一种带膨胀节的浮头式换热器的制作方法

本实用新型涉及换热器技术领域，更具体地讲，是涉及一种带膨胀节的浮头式换热器。

背景技术：

换热器是实现物料之间热量传递的重要设备，而浮头式换热器可以实现换热器管束在运行过程中的自由膨胀，是换热器中的一种重要形式，传统的浮头式换热器通常不适用于苛刻介质的密封要求；当高温介质压力较高时，高温会引起较大的膨胀应力，而在管程处设置膨胀节的浮头式换热器兼顾了浮头式换热器和苛刻介质运行的密封要求。

例如公开号为cn105135917b的中国专利公开了一种壳程自冷却保护浮头式换热器，管程出口与浮头之间设置有膨胀节，用以解决膨胀应力的技术问题；但本申请发明人在实践过程中发现，现有带膨胀节浮头式换热器，浮动管板侧的管程接管尺寸通常较大，由于该处接管的外载荷大，使得膨胀节、浮动封头和管板受力极为复杂，该处结构长期在大的外载荷作用下，容易造成膨胀节损坏，进而导致设备紧急停车的情况。

技术实现要素：

为解决上述浮动部件受管程接管的管道应力影响较大的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种带膨胀节的浮头式换热器，其目的在于采用防偏转装置防止管束偏心，其能有效改善膨胀节，浮动封头和浮动管板受力情况，增加膨胀节的抗扭曲能力，提高膨胀节的使用寿命，保障浮头式换热器设备运行稳定性和安全性，具有很好的推广使用价值。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种带膨胀节的浮头式换热器，包括壳程筒体、设于壳程筒体内侧的浮动管板、与浮动管板连接的浮动封头、与壳程筒体连接的壳程封头、膨胀节和与膨胀节两端连接的管程接管，与膨胀节两端连接的管程接管分别与浮动封头和壳程封头连接，在壳程筒体与浮动封头之间设置有防偏转装置，所述防偏转装置包括至少两组定位板对，所述定位板对包括第一定位板和与第一定位板相对应的第二定位板，所述第一定位板固定设置在壳程筒体的内壁，所述第二定位板固定设置在浮动封头上，其中至少具有一组定位板对用于防止浮动封头沿壳程筒体内壁逆时针方向扭转，以及具有另一组定位板对用于防止浮动封头沿壳程筒体内壁顺时针方向扭转。

本技术方案充分考虑了尺寸较大的管程接管的管道应力对膨胀节、浮动封头和浮动管板等浮动部件受力影响，利用防偏转装置防止浮动封头在顺时针和逆时针两个方向上发生扭转，进而限制浮动部件发生扭转，防止浮动管板上的管束偏心，并能有效改善膨胀节、浮动封头和浮动管板受力情况，增加膨胀节的抗扭曲能力，提高膨胀节的使用寿命，保障浮头式换热器设备运行稳定性和安全性。

优选地，沿所述壳程筒体的同一直径方向上设置有两组用于同步防止浮动封头沿壳程筒体内壁逆时针方向扭转的定位板对，且两组定位板对沿壳程筒体中心轴呈旋转对称。采用两组定位板对相对设置的方式限制浮动封头沿壳程筒体内壁逆时针方向扭转，能够有效提高防偏转装置的结构稳定性。

优选地，沿所述壳程筒体的同一直径方向上设置有两组用于同步防止浮动封头沿壳程筒体内壁顺时针方向扭转的定位板对，且两组定位板对沿壳程筒体中心轴呈旋转对称。该技术方案以使沿壳程筒体的直径方向上的两组定位板对受力均衡，达到同步防止浮动封头沿壳程筒体内壁顺时针方向扭转作用，利于提高防偏转装置的结构稳定性。

优选地，所述防偏转装置包括四组定位板对，且四组定位板对的第一定位板和第二定位板位于所述壳程筒体同一径向平面，并沿所述壳程筒体内侧周向上以壳程筒体中心为圆心呈等角度均匀分布。

优选地，沿所述壳程筒体径向呈180°分布的两组定位板对沿壳程筒体中心轴呈旋转对称，用于同步防止浮动封头沿壳程筒体内壁逆时针方向扭转或顺时针方向扭转。由此本技术方案将定位板对分成两种限位形式，分别限制浮动封头沿壳程筒体内壁逆时针方向扭转或顺时针方向扭转；其中沿壳程筒体径向呈180°分布的两组定位板对限位形式相同，相邻两组定位板对的限位形式相反，可有效保证整个防偏转装置的限位稳定性，以保障整个浮头式换热器设备运行稳定性和安全性。

优选地，所述第一定位板焊接在所述壳程筒体的内壁上，所述第二定位板焊接在浮动封头上，用以保证防偏转装置的结构连接稳定性。

优选地，每组定位板对的第一定位板与第二定位板呈平行设置，所述第一定位板沿所述浮动封头浮动方向的尺寸大于所述第二定位板的尺寸，以使所述浮动封头在浮动范围内均能够通过防偏转装置限制其扭转。

优选地，所述第一定位板呈凹型结构件，所述第二定位板呈凸型结构件，以使第一定位板的凹部与第二定位板的凸部相互配合，用以限制浮动封头沿壳程筒体内壁扭转。

优选地，所述第一定位板与所述浮动封头之间具有间隙，所述第二定位板与所述壳程筒体之间具有间隙，以使所述浮动管板、浮动封头和膨胀节能够随温差和载荷作用浮动。

如上所述，本实用新型至少具有如下有益效果：

1.本实用新型在带膨胀节的浮头式换热器的壳程筒体与浮动封头之间设置有防偏转装置，通过至少两组定位板对的结构设计，限制浮动部件在顺时针和逆时针两个方向上的扭转，能够有效改善膨胀节，浮动封头和浮动管板受力情况，防止管束偏心，增加膨胀节的抗扭曲能力，提高膨胀节的使用寿命，保障浮头式换热器设备运行稳定性和安全性。

2.本实用新型充分考虑了尺寸较大的管程接管的管道应力对膨胀节、浮动封头和浮动管板等浮动部件受力影响，利用防偏转装置防止浮动封头在顺时针和逆时针两个方向上发生扭转，进而限制浮动部件发生扭转，该结构设计简单，巧妙运用于带膨胀节的浮头式换热器上，巧妙而合理，具有较好的实用性。

3.作为本实用新型优选方案，将沿壳程筒体的直径方向上设置的两组定位板对设计成限位形式相同，用于同步防止浮动封头沿壳程筒体内壁逆时针方向扭转或顺时针方向扭转，保证受力均衡，达到同步防止浮动封头沿壳程筒体内壁顺时针方向扭转作用，利于提高防偏转装置的结构稳定性。

4，作为本实用新型的进一步优选方案，防偏转装置包括沿壳程筒体内侧周向上以壳程筒体中心为圆心呈等角度均匀分布的四组定位板对，其中沿壳程筒体径向呈180°分布的两组定位板对限位形式相同，其中一对相对设置的定位板对可防止浮动部件顺时针方向扭转；另外一对相对设置的定位板对可防止浮动部件逆时针方向扭转，进而可有效保证整个防偏转装置的限位稳定性，以保障整个浮头式换热器设备运行稳定性和安全性，避免现有技术中浮动部件长期在大的外载荷作用下，容易造成膨胀节损坏，导致设备紧急停车的情况，具有很好的应用前景和推广使用价值。

附图说明

图1是本实用新型实施例带膨胀节的浮头式换热器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例图1中防偏转装置的布置示意图；

图3是本实用新型实施例图2中b向第一定位板与第二定位板阻挡配合示意图。

图4是本实用新型另一实施例图2中第一定位板与第二定位板阻挡配合示意图。

说明书附图中的附图标记包括：1-浮动管板；2-壳程筒体；3-浮动封头；4-防偏转装置；5-膨胀节；6-壳程封头；7-裙座；8-管程接管；9-定位板对ⅰ；10-定位板对ⅱ；11-定位板对ⅲ；12-定位板对ⅳ；13-第一定位板；14-第二定位板。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

实施例一

实施例基本如图1和图2所示：本实施例提供一种带膨胀节的浮头式换热器，包括安装在裙座7上的壳程筒体2、设于壳程筒体2内侧的浮动管板1、与浮动管板1焊接的浮动封头3、与壳程筒体2焊接的壳程封头6、膨胀节5和与膨胀节5两端连接的管程接管8，与膨胀节5两端连接的管程接管8分别与浮动封头3和壳程封头6焊接，浮动管板1外径与壳程筒体2内径有很小的间隙，以使浮动管板1、浮动封头3、膨胀节5和设置在浮动管板1上的管束等浮动部件能够沿壳程筒体2轴向浮动，在壳程筒体2与浮动封头3之间设置有防偏转装置4，防偏转装置4包括至少两组定位板对，其中至少具有一组定位板对用于防止浮动封头3沿壳程筒体2内壁逆时针方向扭转，以及具有另一组定位板对用于防止浮动封头3沿壳程筒体2内壁顺时针方向扭转。

具体地，如图3所示，每组定位板对包括第一定位板13和与第一定位板13相对应的第二定位板14，第一定位板13与第二定位板14沿浮动封头3的浮动方向呈平行设置，第一定位板13固定设置在壳程筒体2的内壁，第二定位板14固定设置在浮动封头3上，第一定位板13沿浮动封头3浮动方向的尺寸大于第二定位板14的尺寸，以使浮动封头3在浮动范围内均能够通过防偏转装置4限制其扭转，作为本实施例的优选，第一定位板13焊接在壳程筒体2的内壁上，第二定位板14焊接在浮动封头3上，用以保证防偏转装置4的结构连接稳定性。

由上所述，第一定位板13与浮动封头3之间具有一定间隙，第二定位板14与壳程筒体2之间具有一定间隙，其目的在于使得浮动管板1、浮动封头3和膨胀节5能够随温差和载荷作用浮动；本实施例中防偏转装置4的结构设计，充分考虑了尺寸较大的管程接管8的管道应力对膨胀节5、浮动封头3和浮动管板1等浮动部件受力影响，其目的在于能够有效限制浮动部件在顺时针和逆时针两个方向上的扭转，能够有效改善膨胀节5，浮动封头3和浮动管板1受力情况，防止管束偏心，增加膨胀节5的抗扭曲能力，提高膨胀节5的使用寿命，保障浮头式换热器设备运行稳定性和安全性，具有较好的实用性。

实施例二

实施例二与实施例一基本相同，其不同之处在于：作为实施例一中第一定位板13与第二定位板14结构不同的优选方案，具体如图4所示，第一定位板13为凹型结构件，第二定位板14为凸型结构件，以使第一定位板13的凹部与第二定位板14的凸部相互配合，进而使得浮动封头3沿壳程筒体2内壁逆时针方向扭转或顺时针方向扭转时，第一定位板13凹型结构对第二定位板14凸型结构实施逆时针或顺时针方向的阻挡，可有效保证整个防偏转装置4的限位稳定性。

实施例三

实施例三与实施例一基本相同，其不同之处在于：作为本实施例一的优选方案，如图2所示，本实施例沿壳程筒体2的同一直径方向上设置有两组定位板对，且两组定位板对沿壳程筒体2中心轴呈旋转对称，用于同步防止浮动封头3沿壳程筒体2内壁逆时针方向扭转；采用两组定位板对相对设置的方式限制浮动封头3沿壳程筒体2内壁逆时针方向扭转，能够有效提高防偏转装置4的结构稳定性。

同理沿壳程筒体2的同一直径方向上设置有两组定位板对，且两组定位板对沿壳程筒体2中心轴呈旋转对称，用于同步防止浮动封头3沿壳程筒体2内壁顺时针方向扭转，以使沿壳程筒体2的直径方向上的两组定位板对受力均衡，达到同步防止浮动封头3沿壳程筒体2内壁顺时针方向扭转作用，利于提高防偏转装置4的结构稳定性。

实施例四

实施例四与实施例三基本相同，其不同之处在于：作为实施例二的优选方案，具体如图2和图3所示，本实施例提供的防偏转装置4包括四组定位板对，且四组定位板对的第一定位板13和第二定位板14位于壳程筒体2同一径向平面，并沿壳程筒体2内侧周向上以壳程筒体2中心为圆心呈等角度均匀分布，沿壳程筒体2径向呈180°分布的两组定位板对沿壳程筒体2中心轴呈旋转对称，用于同步防止浮动封头3沿壳程筒体2内壁逆时针方向扭转或顺时针方向扭转；具体地，四组定位板对分别为在315°方位的定位板对ⅰ9、在225°方位的定位板对ⅱ10、在135°方位的定位板对ⅲ11和在45°方位的定位板对ⅳ12，其中沿壳程筒体2径向呈180°分布的定位板对ⅰ9和定位板对ⅲ11限位形式相同，用于同步防止浮动部件沿壳程筒体2内壁逆时针方向扭转；沿壳程筒体2径向呈180°分布的定位板对ⅱ10和定位板对ⅳ12限位形式相同，用于同步防止浮动部件沿壳程筒体2内壁顺时针方向扭转，可有效保证整个防偏转装置4的限位稳定性，以保障整个浮头式换热器设备运行稳定性和安全性。

综上所述，本实施例带膨胀节5的浮头式换热器利用防偏转装置4防止浮动封头3在顺时针和逆时针两个方向上发生扭转，进而限制浮动部件发生扭转，该结构设计简单，巧妙运用于带膨胀节5的浮头式换热器上，可有效避免现有技术中浮动部件长期在大的外载荷作用下，容易造成膨胀节5损坏，导致设备紧急停车的情况，保障浮头式换热器设备运行稳定性和安全性，具有很好的应用前景和推广使用价值。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例子而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。