本实用新型属于管壳式换热器的技术领域,具体涉及钽换热管与四氟管板的连接密封。
背景技术:
随着社会的发展,环保问题日渐成为社会关注与重视的问题,农化行业的排污问题受到社会公众的密切关注。某公司响应政策,对草甘膦生产污水中的硫酸等进行处理回收,其中某型号管壳式换热器是浓硫酸回收过程中关键设备之一。
管壳式换热器由壳体和包含许多管子的管束所构成,冷、热流体之间通过管壁进行换热的换热器。换热管与管板的连接密封是该类设备的关键技术,目前联接采用胀接、焊接或者胀接+焊接结构,是不可拆卸结构。而换热器壳体由易损且耐腐蚀的非金属材料制造,需要经常更换和维修,所以当需要更换壳情况发生时,必须采取去除部分长度换热管的方式完成,而且会造成换热面积不足、管板报废。
由于浓硫酸具有很强的腐蚀性能,大多数金属材料无法满足工艺要求。钽被誉为耐腐蚀性*好的金属,在石油化工装备上使用显示出优异的抗腐蚀性能,从而受到了高度的关注。因此用于浓硫酸回收的换热器结构非常特殊,内部管束为价格昂贵的钽材料制成,但是其一端管板为四氟材料,无法与钽换热管进行焊接密封。
技术实现要素:
本实用新型克服现有技术存在的不足,所要解决的技术问题为:提供一种可拆卸式钽换热管与四氟管板连接的密封结构,壳体维修更换方便,换热管重复使用,降低损耗成本,且密封效果好。
为了解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案为:一种可拆卸式钽换热管与四氟管板连接的密封结构,包括管板、换热管、垫片和楔形卡子,换热管一端通过胀接套装在管板的管孔内,所述管板的管孔一端设有密封槽,换热管上套装有垫片和楔形卡子,所述楔形卡子通过螺纹连接固定安装在密封槽内,且所述垫片通过楔形卡子挤压固定在所述密封槽内部并实现管板与换热管的可靠密封连接。
所述换热管为钽换热管,所述管板为四氟管板。
所述垫片为内外套管式双层垫片,垫片与楔形卡子相接触的端面设有V形楔槽且所述V形楔槽为双层垫片上对称设置的坡面构成,楔形卡子上设有与垫片的V形楔槽相配合的V形楔体。
所述垫片为RPTFE垫片。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:针对特殊结构、价值昂贵的换热器,换热管与管板的连接采取了可拆卸的螺纹连接结构,并利用楔形卡子将垫片压紧并胀开向四氟管板壁和换热管壁挤压贴合,*终达到可靠连接与密封的双重作用。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明;
图1为本实用新型提供的结构示意图;
图2为本实用新型中楔形卡子的截面结构示意图;
图3为本实用新型中垫片的截面结构示意图;
图中:1为管板,2为换热管,3为垫片,4为楔形卡子。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例;基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
图1为本实用新型提供的结构示意图,图2-3分别为本实用新型中楔形卡子和垫片的截面结构示意图。
如图1所示,一种可拆卸式钽换热管与四氟管板连接的密封结构,包括管板1、换热管2、垫片3和楔形卡子4,换热管2一端通过胀接套装在管板1的管孔内,所述管板1的管孔一端设有密封槽,换热管2上套装有垫片3和楔形卡子4,所述楔形卡子4通过螺纹连接固定安装在密封槽内,且所述垫片3通过楔形卡子4挤压固定在所述密封槽内部并实现管板1与换热管2的可靠密封连接。
所述换热管2为钽换热管,所述管板1为四氟管板。
优选的,如图2所示,所述垫片3为内外套管式双层垫片,垫片3与楔形卡子4相接触的端面设有V形楔槽且所述V形楔槽为双层垫片上对称设置的坡面构成,如图3所示,楔形卡子4上设有与垫片3的V形楔槽相配合的V形楔体。
所述垫片3为RPTFE垫片,即四氟垫片,具有耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐老化等特点。
本实用新型针对特殊结构、价值昂贵的换热器,对管板1与换热管2采取了可拆卸螺纹连接结构,通过螺纹预紧,利用楔形卡子将垫片压紧并胀开向四氟管板壁和换热管壁挤压贴合从而达到侧面密封的效果,有效解决了四氟管板与钽换热管连接及密封的问题,从而实现换热器的功能,由于结构可拆卸性,降低了钽材的用量,且达到钽管束重复使用的目的,为该类特种换热器的研制、推广奠定了基础。
为了验证本实用新型结构的可靠性,制造了模拟模型,并进行了常规的0.3MPa水压试验和220℃热气循环试验,均未发现泄漏,达到了密封效果。
*后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。例如:本实用新型中的垫片3也可以采用耐高温耐腐蚀的弹性材料制成,只要其在被挤压后可以横向胀开并实现密封固定的功能。