[實(shí)用新型]一種高壓換熱器密封結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721213158.2
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN207247981U
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李群生;張國信;祝青松;李雙權(quán);朱玫
• 申請（專利權(quán)）人: 中石化廣州工程有限公司;中石化煉化工程(集團(tuán))股份有限公司
• 主分類號: F28F11/04
• 分類號: F28F11/04
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于石油化工裝置中的高壓換熱器技術(shù)領(lǐng)域，具體的說涉及一種高壓換熱器密封結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

加氫高壓換熱器作為加氫裝置主要節(jié)能、節(jié)耗設(shè)備，是加氫裝置中不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備。加氫高壓換熱器處在高溫、高壓、臨氫和硫化氫環(huán)境下，介質(zhì)易燃、易爆，運(yùn)行條件十分苛刻，對設(shè)備密封的可靠性提出很高要求。目前，加氫裝置中使用的高壓換熱器主要有以下三種密封結(jié)構(gòu)型式：

1)金屬環(huán)墊法蘭密封結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，制造簡單，但法蘭和螺栓尺寸較大，在有壓力或(和)溫度波動的情況下易發(fā)生泄漏。僅適用于直徑規(guī)格較小，壓力相對較低的換熱器。

2)螺紋鎖緊環(huán)結(jié)構(gòu)。目前該結(jié)構(gòu)型式在國內(nèi)大型加氫裝置上使用較多，其密封可靠性較好，換熱死區(qū)小。當(dāng)管殼程間的有泄漏時，在裝置不停工狀態(tài)下就可以通過調(diào)節(jié)內(nèi)圈螺栓來消除。另外該結(jié)構(gòu)管束一般為可抽芯，檢修時不必移動殼體，所以管箱出入口可以直接與配管相焊，減少了泄漏點(diǎn)。但這種結(jié)構(gòu)存在許多缺點(diǎn)：

(a)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)加工件多，換熱器的安裝、拆卸工作量也較大；

(b)分合環(huán)和內(nèi)部螺栓易咬死，拆卸困難；

(c)螺紋鎖緊環(huán)大螺紋加工精度要求高，加工難度大。

(d)隨著換熱器的大型化，其密封可靠性有所降低，尤其是內(nèi)漏問題的情況越來越多。

3)Ω環(huán)密封結(jié)構(gòu)。該型式是一種典型的焊接密封結(jié)構(gòu)，其主螺栓具有較小的預(yù)緊和密封載荷，減小了設(shè)備法蘭和主螺栓的尺寸和重量。由于Ω環(huán)密封結(jié)構(gòu)特殊的連接形式，保證了高壓高溫?fù)Q熱器密封的可靠性。與螺紋鎖緊環(huán)密封結(jié)構(gòu)相比，Ω環(huán)密封結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、拆卸檢修方便性、密封可靠，壓力、溫度適用范圍廣以及造價低等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)在于Ω環(huán)中殘存積液難于清除，易造成對密封環(huán)的腐蝕。

該結(jié)構(gòu)水壓試驗時需要先將Ω環(huán)密封焊接，水壓試驗合格后為清除Ω環(huán)中的積液，傳統(tǒng)的做法是在Ω環(huán)上下各鉆一個小孔，將Ω環(huán)中水排凈，并用干燥空氣吹掃，然后將小孔焊死。該操作過程復(fù)雜，成本高，為了清除積液，需要對Ω環(huán)進(jìn)行鉆孔后再補(bǔ)焊，易對Ω環(huán)材料的性能產(chǎn)生不良影響。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的傳統(tǒng)Ω環(huán)密封結(jié)構(gòu)在水壓試驗后密封環(huán)內(nèi)的積液處理不干凈、易產(chǎn)生垢下腐蝕的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種高壓換熱器密封結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型提供的高壓換熱器密封結(jié)構(gòu)主要由法蘭、Ω金屬環(huán)墊片、線密封槽和線密封墊片組成；法蘭為成對設(shè)置的兩片，Ω金屬環(huán)墊片為成對設(shè)置的兩片，每片Ω金屬環(huán)墊片分別與一片法蘭相焊接，兩片Ω金屬環(huán)墊片以密封面相貼合，通過其外緣焊接在一起，Ω金屬環(huán)墊片的環(huán)內(nèi)空間構(gòu)成密封空間；線密封槽設(shè)于其中一片Ω金屬環(huán)墊片的密封面上，設(shè)于線密封槽內(nèi)的線密封墊片在兩片Ω金屬環(huán)墊片的密封面處形成線密封。

所述兩片Ω金屬環(huán)墊片要求有嚴(yán)格的平整度尺寸偏差控制。

所述線密封槽尺寸應(yīng)與線密封墊片的規(guī)格相適應(yīng)，并保證在Ω環(huán)上有足夠空間開設(shè)；線密封槽的平面粗糙度不應(yīng)低于1.6μmm。

所述的線密封環(huán)墊片為組合密封墊片，其外層為金屬材料，能夠適應(yīng)石化加氫高壓換熱器高溫、高壓以及存在各種腐蝕介質(zhì)的工況。線密封墊片可以是幾種不同規(guī)格、性能的材料組合，并根據(jù)不同的介質(zhì)條件選擇不同的材質(zhì)。

所述線密封墊片形狀可為O形、C形等各種形狀。

所述線密封墊片應(yīng)具有較小的墊片系數(shù)、比壓值，確保該墊片的設(shè)置不會對螺栓規(guī)格、法蘭尺寸產(chǎn)生較大影響。

本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

高壓換熱器水壓試驗前，兩片Ω金屬環(huán)墊片無需密封焊接，水壓試驗時的密封完全依靠線密封墊片承擔(dān)。水壓試驗后，將設(shè)備吹掃干凈，再將兩片Ω金屬環(huán)墊片組對密封焊接，實(shí)現(xiàn)復(fù)合密封。

設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過程中，正常情況下依靠線密封墊片實(shí)現(xiàn)密封，Ω金屬環(huán)墊片起到輔助密封作用，通過復(fù)合密封結(jié)構(gòu)，當(dāng)線密封墊片失效時能確保介質(zhì)不會泄漏。

該復(fù)合密封結(jié)構(gòu)可靠性好，解決了高壓換熱器的密封和水壓試驗積液問題，即使管殼程壓力或(和)溫度有波動，也具有很好的密封效果，可以保證設(shè)備安全可靠運(yùn)行。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型高壓換熱器密封結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中A處的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-殼體，2-法蘭，3-Ω金屬環(huán)墊片，4-Ω環(huán)腔體，5-線密封墊片，6-線密封槽。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。