專利名稱：一種列管式換熱器管箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裝備工程中的列管式換熱器技術(shù)，特別是涉及用于石油煉制與化工、 煤化工、化肥工業(yè)、空調(diào)、空冷、電力設(shè)施的熱交換節(jié)能設(shè)備專用的一種列管式換熱器管箱。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，列管式換熱器是應(yīng)用最為廣泛的一種熱交換器，廣泛應(yīng)用于化工、石油、醫(yī)藥、食品、輕工、冶金、焦化等領(lǐng)域中的“液——液”、“汽——汽”、“汽——液”熱交換的對流傳熱，以及蒸汽冷凝和液體蒸發(fā)傳熱等換熱冷凝流程?，F(xiàn)有技術(shù)中的列管式換熱器，包括有管箱筒節(jié)、管箱端蓋、用于密封管箱筒節(jié)和管箱端蓋的密封結(jié)構(gòu)，以及設(shè)置于管箱筒節(jié)的接管，其中，管箱筒節(jié)是直徑不變的圓筒體，且管箱筒節(jié)的端部與管箱端蓋之間采用焊接的方式，使得檢修人員不能從管箱筒節(jié)的端部進(jìn)去進(jìn)行檢測管頭等修理工作，不便于檢修人員的檢修作業(yè)。除此之外，現(xiàn)有技術(shù)中的管箱筒節(jié)的端部與管箱端蓋之間的密封結(jié)構(gòu)存在很多種方式例如，T形槽金屬墊法蘭密封結(jié)構(gòu)、薄壁Ω環(huán)結(jié)構(gòu)的密封焊法蘭密封結(jié)構(gòu)、螺紋鎖緊環(huán)密封結(jié)構(gòu)等傳統(tǒng)強(qiáng)制密封結(jié)構(gòu)；還例如Β形環(huán)、C形環(huán)、0形環(huán)、楔形環(huán)、卡扎里密封、 Bridgman密封等自緊密封結(jié)構(gòu)。上述密封結(jié)構(gòu)因強(qiáng)化效果還不夠，特別是隨著實(shí)踐應(yīng)用的深入，人們發(fā)現(xiàn)這些密封結(jié)構(gòu)本身也存在一些不利的地方。主要存在的問題是
第一，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。螺紋鎖緊環(huán)換熱器管箱密封，其中所采用的壓緊板、密封板和螺栓均是易損件；當(dāng)密封出現(xiàn)泄漏時(shí)，需要人工上緊螺栓進(jìn)行調(diào)節(jié)補(bǔ)償，帶壓帶溫操作，使得操作麻煩又不安全。例如，中國實(shí)用新型專利(授權(quán)公告號為CN 201751794U)于2011年2月23日公開了 “一種螺紋鎖緊環(huán)空冷器管箱”，其技術(shù)方案包括“由進(jìn)出口接管、頂板、絲堵板、管板、 端板組成，其特征是采用螺紋鎖緊環(huán)結(jié)構(gòu)，在絲堵板上開較大的孔，里側(cè)采用墊片密封，夕卜側(cè)設(shè)有密封板(8)和壓緊板(10)，壓緊板(10)外側(cè)為螺紋鎖緊環(huán)(6)，螺紋鎖緊環(huán)(6)的外圈制造成螺紋，與管箱絲堵板的螺紋相連接，螺紋鎖緊環(huán)里設(shè)有壓緊環(huán)(7)?！?br> 第二，需要高水平的焊接。如薄壁Ω環(huán)結(jié)構(gòu)的密封焊。例如，中國實(shí)用新型專利(授權(quán)公告號為CN201945238U)于2011年8月M日公開了一種“空冷器管箱密封裝置”，其技術(shù)方案包括“該裝置呈箱形，主要由蓋板、頂板、兩塊端板、底板和管板構(gòu)成，所述的蓋板、頂板、底板和管板為長方形，兩塊端板為長方形或正方形，頂板、兩塊端板、底板和管板之間以焊接相連；其特征在于，該密封裝置還包括歐米噶環(huán)密封板和長方形的歐米噶環(huán)密封盤，歐米噶環(huán)密封板和歐米噶環(huán)密封盤的四周外端均為半圓形歐米噶環(huán)；歐米噶環(huán)密封板為等厚長方形環(huán)，其四周內(nèi)端與頂板、兩塊端板和底板的端部相焊接，歐米噶環(huán)密封盤置于歐米噶環(huán)密封板上并在兩者最外端半圓形歐米噶環(huán)頂部四周相焊接；蓋板蓋在歐米噶環(huán)密封盤上面并通過螺柱與頂板、兩塊端板以及底板的端部相連接。”
第三，結(jié)構(gòu)龐大。如普通大法蘭型密封，法蘭和端蓋很厚，且無溫度補(bǔ)償調(diào)節(jié)。
3
第四，結(jié)構(gòu)常開裂，不安全，維護(hù)困難。綜上，復(fù)雜或龐大的換熱器結(jié)構(gòu)制造周期長、生產(chǎn)費(fèi)用高，裝配拆卸麻煩，維修不便。特別是裝置大修期間，能縮短一天檢修時(shí)間都能產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益。因此，研發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單、承壓能力和密封性能好，且物料流動(dòng)空間利用率高，同時(shí)還便于檢修的列管式換熱器管箱，在工程技術(shù)領(lǐng)域具有極為深遠(yuǎn)和重大的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、承壓能力和密封性能好，且物料流動(dòng)空間利用率高，同時(shí)還便于檢修的列管式換熱器管箱。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
提供了一種列管式換熱器管箱，包括有管箱筒節(jié)、管箱端蓋、用于密封所述管箱筒節(jié)和所述管箱端蓋的密封結(jié)構(gòu)，以及設(shè)置于所述管箱筒節(jié)的接管，其中，所述管箱筒節(jié)為漸縮型或者漸擴(kuò)型的管箱筒節(jié)。其中，所述管箱筒節(jié)位于所述管箱端蓋的一端為敞口端。其中，所述管箱端蓋包括中間是平面的蓋體本體或者中間是拱形面的蓋體本體。其中，所述管箱端蓋沿所述蓋體本體的周邊部設(shè)置為斜錐形或者平面形。其中，所述密封結(jié)構(gòu)為球面膜密封盤，所述球面膜密封盤設(shè)置于所述管箱筒節(jié)的端部與所述管箱端蓋之間；所述球面膜密封盤包括有設(shè)置于中間的球面膜片和沿所述球面膜片的外圓周側(cè)設(shè)置的平墊邊環(huán)。其中，所述球面膜片為等厚度的球面膜片；或者，所述球面膜片為中部厚周邊薄的球面膜片。其中，所述球面膜片為兩個(gè)等厚度的球面膜片疊加的雙層結(jié)構(gòu)復(fù)合的球面膜片； 或者，所述球面膜片為兩個(gè)中部厚周邊薄的球面膜片疊加的雙層結(jié)構(gòu)復(fù)合的球面膜片；或者，所述球面膜片為三個(gè)以上的等厚度的球面膜片疊加的多層結(jié)構(gòu)復(fù)合的球面膜片；或者， 所述球面膜片為三個(gè)以上的中部厚周邊薄的球面膜片疊加的多層結(jié)構(gòu)復(fù)合的球面膜片。其中，所述球面膜片為單層波紋結(jié)構(gòu)、兩個(gè)單層波紋結(jié)構(gòu)的球面膜片疊加的雙層波紋結(jié)構(gòu)和三個(gè)以上單層波紋結(jié)構(gòu)的球面膜片疊加的多層波紋結(jié)構(gòu)的球面膜片中的任一種。其中，所述管箱筒節(jié)的端部與所述管箱端蓋通過螺柱螺母固定連接。其中，所述球面膜密封盤的所述平墊邊環(huán)在所述螺柱螺母的作用下，其一端面夾緊于所述管箱筒節(jié)的端部，其另一端面夾緊于所述管箱端蓋。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明采用漸縮型或者漸擴(kuò)型的管箱筒節(jié)，改變了現(xiàn)有技術(shù)中直徑不變的圓筒體的承壓能力，尤其是漸縮型的管箱筒節(jié)還可以大大減輕管箱端蓋與螺柱螺母之間的受力，同時(shí)還具有結(jié)構(gòu)簡單、密封性能好，以及提供了足夠大的空間供物料流動(dòng)的特點(diǎn)，同時(shí)還便于檢修人員進(jìn)行檢修作業(yè)。


利用附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。圖1是本發(fā)明的一種列管式換熱器管箱的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的一種列管式換熱器管箱的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的一種列管式換熱器管箱的管箱端蓋的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明的一種列管式換熱器管箱的密封結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1、圖2、圖3和圖4中包括有
1——管箱筒節(jié)、
2——管箱端蓋、
3——球面膜密封盤、31——球面膜片、32——平墊邊環(huán)、
4——接管、
5——螺柱螺母、
6——反向法蘭、
7——斜錐形。
具體實(shí)施例方式結(jié)合以下實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例1
本發(fā)明的一種列管式換熱器管箱的具體實(shí)施方式
之一，如圖1、圖3和圖4所示，包括有管箱筒節(jié)1、管箱端蓋2、用于密封所述管箱筒節(jié)1和所述管箱端蓋2的密封結(jié)構(gòu)，以及設(shè)置于所述管箱筒節(jié)1的接管4。上述技術(shù)特征與現(xiàn)有技術(shù)中的列管式換熱器管箱的結(jié)構(gòu)相同。該列管式換熱器管箱也具備現(xiàn)有技術(shù)中的列管式換熱器的其它基本結(jié)構(gòu)，例如隔板等。 本發(fā)明的改進(jìn)之處在于，所述管箱筒節(jié)1為漸縮型的管箱筒節(jié)1，且該漸縮型的管箱筒節(jié)1 一體成型。所謂漸縮型的管箱筒節(jié)1即管箱筒節(jié)1連接管板的一端的直徑至管箱筒節(jié)1連接端蓋一端的直徑由大到小逐漸變化。本發(fā)明采用漸縮型的管箱筒節(jié)1，改變了現(xiàn)有技術(shù)中直徑不變的圓筒體的承壓能力，還可以大大減輕管箱端蓋2與螺柱螺母5之間的受力，同時(shí)還具有結(jié)構(gòu)簡單、密封性能好，以及提供了足夠大的空間供物料流動(dòng)的特點(diǎn)，同時(shí)還便于檢修人員進(jìn)行檢修作業(yè)。具體的，所述管箱筒節(jié)1位于所述管箱端蓋2的一端為敞口端。方便檢修人員進(jìn)行檢修作業(yè)時(shí)進(jìn)入。具體的，所述管箱端蓋2包括中間是平面的蓋體本體或者中間是拱形面的蓋體本體。中間是拱形面的蓋體本體能夠充分利用材料強(qiáng)度承受更大的彎矩，從而減少管箱端蓋2 的變形對密封結(jié)構(gòu)的影響，該拱形面的具體尺寸，需要具體計(jì)算，以滿足密封結(jié)構(gòu)的變形要求。具體的，所述管箱端蓋2沿所述蓋體本體的周邊部設(shè)置為斜錐形7或者平面形。設(shè)置為斜錐形7方便檢修人員檢修密封焊縫。具體的，所述密封結(jié)構(gòu)為球面膜密封盤3，所述球面膜密封盤3設(shè)置于所述管箱筒節(jié)1的端部與所述管箱端蓋2之間；所述球面膜密封盤3包括有設(shè)置于中間的球面膜片31 和沿所述球面膜片31的外圓周側(cè)設(shè)置的平墊邊環(huán)32。該球面膜片31具有一定的彈性，管箱內(nèi)壓波動(dòng)或熱膨脹時(shí)能夠產(chǎn)生微量變形。另，所述管箱筒節(jié)1的端部在與所述平墊邊環(huán)32夾緊的一側(cè)開設(shè)有環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)設(shè)置有0形橡膠環(huán)。增設(shè)環(huán)形槽，同時(shí)在環(huán)形槽內(nèi)安裝0形橡膠環(huán)(參照GB/T 3452) 作為第二道密封，起輔助密封作用。由于0形橡膠環(huán)的成本低，精度要求不高，對環(huán)形槽不會(huì)造成壓痕等損傷，同時(shí)具有更換方便的特點(diǎn)。另，所述平墊邊環(huán)32的外圓周側(cè)與所述管箱筒節(jié)1的端部焊接。平墊邊環(huán)32的外圓周側(cè)與管箱筒節(jié)1的端部之間通過焊接能夠起到良好的密封作用，因而此密封焊作為
第三道密封。具體的，所述球面膜片31為等厚度的球面膜片31 ；或者，所述球面膜片31為中部厚周邊薄的球面膜片31。該等厚度的球面膜片31的結(jié)構(gòu)簡單，有自主補(bǔ)償功能，應(yīng)用較為廣泛，可局部失穩(wěn)。所述球面膜片31為中部厚周邊薄的球面膜片31。該中部厚周邊薄的球面膜片31的結(jié)構(gòu)簡單，有整體自主補(bǔ)償功能，應(yīng)用較為廣泛。具體的，所述球面膜片31為兩個(gè)等厚度的球面膜片31疊加的雙層結(jié)構(gòu)復(fù)合的球面膜片31 ；或者，所述球面膜片31為兩個(gè)中部厚周邊薄的球面膜片31疊加的雙層結(jié)構(gòu)復(fù)合的球面膜片31 ；或者，所述球面膜片31為三個(gè)以上的等厚度的球面膜片31疊加的多層結(jié)構(gòu)復(fù)合的球面膜片31 ；或者，所述球面膜片31為三個(gè)以上的中部厚周邊薄的球面膜片31 疊加的多層結(jié)構(gòu)復(fù)合的球面膜片31。該球面膜片31的結(jié)構(gòu)具有較好的自主補(bǔ)償功能，耐疲勞性好。具體的，所述球面膜片31為單層波紋結(jié)構(gòu)、兩個(gè)單層波紋結(jié)構(gòu)的球面膜片31疊加的雙層波紋結(jié)構(gòu)和三個(gè)以上單層波紋結(jié)構(gòu)的球面膜片31疊加的多層波紋結(jié)構(gòu)的球面膜片 31中的任一種。該球面膜片31具有較好的整體自主補(bǔ)償功能，耐疲勞效果好。具體的，所述管箱筒節(jié)1的端部與所述管箱端蓋2通過螺柱螺母5固定連接。具體的，所述球面膜密封盤3的所述平墊邊環(huán)32在所述螺柱螺母5的作用下，其一端面夾緊于所述管箱筒節(jié)1的端部，其另一端面夾緊于所述管箱端蓋2。本發(fā)明的列管式換熱器管箱具體可應(yīng)用于石油煉制與化工、煤化工、化肥、空調(diào)、 空冷、電力設(shè)施裝備等的熱交換要求上，包括給介質(zhì)加熱或冷卻等應(yīng)用方式，特別適合于高溫高壓臨氫載荷波動(dòng)的工況，也適合于類似工況的承壓設(shè)備人孔。實(shí)施例2
本發(fā)明的一種列管式換熱器管箱的具體實(shí)施方式
之二，如圖2所示，本實(shí)施例的主要技術(shù)方案與實(shí)施例1相同，在本實(shí)施例中未解釋的特征，采用實(shí)施例1中的解釋，在此不再進(jìn)行贅述。本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，所述漸縮型的管箱筒節(jié)1包括有圓筒節(jié)部分和反向法蘭6部分，圓筒節(jié)部分和反向法蘭6部分之間通過焊接連接。本實(shí)施例的漸縮型的管箱筒節(jié)1通過反向法蘭6部分形成收縮口結(jié)構(gòu)，該收縮口結(jié)構(gòu)可以大大減輕管箱端蓋2 與螺柱螺母5之間的受力，同時(shí)還具有結(jié)構(gòu)簡單、密封性能好，以及提供了足夠大的空間供物料流動(dòng)的特點(diǎn)，同時(shí)還便于檢修人員進(jìn)行檢修作業(yè)。實(shí)施例3
本發(fā)明的一種列管式換熱器管箱的具體實(shí)施方式
之三，本實(shí)施例的主要技術(shù)方案與實(shí)施例1相同，在本實(shí)施例中未解釋的特征，采用實(shí)施例1中的解釋，在此不再進(jìn)行贅述。本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，所述管箱筒節(jié)1為漸擴(kuò)型的管箱筒節(jié)1，所謂漸擴(kuò)型的管箱筒節(jié)1即管箱筒節(jié)1連接管板的一端的直徑至管箱筒節(jié)1連接端蓋一端的直徑逐漸由小到大變化。 最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種列管式換熱器管箱，包括有管箱筒節(jié)、管箱端蓋、用于密封所述管箱筒節(jié)和所述管箱端蓋的密封結(jié)構(gòu)，以及設(shè)置于所述管箱筒節(jié)的接管，其特征在于所述管箱筒節(jié)為漸縮型或者漸擴(kuò)型的管箱筒節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列管式換熱器管箱，其特征在于所述管箱筒節(jié)位于所述管箱端蓋的一端為敞口端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列管式換熱器管箱，其特征在于所述管箱端蓋包括中間是平面的蓋體本體或者中間是拱形面的蓋體本體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種列管式換熱器管箱，其特征在于所述管箱端蓋沿所述蓋體本體的周邊部設(shè)置為斜錐形或者平面形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列管式換熱器管箱，其特征在于所述密封結(jié)構(gòu)為球面膜密封盤，所述球面膜密封盤設(shè)置于所述管箱筒節(jié)的端部與所述管箱端蓋之間；所述球面膜密封盤包括有設(shè)置于中間的球面膜片和沿所述球面膜片的外圓周側(cè)設(shè)置的平墊邊環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種列管式換熱器管箱，其特征在于所述球面膜片為等厚度的球面膜片；或者，所述球面膜片為中部厚周邊薄的球面膜片。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種列管式換熱器管箱，其特征在于所述球面膜片為兩個(gè)等厚度的球面膜片疊加的雙層結(jié)構(gòu)復(fù)合的球面膜片；或者，所述球面膜片為兩個(gè)中部厚周邊薄的球面膜片疊加的雙層結(jié)構(gòu)復(fù)合的球面膜片；或者，所述球面膜片為三個(gè)以上的等厚度的球面膜片疊加的多層結(jié)構(gòu)復(fù)合的球面膜片；或者，所述球面膜片為三個(gè)以上的中部厚周邊薄的球面膜片疊加的多層結(jié)構(gòu)復(fù)合的球面膜片。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種列管式換熱器管箱，其特征在于所述球面膜片為單層波紋結(jié)構(gòu)、兩個(gè)單層波紋結(jié)構(gòu)的球面膜片疊加的雙層波紋結(jié)構(gòu)和三個(gè)以上單層波紋結(jié)構(gòu)的球面膜片疊加的多層波紋結(jié)構(gòu)的球面膜片中的任一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種列管式換熱器管箱，其特征在于所述管箱筒節(jié)的端部與所述管箱端蓋通過螺柱螺母固定連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種列管式換熱器管箱，其特征在于所述球面膜密封盤的所述平墊邊環(huán)在所述螺柱螺母的作用下，其一端面夾緊于所述管箱筒節(jié)的端部，其另一端面夾緊于所述管箱端蓋。
全文摘要
一種列管式換熱器管箱，包括有管箱筒節(jié)、管箱端蓋、用于密封所述管箱筒節(jié)和所述管箱端蓋的密封結(jié)構(gòu)，以及設(shè)置于所述管箱筒節(jié)的接管，其中，所述管箱筒節(jié)為漸縮型或者漸擴(kuò)型的管箱筒節(jié)。本發(fā)明采用漸縮型或者漸擴(kuò)型的管箱筒節(jié)，改變了現(xiàn)有技術(shù)中直徑不變的圓筒體的承壓能力，尤其是漸縮型的管箱筒節(jié)還可以大大減輕管箱端蓋與螺柱螺母之間的受力，同時(shí)還具有結(jié)構(gòu)簡單、密封性能好，以及提供了足夠大的空間供物料流動(dòng)的特點(diǎn)，同時(shí)還便于檢修人員進(jìn)行檢修作業(yè)。
文檔編號F28F9/02GK102538559SQ20121004969
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者陳孫藝 申請人:茂名重力石化機(jī)械制造有限公司