带膨胀节的浮头式换热器.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020584705.3 (22)申请日 2020.04.17 (73)专利权人 中国成达工程有限公司 地址 610041 四川省成都市高新区天府大 道中段279号 (72)发明人 王月宋尧蔡秋云刘维红 (74)专利代理机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 代理人 管高峰 (51)Int.Cl. F28D 7/16(2006.01) F28F 9/02(2006.01) F28F 9/00(2006.01) (54)实用新型名称 一种带膨胀节的浮头式换热器 (。

2、57)摘要 本实用新型提供一种带膨胀节的浮头式换 热器， 涉及换热器技术领域； 其包括壳程筒体、 设 于壳程筒体内侧的浮动管板、 与浮动管板连接的 浮动封头、 与壳程筒体连接的壳程封头、 膨胀节 和与膨胀节两端连接的管程接管， 与膨胀节两端 连接的管程接管分别与浮动封头和壳程封头连 接， 在壳程筒体与浮动封头之间设置有防偏转装 置， 防偏转装置包括至少两组定位板对， 用于防 止浮动封头沿壳程筒体内壁逆时针方向及顺时 针方向扭转； 通过实施本技术方案， 可解决浮动 部件受管程接管的管道应力影响较大的技术问 题， 能有效改善膨胀节， 浮动封头和浮动管板受 力情况， 提高膨胀节的使用寿命， 保障浮头。

3、式换 热器设备运行稳定性和安全性， 具有很好的推广 使用价值。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 212340017 U 2021.01.12 CN 212340017 U 1.一种带膨胀节的浮头式换热器， 包括壳程筒体、 设于壳程筒体内侧的浮动管板、 与浮 动管板连接的浮动封头、 与壳程筒体连接的壳程封头、 膨胀节和与膨胀节两端连接的管程 接管， 其特征在于： 与膨胀节两端连接的管程接管分别与浮动封头和壳程封头连接， 在壳程 筒体与浮动封头之间设置有防偏转装置， 所述防偏转装置包括至少两组定位板对， 所述定 位板对包括第一定位板和与第一定位板相对应的第二定位板， 所述第一定位板固定。

4、设置在 壳程筒体的内壁， 所述第二定位板固定设置在浮动封头上， 其中至少具有一组定位板对用 于防止浮动封头沿壳程筒体内壁逆时针方向扭转， 以及具有另一组定位板对用于防止浮动 封头沿壳程筒体内壁顺时针方向扭转。 2.根据权利要求1所述的带膨胀节的浮头式换热器， 其特征在于： 沿所述壳程筒体的同 一直径方向上设置有两组用于同步防止浮动封头沿壳程筒体内壁逆时针方向扭转的定位 板对， 且两组定位板对沿壳程筒体中心轴呈旋转对称。 3.根据权利要求1所述的带膨胀节的浮头式换热器， 其特征在于： 沿所述壳程筒体的同 一直径方向上设置有两组用于同步防止浮动封头沿壳程筒体内壁顺时针方向扭转的定位 板对， 且两组。

5、定位板对沿壳程筒体中心轴呈旋转对称。 4.根据权利要求1所述的带膨胀节的浮头式换热器， 其特征在于： 所述防偏转装置包括 四组定位板对， 且四组定位板对的第一定位板和第二定位板位于所述壳程筒体同一径向平 面， 并沿所述壳程筒体内侧周向上以壳程筒体中心为圆心呈等角度均匀分布。 5.根据权利要求4所述的带膨胀节的浮头式换热器， 其特征在于： 沿所述壳程筒体径向 呈180 分布的两组定位板对沿壳程筒体中心轴呈旋转对称， 用于同步防止浮动封头沿壳程 筒体内壁逆时针方向扭转或顺时针方向扭转。 6.根据权利要求1-5任一项所述的带膨胀节的浮头式换热器， 其特征在于： 所述第一定 位板焊接在所述壳程筒体的内。

6、壁上， 所述第二定位板焊接在浮动封头上。 7.根据权利要求6所述的带膨胀节的浮头式换热器， 其特征在于： 每组定位板对的第一 定位板与第二定位板呈平行设置， 所述第一定位板沿所述浮动封头浮动方向的尺寸大于所 述第二定位板的尺寸， 以使所述浮动封头在浮动范围内均能够通过防偏转装置限制其扭 转。 8.根据权利要求6所述的带膨胀节的浮头式换热器， 其特征在于： 所述第一定位板呈凹 型结构件， 所述第二定位板呈凸型结构件， 以使第一定位板的凹部与第二定位板的凸部相 互配合， 用以限制浮动封头沿壳程筒体内壁扭转。 权利要求书 1/1 页 2 CN 212340017 U 2 一种带膨胀节的浮头式换热器 。

7、技术领域 0001 本实用新型涉及换热器技术领域， 更具体地讲， 是涉及一种带膨胀节的浮头式换 热器。 背景技术 0002 换热器是实现物料之间热量传递的重要设备， 而浮头式换热器可以实现换热器管 束在运行过程中的自由膨胀， 是换热器中的一种重要形式， 传统的浮头式换热器通常不适 用于苛刻介质的密封要求； 当高温介质压力较高时， 高温会引起较大的膨胀应力， 而在管程 处设置膨胀节的浮头式换热器兼顾了浮头式换热器和苛刻介质运行的密封要求。 0003 例如公开号为CN105135917B的中国专利公开了一种壳程自冷却保护浮头式换热 器， 管程出口与浮头之间设置有膨胀节， 用以解决膨胀应力的技术问题。

8、； 但本申请发明人在 实践过程中发现， 现有带膨胀节浮头式换热器， 浮动管板侧的管程接管尺寸通常较大， 由于 该处接管的外载荷大， 使得膨胀节、 浮动封头和管板受力极为复杂， 该处结构长期在大的外 载荷作用下， 容易造成膨胀节损坏， 进而导致设备紧急停车的情况。 实用新型内容 0004 为解决上述浮动部件受管程接管的管道应力影响较大的技术问题， 本实用新型的 目的在于提供一种带膨胀节的浮头式换热器， 其目的在于采用防偏转装置防止管束偏心， 其能有效改善膨胀节， 浮动封头和浮动管板受力情况， 增加膨胀节的抗扭曲能力， 提高膨胀 节的使用寿命， 保障浮头式换热器设备运行稳定性和安全性， 具有很好的。

9、推广使用价值。 0005 本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案： 0006 一种带膨胀节的浮头式换热器， 包括壳程筒体、 设于壳程筒体内侧的浮动管板、 与 浮动管板连接的浮动封头、 与壳程筒体连接的壳程封头、 膨胀节和与膨胀节两端连接的管 程接管， 与膨胀节两端连接的管程接管分别与浮动封头和壳程封头连接， 在壳程筒体与浮 动封头之间设置有防偏转装置， 所述防偏转装置包括至少两组定位板对， 所述定位板对包 括第一定位板和与第一定位板相对应的第二定位板， 所述第一定位板固定设置在壳程筒体 的内壁， 所述第二定位板固定设置在浮动封头上， 其中至少具有一组定位板对用于防止浮 动封头沿壳程筒体。

10、内壁逆时针方向扭转， 以及具有另一组定位板对用于防止浮动封头沿壳 程筒体内壁顺时针方向扭转。 0007 本技术方案充分考虑了尺寸较大的管程接管的管道应力对膨胀节、 浮动封头和浮 动管板等浮动部件受力影响， 利用防偏转装置防止浮动封头在顺时针和逆时针两个方向上 发生扭转， 进而限制浮动部件发生扭转， 防止浮动管板上的管束偏心， 并能有效改善膨胀 节、 浮动封头和浮动管板受力情况， 增加膨胀节的抗扭曲能力， 提高膨胀节的使用寿命， 保 障浮头式换热器设备运行稳定性和安全性。 0008 优选地， 沿所述壳程筒体的同一直径方向上设置有两组用于同步防止浮动封头沿 壳程筒体内壁逆时针方向扭转的定位板对， 。

11、且两组定位板对沿壳程筒体中心轴呈旋转对 说明书 1/5 页 3 CN 212340017 U 3 称。 采用两组定位板对相对设置的方式限制浮动封头沿壳程筒体内壁逆时针方向扭转， 能 够有效提高防偏转装置的结构稳定性。 0009 优选地， 沿所述壳程筒体的同一直径方向上设置有两组用于同步防止浮动封头沿 壳程筒体内壁顺时针方向扭转的定位板对， 且两组定位板对沿壳程筒体中心轴呈旋转对 称。 该技术方案以使沿壳程筒体的直径方向上的两组定位板对受力均衡， 达到同步防止浮 动封头沿壳程筒体内壁顺时针方向扭转作用， 利于提高防偏转装置的结构稳定性。 0010 优选地， 所述防偏转装置包括四组定位板对， 且四。

12、组定位板对的第一定位板和第 二定位板位于所述壳程筒体同一径向平面， 并沿所述壳程筒体内侧周向上以壳程筒体中心 为圆心呈等角度均匀分布。 0011 优选地， 沿所述壳程筒体径向呈180 分布的两组定位板对沿壳程筒体中心轴呈旋 转对称， 用于同步防止浮动封头沿壳程筒体内壁逆时针方向扭转或顺时针方向扭转。 由此 本技术方案将定位板对分成两种限位形式， 分别限制浮动封头沿壳程筒体内壁逆时针方向 扭转或顺时针方向扭转； 其中沿壳程筒体径向呈180 分布的两组定位板对限位形式相同， 相邻两组定位板对的限位形式相反， 可有效保证整个防偏转装置的限位稳定性， 以保障整 个浮头式换热器设备运行稳定性和安全性。 。

13、0012 优选地， 所述第一定位板焊接在所述壳程筒体的内壁上， 所述第二定位板焊接在 浮动封头上， 用以保证防偏转装置的结构连接稳定性。 0013 优选地， 每组定位板对的第一定位板与第二定位板呈平行设置， 所述第一定位板 沿所述浮动封头浮动方向的尺寸大于所述第二定位板的尺寸， 以使所述浮动封头在浮动范 围内均能够通过防偏转装置限制其扭转。 0014 优选地， 所述第一定位板呈凹型结构件， 所述第二定位板呈凸型结构件， 以使第一 定位板的凹部与第二定位板的凸部相互配合， 用以限制浮动封头沿壳程筒体内壁扭转。 0015 优选地， 所述第一定位板与所述浮动封头之间具有间隙， 所述第二定位板与所述 。

14、壳程筒体之间具有间隙， 以使所述浮动管板、 浮动封头和膨胀节能够随温差和载荷作用浮 动。 0016 如上所述， 本实用新型至少具有如下有益效果： 0017 1.本实用新型在带膨胀节的浮头式换热器的壳程筒体与浮动封头之间设置有防 偏转装置， 通过至少两组定位板对的结构设计， 限制浮动部件在顺时针和逆时针两个方向 上的扭转， 能够有效改善膨胀节， 浮动封头和浮动管板受力情况， 防止管束偏心， 增加膨胀 节的抗扭曲能力， 提高膨胀节的使用寿命， 保障浮头式换热器设备运行稳定性和安全性。 0018 2.本实用新型充分考虑了尺寸较大的管程接管的管道应力对膨胀节、 浮动封头和 浮动管板等浮动部件受力影响，。

15、 利用防偏转装置防止浮动封头在顺时针和逆时针两个方向 上发生扭转， 进而限制浮动部件发生扭转， 该结构设计简单， 巧妙运用于带膨胀节的浮头式 换热器上， 巧妙而合理， 具有较好的实用性。 0019 3.作为本实用新型优选方案， 将沿壳程筒体的直径方向上设置的两组定位板对设 计成限位形式相同， 用于同步防止浮动封头沿壳程筒体内壁逆时针方向扭转或顺时针方向 扭转， 保证受力均衡， 达到同步防止浮动封头沿壳程筒体内壁顺时针方向扭转作用， 利于提 高防偏转装置的结构稳定性。 0020 4， 作为本实用新型的进一步优选方案， 防偏转装置包括沿壳程筒体内侧周向上以 说明书 2/5 页 4 CN 21234。

16、0017 U 4 壳程筒体中心为圆心呈等角度均匀分布的四组定位板对， 其中沿壳程筒体径向呈180 分布 的两组定位板对限位形式相同， 其中一对相对设置的定位板对可防止浮动部件顺时针方向 扭转； 另外一对相对设置的定位板对可防止浮动部件逆时针方向扭转， 进而可有效保证整 个防偏转装置的限位稳定性， 以保障整个浮头式换热器设备运行稳定性和安全性， 避免现 有技术中浮动部件长期在大的外载荷作用下， 容易造成膨胀节损坏， 导致设备紧急停车的 情况， 具有很好的应用前景和推广使用价值。 附图说明 0021 图1是本实用新型实施例带膨胀节的浮头式换热器的结构示意图； 0022 图2是本实用新型实施例图1中。

17、防偏转装置的布置示意图； 0023 图3是本实用新型实施例图2中B向第一定位板与第二定位板阻挡配合示意图。 0024 图4是本实用新型另一实施例图2中第一定位板与第二定位板阻挡配合示意图。 0025 说明书附图中的附图标记包括： 1-浮动管板； 2-壳程筒体； 3-浮动封头； 4-防偏转 装置； 5-膨胀节； 6-壳程封头； 7-裙座； 8-管程接管； 9-定位板对 ； 10-定位板对； 11-定位 板对； 12-定位板对； 13-第一定位板； 14-第二定位板。 具体实施方式 0026 下面结合附图， 对本实用新型作详细的说明。 0027 为了使本实用新型的目的、 技术方案及优点更加清楚明白。

18、， 以下结合附图及实施 例， 对本实用新型进行进一步详细说明。 0028 实施例一 0029 实施例基本如图1和图2所示： 本实施例提供一种带膨胀节的浮头式换热器， 包括 安装在裙座7上的壳程筒体2、 设于壳程筒体2内侧的浮动管板1、 与浮动管板1焊接的浮动封 头3、 与壳程筒体2焊接的壳程封头6、 膨胀节5和与膨胀节5两端连接的管程接管8， 与膨胀节 5两端连接的管程接管8分别与浮动封头3和壳程封头6焊接， 浮动管板1外径与壳程筒体2内 径有很小的间隙， 以使浮动管板1、 浮动封头3、 膨胀节5和设置在浮动管板1上的管束等浮动 部件能够沿壳程筒体2轴向浮动， 在壳程筒体2与浮动封头3之间设置。

19、有防偏转装置4， 防偏 转装置4包括至少两组定位板对， 其中至少具有一组定位板对用于防止浮动封头3沿壳程筒 体2内壁逆时针方向扭转， 以及具有另一组定位板对用于防止浮动封头3沿壳程筒体2内壁 顺时针方向扭转。 0030 具体地， 如图3所示， 每组定位板对包括第一定位板13和与第一定位板13相对应的 第二定位板14， 第一定位板13与第二定位板14沿浮动封头3的浮动方向呈平行设置， 第一定 位板13固定设置在壳程筒体2的内壁， 第二定位板14固定设置在浮动封头3上， 第一定位板 13沿浮动封头3浮动方向的尺寸大于第二定位板14的尺寸， 以使浮动封头3在浮动范围内均 能够通过防偏转装置4限制其扭。

20、转， 作为本实施例的优选， 第一定位板13焊接在壳程筒体2 的内壁上， 第二定位板14焊接在浮动封头3上， 用以保证防偏转装置4的结构连接稳定性。 0031 由上所述， 第一定位板13与浮动封头3之间具有一定间隙， 第二定位板14与壳程筒 体2之间具有一定间隙， 其目的在于使得浮动管板1、 浮动封头3和膨胀节5能够随温差和载 荷作用浮动； 本实施例中防偏转装置4的结构设计， 充分考虑了尺寸较大的管程接管8的管 说明书 3/5 页 5 CN 212340017 U 5 道应力对膨胀节5、 浮动封头3和浮动管板1等浮动部件受力影响， 其目的在于能够有效限制 浮动部件在顺时针和逆时针两个方向上的扭转。

21、， 能够有效改善膨胀节5， 浮动封头3和浮动 管板1受力情况， 防止管束偏心， 增加膨胀节5的抗扭曲能力， 提高膨胀节5的使用寿命， 保障 浮头式换热器设备运行稳定性和安全性， 具有较好的实用性。 0032 实施例二 0033 实施例二与实施例一基本相同， 其不同之处在于： 作为实施例一中第一定位板13 与第二定位板14结构不同的优选方案， 具体如图4所示， 第一定位板13为凹型结构件， 第二 定位板14为凸型结构件， 以使第一定位板13的凹部与第二定位板14的凸部相互配合， 进而 使得浮动封头3沿壳程筒体2内壁逆时针方向扭转或顺时针方向扭转时， 第一定位板13凹型 结构对第二定位板14凸型结。

22、构实施逆时针或顺时针方向的阻挡， 可有效保证整个防偏转装 置4的限位稳定性。 0034 实施例三 0035 实施例三与实施例一基本相同， 其不同之处在于： 作为本实施例一的优选方案， 如 图2所示， 本实施例沿壳程筒体2的同一直径方向上设置有两组定位板对， 且两组定位板对 沿壳程筒体2中心轴呈旋转对称， 用于同步防止浮动封头3沿壳程筒体2内壁逆时针方向扭 转； 采用两组定位板对相对设置的方式限制浮动封头3沿壳程筒体2内壁逆时针方向扭转， 能够有效提高防偏转装置4的结构稳定性。 0036 同理沿壳程筒体2的同一直径方向上设置有两组定位板对， 且两组定位板对沿壳 程筒体2中心轴呈旋转对称， 用于同。

23、步防止浮动封头3沿壳程筒体2内壁顺时针方向扭转， 以 使沿壳程筒体2的直径方向上的两组定位板对受力均衡， 达到同步防止浮动封头3沿壳程筒 体2内壁顺时针方向扭转作用， 利于提高防偏转装置4的结构稳定性。 0037 实施例四 0038 实施例四与实施例三基本相同， 其不同之处在于： 作为实施例二的优选方案， 具体 如图2和图3所示， 本实施例提供的防偏转装置4包括四组定位板对， 且四组定位板对的第一 定位板13和第二定位板14位于壳程筒体2同一径向平面， 并沿壳程筒体2内侧周向上以壳程 筒体2中心为圆心呈等角度均匀分布， 沿壳程筒体2径向呈180 分布的两组定位板对沿壳程 筒体2中心轴呈旋转对称。

24、， 用于同步防止浮动封头3沿壳程筒体2内壁逆时针方向扭转或顺 时针方向扭转； 具体地， 四组定位板对分别为在315 方位的定位板对 9、 在225 方位的定位 板对10、 在135 方位的定位板对11和在45 方位的定位板对12， 其中沿壳程筒体2径 向呈180 分布的定位板对 9和定位板对11限位形式相同， 用于同步防止浮动部件沿壳程 筒体2内壁逆时针方向扭转； 沿壳程筒体2径向呈180 分布的定位板对10和定位板对12 限位形式相同， 用于同步防止浮动部件沿壳程筒体2内壁顺时针方向扭转， 可有效保证整个 防偏转装置4的限位稳定性， 以保障整个浮头式换热器设备运行稳定性和安全性。 0039 。

25、综上所述， 本实施例带膨胀节5的浮头式换热器利用防偏转装置4防止浮动封头3 在顺时针和逆时针两个方向上发生扭转， 进而限制浮动部件发生扭转， 该结构设计简单， 巧 妙运用于带膨胀节5的浮头式换热器上， 可有效避免现有技术中浮动部件长期在大的外载 荷作用下， 容易造成膨胀节5损坏， 导致设备紧急停车的情况， 保障浮头式换热器设备运行 稳定性和安全性， 具有很好的应用前景和推广使用价值。 0040 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例子而已， 并不用以限制本实用新型， 凡在 说明书 4/5 页 6 CN 212340017 U 6 本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本实用新 型的保护范围之内。 说明书 5/5 页 7 CN 212340017 U 7 图1 说明书附图 1/2 页 8 CN 212340017 U 8 图2 图3 图4 说明书附图 2/2 页 9 CN 212340017 U 9 。