換熱管同步漲縮機械密封裝置的製作方法

2023-10-07 23:01:54 2

專利名稱：換熱管同步漲縮機械密封裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種空氣加熱器上的密封裝置，尤其是涉及一種用於密封換熱器上的高溫換熱管的換熱管同步漲縮機械密封裝置。
背景技術：
在空氣使用前對其進行加熱以獲得高溫空氣在工業生產中是一種常用的手段，如象在炭黑生產中的使用的高溫空氣，就需要通過對空氣進行爐前予加熱以獲得高溫的入爐空氣。當前對空氣進行加熱的空氣高溫加熱器多數採用管式換熱管的方式對空氣進行加熱，即採用將多根換熱管依次排列的固定於管板上，然後將其設於加熱殼體內，在換熱管內通以高溫的煙火，而空氣則穿過換熱管外側並通過換熱管的管壁與換熱管內高溫的煙火進行熱交換，以獲得高溫的熱空氣。為了獲得溫度比較高的高溫空氣，以適應於生產，如象在炭黑的生產中，入爐的空氣溫度越高，炭黑的收量和質量也就越高，因而，需要換熱管內煙火的溫度相當的高，這樣換熱管受熱膨脹或伸縮變形的程度也就非常的大，並且，由於換熱管內煙火通過量的不同以及換熱管外空氣流量的不同，各換熱管受熱膨脹伸長的程度也不相同。但是，在加熱器的使用中，換熱管的兩端是固定於管板上的，因此，就會因為換熱管膨脹或伸縮變形與管板之間產生一些不易克服的應力，而造成換熱管或管板的損壞或是變形洩漏，造成設備的損壞，降低設備的使用壽命。為了解決這要現象，人們採用了各種方式，如象採用單管補償器補償式的、一端固定而另端單管填料密封式的等，但是採用這些方式的加熱器，其空氣洩漏率相當高，甚至超過10％，並且仍然存在著比較容易損壞的問題，造成加熱器的效率降低和生產成本的增加。

發明內容
本實用新型要解決的技術問題是提供了一種換熱管同步漲縮機械密封裝置，它不僅能夠實現對加熱器對空氣的高溫加熱，而且延長了加熱設備的使用壽命，並且降低了空氣的洩漏率。
為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是換熱管同步漲縮機械密封裝置，包括設於換熱器的管板上以對穿過管板的換熱管進行密封的密封裝置，所述密封裝置包括一端固定在管板上管孔處並容換熱管穿過的密封單管，密封單管與管板固定端的內徑大於換熱管的外徑，而遠離管板端的內徑與換熱管的外徑相應並構成機械密封，所述密封單管遠離管板一端管壁的周向上還設有至少一條沿密封單管的軸向延伸的狹縫。
做為一種優選方式，所述狹縫為三條並均勻的分布在密封單管管壁的周向上。
做為另一種優選方式，所述密封單管遠離管板一端管壁的外側設有彈簧圈。
上述結構的換熱管同步漲縮機械密封裝置，採用能夠與換熱管構成機械密封的密封單管進行密封，而在密封單管的管壁上設有狹縫，在使用時，將密封單管固定於管板上的管孔處，而換熱管穿過管板上的管孔和密封單管。這樣的結構能使密封單管隨換熱管的受熱膨脹而膨脹，同時，換熱管也能夠在受熱後沿密封單管延伸，消除了因換熱管膨脹或伸縮變形與管板之間產生的應力，達到管板與換熱管的同步熱脹冷縮，避免了換熱管或管板的損壞以及變形洩漏，提高了設備的安全性和可靠性，延長了設備的使用壽命。
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步的說明


圖1是使用本實用新型的換熱管同步漲縮機械密封裝置的加熱器示意圖；
圖2是本實用新型的換熱管同步漲縮機械密封裝置安裝示意圖；圖3是本實用新型的換熱管同步漲縮機械密封裝置的結構示意圖；圖4是圖3的俯視圖。
具體實施方式
參照
圖1和圖2，本實用新型的一種換熱管同步漲縮機械密封裝置，涉及設置於空氣高溫加熱器內的換熱管1和固定換熱管1的管板2，因為在加熱器內是採用在換熱管1內通以高溫的煙火對流動在換熱管1外側的空氣進行加熱以獲得高溫空氣，為了防止高溫空氣的洩漏，採用在管板2上設有密封裝置3，通過密封裝置3對穿過管板2的換熱管1處進行密封以防止高溫空氣的洩漏，密封裝置3可以設置為管狀的密封單管4，密封單管4的一端能夠固定在管板2上管孔處與管孔形成一體的管孔，換熱管1穿過管板2上的管孔和密封單管4，並且密封單管4與管板2固定端的內徑大於換熱管1的外徑，而遠離管板2端的內徑與換熱管1的外徑相應，並與換熱管1之間構成機械密封。為了防止換熱管1的受熱膨脹對設備造成的損壞，如圖3和圖4所示，在密封單管4遠離管板2一端管壁的周向上還設有至少一條沿密封單管4的軸向延伸的狹縫6，為了能夠滿足換熱管1受熱後在各方向上的膨脹，狹縫6可設計為三條以上，如象三條、四條等，並且均勻的分布在密封單管4管壁的周向上。因為換熱管1在受熱脹縮的時候，密封單管4與換熱管1之間構成機械密封的一端會在換熱管1的作用下同步脹縮，所以可在密封單管4遠離管板2一端管壁上，即與換熱管1構成機械密封端的管壁外側設有彈簧圈5，通過彈簧圈5對密封單管4起到一個加固的作用，並可根據實際情況的需要，設計一道、兩道或是更多的彈簧圈5來保證對密封單管4的加固。
如
圖1所示的高溫空氣加熱器的一實施例，換熱管1通過管板2固定於加熱氣餒，在管板2上設有可防止高溫空氣洩漏的密封單管4，為了既能夠防止因換熱管1受熱膨脹和伸縮所產生的應力對設備的損壞，又能夠實現對換熱管1的穩定固定，同時，又考慮溫度的關係，可以只在位於加熱器溫度較低的上端的管板上設有密封單管4，這樣，既保證了密封性，又不會因溫度變化過大而導致換熱管1膨脹和伸縮變形過大，影響密封單管4的使用壽命。在使用的時候，高溫的煙火a從加熱器底部進入加熱器內，然後沿換熱管1上行，期間與進入加熱器內的空氣c進行熱交換，進行交換後的煙火b由加熱器的上部排出，而熱交換後獲得高溫空氣d則由加熱器內導出到指定的空間。在進行熱交換的過程中，換熱管1受熱發生膨脹和伸長，因換熱管1的下端固定，所以換熱管1可沿密封單管4的內腔向加熱器上部延伸，同時，因為密封單管4上狹縫6的存在，密封單管4也隨著換熱管1的膨脹同步膨脹，並且在密封單管4本身鋼性以及設置的彈簧圈5的作用下，始終與換熱管1之間構成機械式密封，在消除換熱管1因受熱膨脹和伸長產生的應力對設備的損壞的情況下，同時保證了密封性能，防止了高溫空氣的洩漏。
採用本換熱管同步漲縮機械密封裝置，可以用於生產500℃～800℃的高溫空氣，其空氣洩漏量與當前使用的加熱器相比可減少90％，提高了生產效率，並且大大延長了設備的使用壽命。
權利要求1.換熱管同步漲縮機械密封裝置，包括設於換熱器的管板(2)上以對穿過管板(2)的換熱管(1)進行密封的密封裝置(3)，其特徵是所述密封裝置(3)包括一端固定在管板(2)上管孔處並容換熱管(1)穿過的密封單管(4)，密封單管(4)與管板(2)固定端的內徑大於換熱管(1)的外徑，而遠離管板(2)端的內徑與換熱管(1)的外徑相應並構成機械密封，所述密封單管(4)遠離管板(2)一端管壁的周向上還設有至少一條沿密封單管(4)的軸向延伸的狹縫(6)。
2.根據權利要求1所述的換熱管同步漲縮機械密封裝置，其特徵是所述狹縫(6)為三條並均勻的分布在密封單管(4)管壁的周向上。
3.根據權利要求1或2所述的換熱管同步漲縮機械密封裝置，其特徵是所述密封單管(4)遠離管板(2)一端管壁的外側設有彈簧圈(5)。
專利摘要本實用新型公開了一種換熱管同步漲縮機械密封裝置，包括設於換熱器的管板上的密封裝置，所述密封裝置包括一密封單管，密封單管與管板固定端的內徑大於換熱管的外徑，而遠離管板端的內徑與換熱管的外徑相應並構成機械密封，所述密封單管遠離管板一端管壁的周向上還設有至少一條沿密封單管的軸向延伸的狹縫。本實用新型實現了管板與換熱管的同步熱脹冷縮，避免了換熱管或管板的損壞以及變形洩漏，提高了設備的安全性和可靠性，延長了設備的使用壽命。
文檔編號F24H3/02GK2916560SQ20062008188
公開日2007年6月27日 申請日期2006年3月11日 優先權日2006年3月11日
發明者高玉明, 王躍明 申請人:濰坊凱力石油化工機械有限公司