本发明属于热能技术，具体涉及一种用于高温套管式烟气换热器的管套密封件。
背景技术：
当今世界能源危机问题日益突出，内燃机的节能减排技术越来越受到世人关注，内燃机余热回收具有巨大的节能潜力。其中热量的回收主要通过烟气换热器实现。内燃机排气的温度可高达800℃，成为烟气换热器的设计难点。管套结构作为一种烟气换热器的常用类型。烟气走管外，换热工质走管内。通常管套之间的连接部分可焊接或者过盈配合。在这种情况下，高温烟气使得密封处产生剧烈的热胀冷缩，导致管套连接处破裂。因此，需要一种管套密封件既可以保证排气侧的密封，也可以保证在高温烟气的环境下，材料膨胀后仍能保证结构完好，不致胀裂。
技术实现要素：
针对现有技术情况，本发明提出了一种高温烟气换热器的管套密封件，实现换热器的换热管与套筒连接处的安全有效密封。
为了解决上述技术问题，本发明提出的一种高温套管式烟气换热器的管套密封件，包括法兰和空心螺母，所述法兰设有中心孔，所述法兰通过中心孔套在换热器的换热管上，所述法兰的内端面与换热器套筒的端面焊接，所述中心孔的内侧段与换热管间隙配合，所述中心孔的外侧段为螺纹孔，所述空心螺母包括套帽和外螺纹部分，所述空心螺母套在位于所述法兰外端一侧的所述换热管上，所述空心螺母与所述换热管之间为间隙配合，所述空心螺母的外螺纹部分从中心孔外侧段的螺纹孔旋进，外螺纹部分的长度比所述螺纹孔的长度短，从而在所述空心螺母与所述螺纹孔相对的端面之间形成有空隙，所述空隙内自螺纹孔端面至空心螺母端面依次设有石棉绳和垫圈，所述垫圈与所述换热管之间为间隙配合。
所述石棉绳为耐高温石棉绳。所述垫圈的材质为碳钢。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明管套密封件中的垫圈内侧与耐高温石棉绳摩擦系数大，垫圈外侧与空心螺母侧摩擦系数小，在空心螺母压紧时，空心螺母转动，垫圈保持不转动，从而保护了耐高温石棉绳不受损坏。另外，法兰中心孔，垫圈孔和空心螺母孔均与换热管呈间隙配合，保证了高温烟气工作的热胀余量，被空心螺母和垫圈压紧的耐高温石棉绳最终实现密封作用。本发明的上述结构既保证了密封性，又保证了排气侧的密封，也可以保证在高温烟气的环境下，材料膨胀后仍能保证结构完好，不致胀裂。
附图说明
图1是本发明管套密封件的剖视图；
图中：1-法兰，2-换热管，3-套筒，4-石棉绳，5-垫圈，6-空心螺母。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本发明进行解释说明，并不用以限制本发明。
如图1所示，本发明提出的一种高温套管式烟气换热器的管套密封件，包括法兰1、石棉绳4、垫圈5和空心螺母6。
所述法兰1为换热器的换热管2与套筒3的连接部件，所述法兰1设有中心孔，所述法兰1通过中心孔套在换热器的换热管2上，所述法兰1的内端面与换热器套筒3的端面焊接，所述中心孔的内侧段与换热管2间隙配合，所述中心孔的外侧段为螺纹孔，螺纹孔不做贯穿结构，孔径要大于所述换热管2的外径。换热管2内走循环工质，套筒3内走高温烟气。
所述空心螺母6包括套帽和外螺纹部分，所述空心螺母6套在位于所述法兰1外端一侧的所述换热管2上，所述空心螺母6与所述换热管2之间为间隙配合，所述空心螺母6的外螺纹部分从中心孔外侧段的螺纹孔旋进，外螺纹部分的长度比所述螺纹孔的长度短，从而在所述空心螺母6与所述螺纹孔相对的端面之间形成有空隙。
所述石棉绳4和垫圈5设置在空隙内，所述石棉绳填充在空隙内侧，所述石棉绳4为耐高温石棉绳，该石棉绳4起最终的密封作用，在石棉绳4的外侧再填入(套在换热管2上)所述垫圈5，垫圈5与所述换热管2之间为间隙配合，所述垫圈5的材质为碳钢，所述垫圈5做离合垫圈使用，所述石棉绳4的量要能使所述垫圈5在空心螺母6旋紧的压力下压紧所述石棉绳4。
使用本发明管套密封件，可以通过离合作用的垫圈5内侧与耐高温石棉绳4摩擦系数大，垫圈5外侧与空心螺母6侧摩擦系数小，在空心螺母6压紧的过程中，空心螺母6转动，而垫圈5保持不转动，从而保护了耐高温石棉绳4不受损坏。由于法兰中心孔，垫圈孔和空心螺母孔均与换热管呈间隙配合，保证了高温工作条件下的热胀余量，而压紧的高温石棉绳4最终实现密封作用。这种结构既保证了密封性，又保证了证排气侧的密封，也可以保证在高温烟气的环境下，材料膨胀后仍能保证结构完好，不致胀裂，实现换热器管套连接处的安全有效密封。
尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。