螺旋密封件及管壳式换热器的制作方法

本发明涉及换热器，具体涉及一种螺旋密封件及管壳式换热器。

背景技术：

1、管壳式换热器又称为列管式换热器或者列管式冷凝器，广泛应用于化工、石油、医药、食品、轻工、冶金、焦化等领域中的“液——液”、“汽——汽”、“汽——液”热交换的对流传热，以及蒸汽冷凝和液体蒸发传热等换热冷凝流程。管壳式换热器由管箱、壳体、管板、螺旋折流板、换热管、接管及法兰等部件组成，螺旋折流板的目的是为了加大壳侧流体的流动速度和不断改变流体的流动方向，使湍动程度加剧，以提高壳侧流体的对流传热系数。

2、由于在安装时需要保证内含螺旋折流板的管束能顺利装入筒体，加之筒体存在圆度偏差(国标要求圆周偏差不大于10mm，直径偏差不大于0.5％)，使螺旋折流板与筒体内壁总是存在间隙，流体会从螺旋折流板与筒体内壁之间的间隙直接漏流，导致换热效率降低。同时，在管壳式换热器运输、安装或运行的过程中，螺旋折流板与筒体内壁之间的间隙会发生变化；当筒体水平放置时，在自身重力作用下，螺旋折流板与上侧筒体内壁之间的间隙增大，螺旋折流板与下侧筒体内壁之间的间隙减小，甚至于螺旋折流板直接抵靠在下侧筒体内壁上。如此，则不仅需要在螺旋折流板与筒体内壁之间设置密封件，且密封件还需要具有较好的径向弹性张力，使其能够适应螺旋折流板与筒体内壁之间的间隙变化。

3、专利公开号为cn202002537u的实用新型专利公开了一种消除列管式换热器螺旋折流板与壳体间间隙的密封装置，其包括螺旋折流板和紧固件，特征在于螺旋折流板的半圆形边缘部位设有带l形折边的环形密封条，在环形密封条一侧设有与环形密封条等长且匹配的环形压条。该方案中的密封条具有良好的径向弹性张力；但由其说明书及附图可知，其环形密封条设至在螺旋折流板背水侧，并向迎水侧弯曲抵接于筒壁；当螺旋折流板直接抵靠于筒体内壁时，密封条朝向迎水侧的部分在螺旋折流板的限位抵接下直接被压成垂直90°，金属密封件在这种弯折角度下容易折断，且这种情况下螺旋折流板垂直抵接于密封条的弯曲部，亦容易将密封条的弯曲部直接切断，其无法适应螺旋折流板与筒体内壁之间的间隙变化。

4、因此，亟待提供一种具有良好的径向弹性张力、且能够适应螺旋折流板与筒体内壁之间的间隙变化的螺旋密封件及管壳式换热器。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种螺旋密封件及管壳式换热器，其具有良好的径向弹性张力、且能够适应螺旋折流板与筒体内壁之间的间隙变化，保证螺旋折流板与筒体内壁之间始终保持密封。

2、为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种螺旋密封件，其包括：

3、固定部，所述固定部用于与螺旋件外缘固定连接；

4、柔性密封部，所述柔性密封部的内侧端与固定部连接，其外侧端沿螺旋件径向向外突出于螺旋件外缘；

5、其中，所述固定部距离螺旋件边缘设有一形变容量部，所述柔性密封部的内侧端通过形变容量部与固定部连接。

6、优选的，所述柔性密封部为具有柔性形变性能的金属片。

7、优选的，所述形变容量部的径向宽度不小于柔性密封部的折弯半径。

8、优选的，所述形变容量部距离螺旋件边缘的径向距离为1mm-200mm。

9、优选的，所述固定部通过铆接、栓接或焊接将柔性密封部固定于螺旋件外缘。

10、本发明还提供一种包含上述的螺旋密封件的管壳式换热器，其包括：

11、换热器筒体；

12、螺旋折流板，所述螺旋折流板同轴设置于换热器筒体内；

13、螺旋密封件，所述螺旋密封件通过固定部设置于螺旋折流板迎水侧的外缘，所述螺旋密封件的柔性密封部朝向螺旋折流板迎水侧弯曲并抵接于换热器筒体内壁。

14、优选的，所述柔性密封部的外侧端与换热器筒体内壁面接触。

15、优选的，所述固定部通过铆接、栓接或焊接将柔性密封部固定于螺旋件的迎水侧。

16、优选的，所述柔性密封部的外侧端的径向展开宽度大于螺旋折流板边缘距离换热器筒体内壁的间隙宽度。

17、优选的，所述形变容量部的径向宽度大于螺旋折流板边缘距离换热器筒体内壁的间隙宽度。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

19、本发明所述螺旋密封件，其柔性密封部在被抵接物抵接时能够发生轴向弯曲形变，并具有径向弹性张力，使其在张力变化范围内，能够始终与抵接物相抵接。在柔性密封部被抵接变形的同时，形变容量部为柔性密封件提供折弯半径，避免柔性密封部在弯折角度过大时发生折断的问题。

20、本发明所述管壳式换热器，其通过在螺旋折流板迎水侧的外缘设置螺旋密封件，并设置螺旋密封件的柔性密封部朝向螺旋折流板迎水侧弯曲并抵接于换热器筒体内壁，从而使螺旋密封件的柔性密封部在径向弹性张力作用下，始终抵接于换热器筒体内壁，对螺旋折流板与筒体内壁之间间隙实现封堵；同时，螺旋密封件的形变容量部为柔性密封件提供折弯半径，避免柔性密封部在弯折角度过大时发生折断的问题，进而使之能够适应螺旋折流板与筒体内壁之间的间隙变化。

21、本发明所述管壳式换热器中，柔性密封部通过固定部固定于螺旋件的迎水侧，其外侧端抵接于换热器筒体内壁，换热器筒体内壁为贴附于其上的柔性密封部外侧端提供径向支撑力；当流体冲击螺旋折流板时，柔性密封部的外侧端在流体压力的作用下，能够进一步紧贴于换热器筒体内壁。

技术特征：

1.一种螺旋密封件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的螺旋密封件，其特征在于，所述柔性密封部为具有柔性形变性能的金属片。

3.根据权利要求1所述的螺旋密封件，其特征在于，所述形变容量部的径向宽度不小于柔性密封部的折弯半径。

4.根据权利要求3所述的螺旋密封件，其特征在于，所述形变容量部距离螺旋件边缘的径向距离为1mm-200mm。

5.根据权利要求1所述的螺旋密封件，其特征在于，所述固定部通过铆接、栓接或焊接将柔性密封部固定于螺旋件外缘。

6.一种管壳式换热器，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的管壳式换热器，其特征在于，所述柔性密封部的外侧端与换热器筒体内壁面接触。

8.根据权利要求6所述的管壳式换热器，其特征在于，所述固定部通过铆接、栓接或焊接将柔性密封部固定于螺旋件的迎水侧。

9.根据权利要求6所述的管壳式换热器，其特征在于，所述柔性密封部的外侧端的径向展开宽度大于螺旋折流板边缘距离换热器筒体内壁的间隙宽度。

10.根据权利要求9所述的管壳式换热器，其特征在于，所述形变容量部的径向宽度大于螺旋折流板边缘距离换热器筒体内壁的间隙宽度。

技术总结本发明公开一种螺旋密封件及管壳式换热器，其包括固定部、柔性密封部及形变容量部，柔性密封部与固定部连接，其外侧端沿螺旋件径向向外突出于螺旋件外缘，固定部距离螺旋件边缘设有一形变容量部，柔性密封部的内侧端通过形变容量部与固定部连接。在管壳式换热器的螺旋折流板迎水侧外缘设置螺旋密封件，并设置螺旋密封件的柔性密封部朝向螺旋折流板迎水侧弯曲并抵接于换热器筒体内壁，从而使柔性密封部在径向弹性张力作用下，始终抵接于换热器筒体内壁，对螺旋折流板与筒体内壁之间间隙实现封堵；同时，形变容量部为柔性密封件提供折弯半径，避免柔性密封部在弯折角度过大时发生折断的问题，进而使之能够适应螺旋折流板与筒体内壁之间的间隙变化。技术研发人员：唐柳华,张荣受保护的技术使用者：武汉过控科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10