[其他]列管式换热器密封套

说明书

本实用新型是一种机械密封结构的改进。

石油、化工、电力等行业中，大量使用着换热器，其中大多数为列管式。列管式换热器的心脏部位是管板和管束的固定和密封。管束的材质根据工艺要求不同可以是普通钢材、铸铁、不锈钢和非金属材料等。其密封方法可以是胀接、焊接、填塞法联接等，例如纯碱厂碳化塔的冷却水箱就是列管式换热器，一般采用铸铁（或合金钢）做换热管，由于化学介质的腐蚀造成密封部位泄漏，致使换热管更换频繁，这种铸铁换热管不能采用焊接、胀接，只能采用填塞鉛圈法联接（俗称捻鉛）。每座碳化塔有冷却水箱10～12个，即每座塔有冷却水管2000多根，它与管板的密封点就有4000多个，每个密封点由一个铁圈、一个胶圈、几个鉛圈组成，安装时需用专门工具如风镐手錘等由熟练技术工在管子两端同时捻铅。这种密封方法劳动强度大，密封处泄漏，造成物料浪费，污染水源，制造铅圈时有铅蒸汽污染，还需要防污染的工艺设备，这种密封检修周期短。

近年来国内外出现了各种“O”型橡胶圈密封技术（西德专利2318338，近森德重著、朱仁杰译、1976年机械工业出版社出版的《“O”型密封圈》），与捻鉛相比，密封可靠性有所提高，但结构复杂，机加工量大，安装技术要求较高，且存在缝隙腐蚀。

本实用新型的任务是提供一种结构简单、于安装、密封性能好的密封套。

本实用新型上述任务的解决方案是根据橡胶的粘弹性、耐撕裂性、耐腐蚀性、绝缘性、油溶胀性以及跟金属间静磨擦系数较大等特点设计了专用橡胶配方并经设计加工成特殊结构的密封元件——胶套，采用简单行的方法装配，形成一种新的管束固定和密封技术。

本实用新型结构如图1、2。图1为装配图，图1中1为换热管端部，2为管板，3为本实用新型设计的密封套，该密封套既起固定管束作用，又起隔离管内外流体混合的密封作用。图2为密封套结构图。密封套全长L必须比管板厚度长5～10毫米，图2中AB段为园弧型或坡型，穿入管板孔时起导向作用，称为导向段，BC段主要用来保护管板孔免受化学介质腐蚀，称为保护管板段，AC长10～18毫米，CD段是热补尝槽，槽长3～5毫米，深1～3毫米，用来缓冲温差和安装时的变形作用，称为热补尝段，DE段具有密封套轴向最大的过盈量，是密封套的关键部位，称为主密封凸台，凸台靠CD一侧应制成斜坡形，坡度为30～50度，DE长为2～5毫米，凸台处压缩率为30～70％，EE段主要起固定密封套和承受管子重量作用，称为承重段，其长度为密封套总长减去两倍的AE长，由于密封套总长与管板厚度有关，所以EE段长度根据管板厚度不同可以作相应变化。胶套的厚度b与管板孔和管端间缝隙有关，其厚度b应大于该缝隙1～5％，密封套内径d必须小于管端外径，使密封套周向拉伸率达到10～40％。

采用本实用新型密封套，管板孔径公差选用±0.25毫米，管端外径公差选用±0.25毫米。管端外侧和管板孔内壁光洁度为₃。

本实用新型密封套以天然橡胶为主加入其他辅助材料配成，其中：

天然橡胶100份

氧化锌        2～8份

硫黄        1～5份

硬脂酸        1～5份

石腊        1～2份

促进剂TMTD        0.5～3份

促进剂DM        0.5～2份

机油        10～20份

碳黑        5～12份

轻质碳酸钙        30～50份

防老剂D        0.5～2.5份

本实用新型密封套在安装时先将密封套平整地套入管端，密封套外侧和管板孔内壁涂抹润滑油后装入管板孔即可，涂润滑油的目的是降低磨擦力，使安装省力，同时安装后密封套表面的润滑油很快被橡胶吸收而失去润滑作用，并引起橡胶溶胀，使密封套牢牢地固定在管板孔中。

本实用新型密封套适用的工艺条件为温度－10～85℃，压力5公斤／厘米²，耐酸碱腐蚀。

采用本实用新型密封套，由于密封套紧密地填塞和絶缘作用，在联接处不存在缝隙腐蚀和电偶腐蚀，密封可靠，可减少物料损失。

采用本实用新型密封套，安装简便，可以节省大量铅圈，防止铅蒸气污染，大大减轻安装劳动强度，可提高安装工效二倍以上，同时由于密封可靠，检修周期可延长3～5年。

本实用新型密封套也可应用于其他行业列管式换热器的密封。