一种浮头式换热器壳程用水压密封装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工机械行业，具体是一种浮头式换热器壳程用的水压密封装置。
【背景技术】
[0002]浮头式换热器作为换热器中的一大类，在石油、化工等装置中被广泛采用，由于其结构特点所决定，对其换热管与浮动管板角焊缝的检查，必须借助于专门的试压工装，这在GB151《钢制管壳式换热器》中有明确的规定，但对于工装的具体形式则未给出。TEMA《美国管壳式换热器制造商协会》标准中虽给出了工装的结构形式，但经长期的使用发现仍有一些不便之处，如工装制作成本高、重复利用率低、工装的互换性差、密封结构受公称直径和压力等级的限制。因此该结构主要适宜于定型和大批量换热器的生产厂家，对于批量小，规格多的企业显然经济成本是不允许的。
[0003]目前，国内大多数使用的TEMA标准推荐的属于填料密封装置。填料密封属于强制密封，存在如下不足:
[0004]换热器的外头盖侧法兰与试压工装通过壳体螺栓连接，2者之间使用橡胶棉板作为密封元件。浮动管板环向与试压工装之间的密封元件为盘根7，压盖上的螺栓预紧力将盘根压缩变形达到密封目的。试压工装存在6个问题。
[0005](I)、工装通用性差。对于公称直径相同但公称压力不同的换热器，其外头盖侧法兰螺栓孔的数量、直径不同，因此同一直径的试压工装不能适用所有公称压力的换热器。虽然可以用气割方法在工装上割孔以便与壳体法兰相配，但这不仅降低了试压工装的强度，也容易使试压工装变形而导致密封性能下降。
[0006](2)、密封性差。由于浮头式换热器制造厂家所采用的制造标准不同或由于更新换热器管束等原因，管板伸出壳体法兰的长度也会不同，为此，填料不能准确压紧在管板位置上而导致密封失效。
[0007](3)、填料密封所需螺栓预紧力很大，但橡胶石棉板垫片的弹性和可压缩程度有限，因此，较大的螺栓预紧力与有限的压缩空间出现矛盾，在一定程度上会影响密封效果。
[0008](4)、填料的接头和压实需要较高的安装技巧，如果填料安装不正确，也容易在此发生泄漏。
[0009](5)、盘根7和橡胶石棉板垫片5 —般只能一次性使用，成本较高。
[0010](6)、换热器大规模检修时，多规格的试压工装不利于检修现场的施工和管理。
【发明内容】
[0011]为克服现有技术中存在的密封性差、成本较高，以及操作要求高的不足，本发明提出了一种浮头式换热器壳程用水压密封装置。
[0012]本发明包括密封套筒和密封圈。其中:所述密封套筒的内径比所配合使用的浮动管板的外径大I?2_ ;该密封套筒的外径与浮头式换热器壳的浮动外头盖侧法兰相等。在所述密封套筒一端的外圆周表面有径向凸出的法兰，在所述密封套筒另一端的内表面有环形的密封槽，密封圈装配在盖密封槽内。所述密封套筒的圆周表面上有一个与所述密封槽槽底贯通的注水孔。
[0013]所述密封套筒的密封面尺寸与浮头盖侧法兰的密封面尺寸一致；内径尺寸比浮动管板大I?2mm ;密封套筒高度大于管束伸出外头盖侧法兰长度I?2mm。
[0014]所述密封圈的内圆表面有径向的V形槽。密封圈与密封套筒上的密封槽装配间隙在0.5mm以内。
[0015]使用本发明时，先将密封圈装入密封套筒的燕尾槽内，密封套筒与外头盖侧法兰用螺栓连接，利用一般普通材质垫片实现密封，要求密封套筒与浮动管板同平面，间隙I?2mm，水压栗与密封套筒连接，通过对密封套筒打背压使燕尾槽内的密封圈产生变形，贴合浮动管板外壁，达到密封效果。
[0016]本发明采用密封燕尾槽设计，在给工装打背压的基础上实现密封，具有以下优占.V.
[0017](I)、结构简单，制造成本低，加工难度小。
[0018](2)、密封性好，只要密封套筒上的燕尾槽处于浮动管板外壁范围内，即可实现有效密封。
[0019](3)、密封垫圈可以反复使用，经济成本较低。
[0020](4)、工装结构简单，操作简单，方便管理。
[0021](5)、水压过程中，与浮动管板接触的只有橡胶垫圈，减少了对浮动管板的表面伤害。
【附图说明】
[0022]图1是本发明的结构示意图；
[0023]图2是密封套筒的结构示意图；
[0024]图3是密封圈的结构示意图，其中，3a是主视图，3b是3a中的A_A向视图；
[0025]图4是水压试验的示意图。
[0026]图5是采用现有技术的试验示意图。图中:
[0027]1.密封套筒；2.密封圈；3.浮动管板；4.换热管；5.石棉橡胶板；6.外头盖侧法兰；7.盘根。
具体实施例
[0028]本实施例是DN600 PN6.4浮头式换热器壳程用水压密封装置，包括密封套筒I和密封圈2。
[0029]所述密封套筒I为套筒状，采用钢材制作。该密封套筒的内径比所配合使用的浮动管板的外径大I?2_ ;该密封套筒的外径与浮头式换热器壳的浮动外头盖侧法兰相等。在所述密封套筒I 一端的外圆周表面有径向凸出的法兰，该法兰上均布有螺栓孔，通过螺栓将该与浮头盖侧法兰连接。所述法兰的轴向高度与浮头盖侧法兰的法兰厚度相等，以保证密封套筒在试验过程中不会发生因强度不足导致的变形和破坏。在所述密封套筒I另一端的内表面有环形槽，用于安放密封圈2。该密封槽一侧有一个通孔，打背压时从该孔内注水，且在此处与打背压的水压栗连接。所述通孔尺寸与水压栗管道相匹配。
[0030]所述密封套筒法兰上螺栓孔的分度圆尺寸与换热器外头盖侧法兰的分度圆尺寸相同，法兰的密封面形式及尺寸与外头盖侧法兰配合，采用与浮头盖侧法兰相匹配的密封面形式进行密封。密封套筒的密封面尺寸与浮头盖侧法兰的密封面尺寸一致；内径尺寸比浮动管板大I?2mm ;密封套筒高度大于管束伸出外头盖侧法兰长度I?2mm。密封套筒I共制作I件。所述的密封面形式即为密封面的形状，本领域内通常称为密封面形式。
[0031]密封圈2采用氟橡胶制作，与密封套筒上的环形槽配合使用。所述密封圈2的内圆表面有径向的V形槽。密封圈能够耐压lOMpa，与密封套筒上的密封槽装配间隙在0.5mm以内。密封圈装配在密封套筒密封槽内。
[0032]本实施实例中，以进行DN600 PN6.4浮头换热器壳程水压为例。如附图4所示，使用时，先将密封圈2装入密封套筒I的燕尾槽内，密封套筒与外头盖侧法兰6用螺栓连接，采用石棉橡胶板5做垫片进行密封，保证密封套筒I与浮动管板3同平面，间隙I?2_，水压栗与密封套筒连接，对密封套筒连接燕尾槽部分打背压，背压压力为1.5Mpa,氟橡胶垫圈产生变形，贴合在浮动管板外壁，达到密封效果。
[0033]按照常规水压工艺，将换热器与水压设备连接、安装压力表，按图纸要求试验压力进行水压试验。
[0034]本实施例有效解决了工厂浮头换热管壳程水压试验工装制作复杂，重复利用率底，经济成本高，效率低的问题，具有易加工、易组装、成本低和效率高的特点。
【主权项】
1.一种浮头式换热器壳程用水压密封装置，其特征在于，包括密封套筒和密封圈；其中:所述密封套筒的内径比所配合使用的浮动管板的外径大I?2_ ;该密封套筒的外径与浮头式换热器壳的浮动外头盖侧法兰相等；在所述密封套筒一端的外圆周表面有径向凸出的法兰，在所述密封套筒另一端的内表面有环形的密封槽，密封圈装配在盖密封槽内；所述密封套筒的圆周表面上有一个与所述密封槽槽底贯通的注水孔。2.如权利要求1所述浮头式换热器壳程用水压密封装置，其特征在于，所述密封套筒的密封面尺寸与浮头盖侧法兰的密封面尺寸一致；内径尺寸比浮动管板大I?2_ ;密封套筒高度大于管束伸出外头盖侧法兰长度I?2_。3.如权利要求1所述浮头式换热器壳程用水压密封装置，其特征在于，所述密封圈的内圆表面有径向的V形槽；密封圈与密封套筒上的密封槽装配间隙在0.5_以内。
【专利摘要】一种浮头式换热器壳程用水压密封装置，由密封套筒和密封圈组成。其中：密封套筒的内径大于所配合使用的浮动管板的外径；该密封套筒的外径与浮头式换热器壳的浮动外头盖侧法兰相等。在密封套筒一端的外圆周表面有法兰，另一端的内表面有装配有密封圈。所述密封套筒的圆周表面上有与槽底贯通的注水孔。本实用新型具有结构简单，制造成本低，加工难度小，密封性好、经济实用的特点，水压过程中，与浮动管板接触的只有橡胶垫圈，减少了对浮动管板的表面伤害。
【IPC分类】G01M3/02
【公开号】CN204903095
【申请号】CN201520646048
【发明人】李琼, 王维, 何锋, 郝君伟, 脱涛, 张雨霏, 王永涛, 何星, 李养宁, 张传凯, 王朝晖, 白雪侠, 傅毅恺, 魏晓辉
【申请人】西安航天动力机械厂
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月25日