技术知识篇高压换热器密封结构简介三

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高压换热器密封结构简介（三）

4螺纹锁紧环密封结构

4.1结构组成

螺纹锁紧环式换热器根据管壳程压力不同分为高-高压型和高-低压型，当管、壳程均为高压时采用高-高压型；壳程为低压管程为高压时采用高-低压型。两种形式的螺纹锁紧环式换热器密封结构相似，高-低压结构螺纹锁紧环只针对管程密封结构，相对简单一些；而高-高压结构管程与壳程密封均通过螺纹锁紧环式结构实现，图（4）为高-高压螺纹锁紧环式密封结构。高-高压结构为双重密封结构，壳程密封通过内部螺栓压紧分程箱传递到管板实现壳程密封，若内部螺栓失效，拧紧内圈压紧螺栓，可以保证壳程密封。螺纹锁紧环式密封结构所有内件都是从管箱端装入，最后用工装旋入螺纹锁紧环，上紧压紧螺栓实现密封。螺纹锁紧环式换热器内部结构复杂，主要有以下内件：压紧螺栓、顶销、螺纹锁紧环、压盖、压圈、密封盘、压环、内套筒、内部螺栓、分合环、定位环、分程箱等。

4.2结构特点

螺纹锁紧环式换热器的优点：（1）密封性能可靠，采用双重保护，在使用过程中发生泄漏，可再次拧紧内、外圈压紧螺栓增加预紧力，停止泄漏。（2）内密封压紧部件多，从管板到螺纹锁紧环逐件压紧，形成密封系统，整个密封系统具有回弹性，密封性受温度、压力波动影响小。（3）管箱在检修时不需拆动，管程接管通常与管线采用焊接连接，降低了高温高压工况泄漏点。（4）螺栓规格较小，受力均匀。（5）全机械拆装，不需要动火焊接。（6）内压载荷通过螺纹锁紧环等内件传递给管箱。

螺纹锁紧环式换热器的缺点：（1）结构复杂，加工要求高。螺纹锁紧环式换热器内部密封通过内件逐一压紧，内件较多，且全部为机加工件，由于密封性能、装配精度等因素加工要求较高。（2）内件属于机械加工零部件，制造工序复杂，成本高。（3）设备内件多数采用锻材，锻件所占比重大，造价高，经济性差。（4）检修、维修需采用特殊工装，维修较复杂。（5）螺纹锁紧环与管箱主螺纹在高温下变形会产生咬死现象，拆卸困难。（6）高-高压结构壳程密封是通过管箱内件实现的，不易判断内漏环节。

4.3工作原理及选用

内压引起的轴向力通过管箱内件作用到螺纹锁紧环上，最终作用到管箱筒体。高-高压结构壳程密封通过拧紧分合环上的内部螺栓实现；管程密封通过拧紧外圈压紧螺栓实现。在生产过程中，如发现壳程介质向管程泄漏，可拧紧内圈压紧螺栓，通过顶销、压紧环、密封盘、内套筒、分程箱和管板压紧壳程垫片，实现壳程在线密封。高-低压结构只有外圈压紧螺栓，拧紧压紧螺栓，通过内件压紧垫片，实现管程密封。

螺纹锁紧环式密封结构适用于压力、温度相对高的工况，且不需要拆动管线的场合。根据其结构特点，选用此类结构一般遵循表4的原则。

5.结束语

高压换热器的密封结构是影响设备性能的重要因素，关系到设备的安全运行，在设计时应根据操作工况合理选用密封结构。通过以上比较可以得出结论；金属环密封结构换热器主要用于压力、温度不高，没有波动，且设备直径较小的工况，隔膜密封式换热器适用于压力不高、温度相对较高，有波动，腐蚀性小的工况；Ω环密封式换热器适用于压力、温度相对较高，有波动，不易结垢的工况；螺纹锁紧环式换热器则适用于压力大、温度高，直径也相对较大、介质工况复杂的工况。从经济性考虑隔膜密封结构最经济，Ω环密封结构次之，金属环密封结造价相对较高，螺纹锁紧环造价最高。

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