面、传热管3内表面、浮头7内表面等与管程介质接触的表面。壳程表面包括换热器的壳体2内表面、传热管3外表面、折流板4外表面等与壳程介质接触的表面。
[0023]如图4所示，使所述折流板4呈D字型(即为切去一部分的圆盘)且其残缺部分的径向长度为壳体2内径的25%。且相邻两折流板4的残缺端上下方向上相间分布设置，即某一折流板4的残缺端向上，则与其相邻的折流板4的残缺端向下，依次类推。同时，相邻两折流板4之间的间距为壳体2内径的30%。对折流板4结构及间距的设置能够进一步增强壳程内流体介质的流速，增强流体的湍流程度，提高换热效果。
[0024]LX-05涂料为现有涂料品种，其主要成分(按质量百分数)为:环氧树脂:40%;改性酚醛树脂:30% ;呋喃树脂:40% ;填料:20% ;固化剂:5% ;邻苯二甲酸二丁酯:10% ;无水乙醇:适量；乙二胺:5%。即是以中国生漆为主要原料经化学改性而得树脂基料，调配以多种颜料而制成的单组分常温固化涂料，其除具有耐酸、碱、水、海水的腐蚀性外，还具备突出的耐热耐油特性。特别适于炼油行业的热交换器处于集热(150-300°C)和油(原油、汽油、柴油等)于一体的复杂介质条件下使用。
[0025]为清楚表示其物理性能及化学性能，下面列表进行说明:
[0026]表一物理机械性能表
[0027]
【权利要求】
1.一种新型耐热耐油的浮头式管板换热器，包括管箱、壳体、传热管、折流板、浮头管板、固定管板、浮头、钩圈及分程隔板，浮头端的管箱法兰与浮头端壳体法兰的配合面之间设密封垫片，浮头法兰通过双头螺柱与钩圈连接，浮头管板与浮头法兰及钩圈接触配合，其特征是: 在所述浮头法兰与浮头管板配合的端面上设有环状的梯形槽，在梯形槽内设密封环A，相对应的浮头管板的端面上设环状的梯形凸台； 在浮头管板的外周面上设环状的梯形槽，在梯形槽内设密封环B，在钩圈的内周面上设与浮头管板的梯形槽配合的凸台； 浮头端的管箱法兰与浮头端壳体法兰的配合面设有环状的梯形凹槽，该梯形凹槽内设密封环，对应的浮头端壳体法兰的端面上设环状的梯形凸台，梯形凹槽与梯形凸台相配合。
2.根据权利要求1所述的新型耐热耐油的浮头式管板换热器，其特征是:在管程及壳程表面分别涂置LX-05防腐涂层，所述LX-05防腐涂层包括两层底漆涂层、三层或四层面漆涂层。
3.根据权利要求1或2所述的新型耐热耐油的浮头式管板换热器，其特征是:所述折流板为圆盘状结构切去一部分，而呈D字型且其残缺部分的径向长度为壳体内径的25%，相邻两折流板之间的间距为壳体内径的30%。
4.根据权利要求2所述的新型耐热耐油的浮头式管板换热器，其特征是:所述LX-05防腐涂层的涂层的总厚度为150-350 μ m。
5.根据权利要求4所述的新型耐热耐油的浮头式管板换热器，其特征是:所述折流板为圆盘状结构切去一部分，而呈D字型且其残缺部分的径向长度为壳体内径的25%，相邻两折流板之间的间距为壳体内径的30%。
【文档编号】F28D7/16GK203595435SQ201320808847
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】姬玉林, 吴振, 刘一总, 许山, 谢宗仁 申请人:山东蓝星清洗防腐公司