專利名稱：新型鋼制管殼式冷換設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種換熱設備，尤其是鋼制管殼式冷換設備。
目前，鋼制管殼式冷換設備廣泛應用于石油化工生產裝置，GB151-89鋼制管殼式換熱器中的AES、BES浮頭式、BIU U型管式、AFP填料函雙殼程、AJW填料函分流式冷凝、換熱器及AKT釜式重沸器(簡稱浮頭式、U型管式、填料函雙殼程、填料函分流式、釜式)，其主要零部件由管箱、平蓋/封頭、圓筒、殼體法蘭、固定管板、換熱管等構成，其中的浮頭式還包括外頭蓋側法蘭、浮頭管板、浮頭蓋及外頭蓋等部件。該設備在制造、安裝、檢修時的殼程試壓和換熱管束清洗、吹掃，換熱管堵孔，焊(賬)口修補中，需打開管箱的平蓋，但是由于管箱距離長，離換熱管束遠而無法處理，故只能拆除管箱及墊片，卻使固定管板及墊片處于自由狀態，因此需額外配置輔助假帽壓緊固定管板及其墊片，經處理或試壓后，拆除假帽，組裝管箱。按此工序過程，固定管板墊片勢必被多次壓縮，容易產生泄露和損壞，更換此墊片又必須抽芯，使工作量成倍增加；另外，管箱的平蓋結構雖然對需勤吹掃設備有減少拆除工作量的作用，但它不僅使管箱結構復雜，而且是多余的靜密封點設置。特別是浮頭式除需配置管箱端假帽外，還要配置浮頭端假帽，而生產裝置用鋼制管殼式冷換設備種類多且規格不同，用戶和制造商需額外配置，這既多花了資金又造成積壓庫存。
本實用新型的目的是提供一種鋼制管殼式冷換設備，它不僅能消除平蓋管箱的靜密封點、縮短離換熱管束的距離，又能省去管箱的輔助假帽，還能簡化浮頭端輔助假帽，而且能使固定管板墊片不致被重復壓縮，防止因原設備結構缺陷而造成的抽芯換墊，從而使設備運行可靠，檢修方便，制造、安裝、省事。
本實用新型的目的是這樣實現的在已有的五種不同結構的鋼制管殼式冷換設備共有管箱端的管箱法蘭與管箱筒體焊口處增加一對法蘭，該對法蘭的螺孔與管箱法蘭及殼體法蘭螺孔錯位布置，其一端與管箱法蘭焊接，另一端與管箱筒體焊接，這就在管箱與固定管板之間形成一由兩片螺孔錯位布置的法蘭組焊而成的法蘭管箱，使整體管箱為分體式；原設置為平蓋管箱結構的填料函雙殼程、填料函分流式、釜式和浮頭式均改為封頭管箱。其中的浮頭式除管箱端按上述改進外，在浮頭端的外頭蓋側法蘭內側面鉆孔套絲均布，并相應配置絲堵，另配置一鋼圈，呈中空圓筒型，其圈體內徑大于浮頭管板外徑，鋼圈一端設法蘭，與外頭蓋側法蘭內側面用螺栓連接并加墊密封，另一端設法蘭或其他結構，與浮頭管板換熱管束外側面或外圓密封，圈體外側設有多個加強筋板，圈體內與進水線、進水閥和放空線、放空閥相連通。
浮頭式、U型管式、填料函雙殼程、填料函分流式及釜式鋼制管殼式冷換設備增設的法蘭管箱設以下三種結構1.法蘭管箱呈兩端法蘭圓筒形，其兩端法蘭螺孔錯位布置，圓筒內設有與封頭管箱相對應的分程隔板，與封頭管箱連接端的分程隔板斷面中部，設有與該端法蘭密封面同一平面的密封凹槽，封頭管箱法蘭與法蘭管箱法蘭緊固連接并密封，分程隔板壓入槽內壓緊法蘭管箱墊片。
2.法蘭管箱呈兩端法蘭圓筒型，其兩端法蘭螺孔錯位布置，圓筒內壁按管程數開密封槽，按相應管程數設帶有加長加寬分程隔板的封頭管箱，其加長的長度與所對應的法蘭管箱長度一致、加寬的寬度與所對應的圓筒內壁槽深一致，封頭管箱法蘭與法蘭管箱法蘭緊固連接并密封，加長加寬部分插入槽內壓緊管箱墊片。
3.法蘭管箱呈兩端法蘭圓筒型，其兩端法蘭螺孔錯位布置，圓筒內壁按管程數設分程隔板密封擋板，與固定管板聯接端的擋板根部斜切口，避開管束賬口或焊口，按相應管程數設帶有加長分程隔板的封頭管箱，其加長的長度與所對應的法蘭管箱長度一致，封頭管箱法蘭與法蘭管箱法蘭緊固連接并密封，加長部分插入擋板內壓緊管箱墊片。
浮頭式鋼制管殼式冷換設備的浮頭管板與鋼圈套配設以下三種方式1.在浮頭端外頭蓋側法蘭內側面和浮頭管板換熱管束外側面鉆孔套絲均布，鋼圈一端設法蘭，與外頭蓋側法蘭內側面用螺栓連接并加墊密封，另一端也設法蘭，與浮頭管板換熱管束外側面用螺栓連接并加墊密封，鋼圈其它結構不變。
2.在浮頭端外頭蓋側法蘭內側面鉆孔套絲均布，鋼圈一端設法蘭與外頭蓋側法蘭內側面用螺栓連接并加墊密封，另一端取消法蘭為圓筒體，該端直接與浮頭管板外圓焊接，試壓后用氣割或砂輪拆除待用，鋼圈其它結構不變。
3.在浮頭端外頭蓋側法蘭內側面鉆孔套絲均布，鋼圈一端設法蘭與外頭蓋側法蘭內側面用螺栓連接并加墊密封，另一端取消法蘭設嵌裝密封結構，在T型槽內裝有V型橡膠圈，其V型橡膠圈與浮頭管板外圓間靠圈體內殼程水壓擠壓V型圈變形，貼緊浮頭管板外圓使其密封，鋼圈其它結構不變。
按照上述方案，設備在檢修和殼程試壓時只需拆除封頭管箱，而法蘭管箱與殼體法蘭緊固連接，壓緊管箱墊片和固定管板及墊片，這不僅縮短了與換熱管束的距離，又起到了輔助假帽的作用，并有效保護了管箱墊片特別是固定管板墊片，以防止不必要的抽芯換墊，通過法蘭管箱內孔可檢查并處理換熱管束。對浮頭式而言，在管箱端除要進行上述工序外，在浮頭端還要拆除外頭蓋、浮頭蓋和絲堵，組裝預先配置或現場制作的鋼圈，試壓用水經進水線、進水閥進入殼程，放空線、放空閥排氣放空，通過法蘭管箱和鋼圈內孔檢查并處理換熱管束，經處理或試壓后，拆除鋼圈，安裝浮頭蓋、絲堵、外頭蓋及封頭管箱。
該技術方案改進容易、實施簡便，且結構合理。法蘭管箱的設置，不僅縮短了離換熱管束的距離，而且有效保護了管箱墊片特別是固定管板墊片，克服了因結構原因而造成的抽芯換墊；替代平蓋管箱的封頭管箱，消除了靜密封點，簡化了結構；取消管箱輔助假帽，節約了資金，省去了庫存；浮頭式浮頭端所用鋼圈結構簡單、成本低。采用上述方案，能使設備在制造、安裝、使用中省事、方便、可靠，尤其對裝置長周期運行、降低設備的綜合造價起到良好的效果。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的浮頭式換熱器結構示意圖圖2是加長或加長加寬分程隔板的封頭管箱結構示意圖圖3是內壁開槽法蘭管箱剖視圖圖4是帶分程隔板密封擋板的法蘭管箱剖視圖圖5是圖4的左視圖圖6是帶分程隔板的法蘭管箱結構及安裝示意圖圖7是兩端法蘭連接的鋼圈結構示意圖圖8是浮頭管板開絲孔與鋼圈裝配示意圖圖9是浮頭管板與鋼圈焊接裝配示意圖
圖10是浮頭管板與鋼圈嵌接裝配示意圖
圖11是AES、BES浮頭式換熱器結構改進部位示意圖
圖12是BIU U型管式換熱器結構改進部位示意圖
圖13是AFP填料函雙殼程換熱器結構改進部位示意圖
圖14是AKT釜式重沸器結構改進部位示意圖
圖15是AJW填料函分流式換熱器結構改進部位示意圖
圖16是本實用新型浮頭式換熱器外頭蓋側法蘭及浮頭管板開絲孔示意圖圖中1.平蓋 2.平蓋管箱(部件) 3.接管法蘭 4.管箱法蘭 5.固定管板 6.殼體法蘭 7.防沖板 8.儀表接口 9.補強圈 10.圓筒 11.折流板 12.旁路擋板 13.拉桿 14.定距管 15.支持板16.雙頭螺柱或螺栓 17.螺母 18.外頭蓋墊片 19.外頭蓋側法蘭20.外頭蓋法蘭 21.吊耳 22.放氣23.凸型封頭 24.浮頭法蘭25.浮頭墊片 26.無折邊球面封頭 27.浮頭管板 28.浮頭蓋(部件) 29.外頭蓋(部件) 30.排液口 31.鉤圈 32.接管 33.活動鞍座(部件) 34.換熱管 35.擋管 36.管束(部件) 37.固定鞍座(部件) 38.滑道 39.管箱墊片 40.管箱短節 41.封頭管箱(部件) 42.分程隔板 43.懸掛式支座(部件) 44.膨脹節(部件) 45.中間擋板 46.U型換熱管 47.內導流筒 48.縱向隔板 49.填料 50.填料函 51.填料壓蓋 52.浮動管板裙 53.剖分剪切環 54.活套法蘭 55.偏心錐殼 56.堰板 57.液面計接口58.套環 59.封頭 60.螺紋孔A 61.螺紋孔B 62.墊片A 63.墊片B 64.鋼圈 65.螺栓 66.封頭管箱法蘭 67.法蘭管箱墊片68.法蘭管箱 69.法蘭管箱法蘭 70.凹槽 71.固定管板墊片 72.分程隔板A 73.分程隔板B 74.密封槽 75.密封擋板 76.螺孔A 77.螺孔B 78.加強筋板 79.進水伐 80.放空伐 81.V型圈實施例一如
圖1、6，在
圖11、13、14、15所示的管箱端取消平蓋(1)及平蓋管箱(2)的法蘭，組焊封頭(59)，即改平蓋管箱(2)結構為封頭管箱(41)，取消了法蘭連接的靜密封點，簡化了結構，若工藝要求需勤吹掃的設備，也可保留平蓋管箱結構；在
圖11、12、13、14、15所示的A-A處增加一對和管箱法蘭(4)等同強度級別的法蘭，為便于拆裝，該對法蘭螺孔與管箱法蘭(4)及殼體法蘭(6)螺孔錯位布置，其一端與管箱法蘭(4)焊接，另一端與封頭管箱(41)筒體焊接，即在封頭管箱(41)與固定管板(5)之間形成一由兩片螺孔錯位布置的法蘭管箱法蘭(69)和管箱法蘭(4)組焊而成的法蘭管箱(68)，法蘭管箱(68)內設有與封頭管箱(41)相對應的分程隔板(42)，與封頭管箱(41)連接端的分程隔板(42)斷面的中部，設有與該端法蘭管箱法蘭(69)密封面同一平面的密封凹槽(70)，法蘭管箱法蘭(69)密封面與凹槽(70)內有法蘭管箱墊片(67)，法蘭管箱(68)一端法蘭管箱法蘭(69)與封頭管箱法蘭(66)連接并密封，封頭管箱(41)的分程隔板(42)壓入凹槽(70)內壓緊法蘭管箱墊片(67)，另一端管箱法蘭(4)與殼體法蘭(6)緊固連接并密封，除設備抽芯外一般不拆卸。在設備檢修或試壓時拆除封頭管箱(41)，法蘭管箱(68)的管箱法蘭(4)與殼體法蘭(6)緊固連接并密封，壓緊管箱墊片(39)和固定管板(5)及墊片(71)，這就縮短了離管束的距離，替代了輔助假帽，又保護了管箱墊片(39)特別是固定管板墊片(71)，避免重復壓縮引起墊片的泄漏和損壞，以致于不必要的抽芯換墊，通過法蘭管箱(68)內腔檢查并處理管束及換熱管(34)、(46)與固定管板(5)連接處的嚴密性，經處理或試壓后，組裝封頭管箱(41)。
實施例二在圖2、3所示實施例中，法蘭管箱(68)內壁按管程數開密封槽(74)，按相應管程數設帶有加長加寬分程隔板A(72)的封頭管箱(41)，其加長的長度與所對應的法蘭管箱(68)長度一致、加寬的寬度與所對應的內壁密封槽(74)槽深b一致，封頭管箱法蘭(66)與法蘭管箱(68)的法蘭管箱法蘭(69)緊固連接并密封，加長加寬部分插入密封槽(74)內壓緊管箱墊片(39)。其它同實施例一。
實施例三在圖2、4、5所示的另一個實施例中，法蘭管箱(68)內壁按管程數設分程隔板密封擋板(75)高度為a，與固定管板(5)連接端的密封擋板(75)根部斜切口，避開換熱管束賬口或焊口，按相應管程數設帶有加長分程隔板B(73)的封頭管箱(41)，其加長的長度與所對應的法蘭管箱長度一致，封頭管箱法蘭(66)與法蘭管箱(68)的法蘭管箱法蘭(69)緊固連接并密封，加長部分插入密封擋板(75)內壓緊管箱墊片(39)。其它同實施例一。
實施例四在
圖1、11、2、3、4、5、6、7、8、16中，管箱端同實施例一、二、三。
在浮頭端，分別在外頭蓋側法蘭(19)內側面和浮頭管板(27)換熱管束外側面鉆孔套絲(60)、(61)均布，并相應配置絲堵，在浮頭管板(27)外圓套配鋼圈(64)，鋼圈(64)呈兩端法蘭中空圓筒形，其圈體內徑大于浮頭管板(27)的外徑，圈體一端法蘭與外頭蓋側法蘭(19)內側面用螺栓(65)連接并加墊片A(62)密封，圈體另一端法蘭與浮頭管板(27)換熱管束外側面用螺栓(65)連接并加墊片B(63)密封，圈體外側設有多個加強筋板(78)，圈體內與進水線、進水閥(79)和放空線、放空閥(80)相連通。
在設備檢修或殼程試壓時，拆去封頭管箱(41)、外頭蓋(29)、浮頭蓋(28)和絲堵，組裝鋼圈(64)，形成殼程密封腔，試壓用水經進水線、進水閥(79)進入殼程，放空線、放空閥(80)排氣放空，在管箱端通過法蘭管箱(68)內腔可以檢查并處理管束及換熱管(34)與固定管板(5)連接處的嚴密性，在浮頭端，可通過鋼圈(64)的法蘭內孔檢查并處理管束及換熱管(34)與浮頭管板(27)連接處的嚴密性，經處理或試壓后拆除鋼圈(64)，安裝浮頭蓋(28)、絲堵、外頭蓋(29)和封頭管箱(41)。
實施例五在
圖11、7、9、16所示實施例中，在浮頭端外頭蓋側法蘭(19)內側面鉆孔套絲(60)均布，鋼圈(64)一端法蘭與外頭蓋側法蘭(19)內側面用螺栓(65)連接并加墊片A(62)密封，另一端取消法蘭為圓筒體，該端直接與浮頭管板(27)外圓焊接，試壓后用氣焊切割或砂輪拆除待用。其它同實施例四。
實施例六在
圖11、7、10、16所示的另一個實施例中，在浮頭端外頭蓋側法蘭(19)內側面鉆孔套絲(60)均布，鋼圈(64)一端法蘭與外頭蓋側法蘭(19)內側面用螺栓(65)連接并加墊片A(62)密封，另一端取消法蘭設嵌裝密封結構，在T型槽內與浮頭管板(27)外圓間裝有V型橡膠圈(81)，圈體內殼程水壓擠壓V型橡膠圈(81)變形，貼緊浮頭管板(27)外圓使其密封。其它同實施例四。
權利要求1.一種新型鋼制管殼式冷換設備，它包括管箱、平蓋/封頭、圓筒、殼體法蘭、固定管板、換熱管等，其中的浮頭式還包括外頭蓋側法蘭、浮頭管板、浮頭蓋和外頭蓋等，其特征是，在共有的管箱與固定管板之間增設一法蘭管箱，并改平蓋管箱結構為封頭管箱；其中的浮頭式鋼制管殼式冷換設備還在浮頭端外頭蓋側法蘭內側面鉆孔套絲均布，另配置一鋼圈，其圈體內徑大于浮頭管板外徑，鋼圈一端與外頭蓋側法蘭內側面連接并密封，另一端與浮頭管板換熱管束外側面或外圓密封。
2.根據權利要求1所述的新型鋼制管殼式冷換設備，其特征是，法蘭管箱呈兩端法蘭圓筒形，其兩端法蘭螺孔錯位布置，圓筒內設有與封頭管箱相對應的分程隔板，與封頭管箱連接端的分程隔板斷面中部，設有與該端法蘭密封面同一平面的密封凹槽，封頭管箱法蘭與法蘭管箱法蘭緊固連接并密封，分程隔板壓入槽內壓緊法蘭管箱墊片。
3.根據權利要求1所述的新型鋼制管殼式冷換設備，其特征是，法蘭管箱呈兩端法蘭圓筒形，其兩端法蘭螺孔錯位布置，圓筒內壁按管程數開密封槽，按相應管程數設帶有加長加寬分程隔板的封頭管箱，其加長的長度與所對應的法蘭管箱長度一致、加寬的寬度與所對應的圓筒內壁槽深一致，封頭管箱法蘭與法蘭管箱法蘭緊固連接并密封，加長加寬部分插入槽內壓緊管箱墊片。
4.根據權利要求1所述的新型鋼制管殼式冷換設備，其特征是，法蘭管箱呈兩端法蘭圓筒形，其兩端法蘭螺孔錯位布置，圓筒內壁按管程數設分程隔板密封擋板，與固定管板連接端的擋板根部斜切口，按相應管程數設帶有加長分程隔板的封頭管箱，其加長的長度與所對應的法蘭管箱長度一致，封頭管箱法蘭與法蘭管箱法蘭緊固連接并密封，加長部分插入擋板內壓緊管箱墊片。
5.根據權利要求1、2、3、4所述的新型鋼制管殼式冷換設備，其特征是，在管箱與固定管板之間增設一法蘭管箱，并改平蓋管箱結構為封頭管箱，在浮頭端配置的鋼圈，呈中空圓筒型，其圈體內徑大于浮頭管板的外徑，鋼圈一端設法蘭，另一端設法蘭或其他結構，圈體外側設有多個加強筋板，圈體內與進水線、進水閥和放空線、放空閥相連通。
6.根據權利要求1、5所述的新型鋼制管殼式冷換設備，其特征是，在浮頭端外頭蓋側法蘭內側面和浮頭管板換熱管束外側面鉆孔套絲均布，鋼圈一端設法蘭，與外頭蓋側法蘭內側面用螺栓連接并加墊密封，另一端也設法蘭，與浮頭管板換熱管束外側面用螺栓連接并加墊密封，鋼圈其它結構不變。
7.根據權利要求1、5所述的新型鋼制管殼式冷換設備，其特征是在浮頭端外頭蓋側法蘭內側面鉆孔套絲均布，鋼圈一端設法蘭與外頭蓋側法蘭內側面用螺栓連接并加墊密封，另一端為圓筒體與浮頭管板外圓焊接，鋼圈其它結構不變。
8.根據權利要求1、5所述的新型鋼制管殼式冷換設備，其特征是在浮頭端外頭蓋側法蘭內側面鉆孔套絲均布，鋼圈一端設法蘭與外頭蓋側法蘭內側面用螺栓連接并加墊密封，另一端設嵌裝密封結構，在T型槽內裝有V型橡膠圈，圈體內殼程水壓擠壓V型圈變形，貼緊浮頭管板外圓使其密封，鋼圈其它結構不變。
專利摘要一種新型鋼制管殼式冷換設備,它是在已有設備共有的管箱與固定管板之間增設一法蘭管箱,使整體管箱為分體式,并改平蓋管箱結構為封頭管箱,其中的浮頭式還在浮頭端外頭蓋側法蘭內側面鉆孔套絲均布,另配置一鋼圈,其一端與外頭蓋側法蘭內側面連接并密封,另一端與浮頭管板管束外側面或外圓密封。它改進容易、成本低,消除了平蓋管箱的靜密封點,縮短了離管束的距離,替代了輔助假帽,設備在制造、安裝、使用中省事、方便、可靠。
文檔編號F28D7/10GK2379768SQ9824408
公開日2000年5月24日 申請日期1998年10月12日 優先權日1998年10月12日
發明者李鐵 申請人:李鐵