浮头式热交换器密封结构的制作方法

本实用新型涉及一种用于石油、化工、煤化工和电力等行业的浮头式热交换器，具体涉及一种浮头式热交换器密封结构。

背景技术：

在石油、化工、煤化工和电力等行业浮头式热交换器是应用非常广泛的一种热交换设备。浮头式热交换器的一端为管板与管壳设备法兰通过螺栓固定，另一端可在壳体内自由浮动，称之为浮头端，浮头端结构包括浮头管板、钩圈、浮头法兰、浮头垫片、浮头螺栓、拱盖等零部件，该结构具有以下特点：(a)浮头端为可拆结构，管束可以抽出，方便管束及设备的检修、清洗；(b)介质间温差不受限制，壳体和管束对温度引起的膨胀是独立变形的，不会产生热应力；(c)可在较高温、高压下工作；(d)可用于结垢比较严重的场合；(e)可用于管程易腐蚀场合。

浮头式热交换器管程和壳程之间通过浮头法兰与管板间的浮头垫片实现密封，浮头垫片通常为波齿垫或者缠绕垫片，为保证密封性能，该类垫片需要的宽度较大，故其通过浮头螺栓所需的密封压力也较大，因此该密封结构会产生较大的偏心载荷，当操作中温度、压力出现波动时，浮头垫片上的密封压力也会出现较大波动，造成浮头垫片表面密封压力不足或垫片失效，引起介质内部泄漏，严重时导致停工，影响正常生产。

技术实现要素：

为了降低浮头热交换器存的内漏风险，本实用新型提供了一种浮头式热交换器密封结构，增强了浮头端密封的可靠性。

本实用新型所述浮头式热交换器密封结构，包括拱盖、浮头法兰、线密封垫片、浮头螺栓、钩圈和管板，拱盖与浮头法兰一同构成浮头盖，拱盖为周边为圆形的球冠，拱盖的周边焊接在浮头法兰内环面上，与浮头法兰一同构成浮头盖，浮头法兰为截面为正矩形的环状体；浮头盖凹面侧与圆饼形的管板的一面相对，其间的区域形成管程侧；管板面向管程侧的一面外缘环形部分与浮头盖凹槽端面均加工成环形密封面，浮头盖端面凹槽上开设线密封槽，线密封槽内设置线密封垫片，线密封垫片在管板与浮头盖密封面处形成线密封。

优选的，所述浮头盖端面凹槽及与之对应的管板面有严格的平整度尺寸偏差控制。

优选的，所述浮头盖凹槽面开设两个线密封槽，呈串联式设置。

优选的，所述线密封槽尺寸与线密封垫片的规格相适应，线密封槽的平面粗糙度不低于1.6μmm。

优选的，所述的线密封垫片为组合密封垫片，其外层为金属材料，根据工艺介质确定，以能适应各种腐蚀介质的工况。线密封垫片可以是几种不同规格、性能的材料组合，并根据不同的介质条件选择不同的材质。

优选的，所述的线密封垫片为组合密封垫片，其外层为根据工艺介质确定的金属材料。

优选的，所述线密封垫片形状为O形或C形。

优选的，线密封垫片为O形+C形，O形+O形或C形+C形的组合形式。

优选的，所述线密封垫片具有较小的垫片系数、比压值，确保该垫片的设置不会对螺栓规格、法兰尺寸产生较大影响。

本实用新型具有如下优点：

(1)本实用新型浮头密封结构比一般的密封结构密封性能更为可靠，尤其适用于操作工况恶劣，对密封要求较高的中小直径浮头热交换器。

(2)由于线密封垫片具有较小的垫片系数、比压值，因此浮头端法兰、螺栓规格较小，降低了螺栓载荷，节省了材料。

(3)结构简单，只需在原有浮头盖按照一定要求开设线密封槽，槽内设置线密封垫片，通过拧紧浮头螺栓即可实现浮头端密封。

(4)通过设置串联式线密封结构增强了浮头端密封的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大结构示意图；

图3是本实用新型线密封槽串联式结构示意图；

图4是图3中A处的局部放大结构示意图。

图中：1-拱盖，2-浮头法兰，3-浮头螺栓，4-管板，5-钩圈，6-线密封槽，7-线密封垫片。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

如图1-4所示，本实用新型本实用新型所述浮头式热交换器密封结构，包括拱盖1、浮头法兰2、线密封垫片7、浮头螺栓3、钩圈5和管板4，拱盖1与浮头法兰2一同构成浮头盖，拱盖1为周边为圆形的球冠，拱盖1的周边焊接在浮头法兰2内环面上，与浮头法兰2一同构成浮头盖，浮头法兰2为截面为正矩形的环状体；浮头盖凹面侧与圆饼形的管板4的一面相对，其间的区域形成管程侧G；管板4面向管程侧的一面外缘环形部分与浮头盖凹槽端面均加工成环形密封面，浮头盖端面凹槽上开设线密封槽6，线密封槽6内设置线密封垫片7，线密封垫片7在管板4与浮头盖密封面处形成线密封，所述线密封槽6尺寸与线密封垫片7的规格相适应，线密封槽6的平面粗糙度不低于1.6μmm。

另外，钩圈5为一环状体，外径与浮头盖外径一致，截面为一带内缘的正矩形，钩圈5的内缘夹持在管板4上；多个浮头螺栓3位于浮头盖和钩圈5的靠外缘位置，并在圆周方向上均布，钩圈5和浮头盖通过浮头螺栓3固定连接。

其中，所述浮头盖端面凹槽及与之对应的管板4面有严格的平整度尺寸偏差控制；所述的线密封垫片7为组合密封垫片，其外层为金属材料，根据工艺介质确定，以能适应各种腐蚀介质的工况。线密封垫片7可以是几种不同规格、性能的材料组合，并根据不同的介质条件选择不同的材质；所述的线密封垫片7为组合密封垫片，其外层为根据工艺介质确定的金属材料；所述线密封垫片7形状为O形或C形；线密封垫片7为O形+C形，O形+O形或C形+C形的组合形式；所述线密封垫片7具有较小的垫片系数、比压值，确保该垫片的设置不会对螺栓规格、法兰尺寸产生较大影响。

实施例2

在实施例1的基础上，所述浮头盖凹槽面开设两个线密封槽6，呈串联式设置，实现管程侧与外部区域的隔离。