專利名稱：一種用于高壓換熱器的隔膜盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油化工領(lǐng)域，進(jìn)一步地說，是涉及一種用于高壓換熱器的隔膜盤。
背景技術(shù)：
隔膜密封高壓換熱器在加氫裝置應(yīng)用越來越廣泛，以結(jié)構(gòu)簡單、機(jī)加工件少、密封可靠，法蘭螺栓規(guī)格較小，檢維修方便、生產(chǎn)成本較低而越來越多用戶的歡迎。如何提高隔膜密封的可靠性，就成了這種換熱器的核心所在。原來的隔膜盤結(jié)構(gòu)型式是從螺紋鎖緊環(huán)式高壓換熱器類似部件如圖1所示中的密封盤移植過來的，但眾所周知，這是兩種完全不同結(jié)構(gòu)類型高壓換熱器，密封方式和力的傳遞方式完全不同，螺紋鎖緊環(huán)式的密封方式為螺紋密封，而隔膜密封高壓換熱器的密封方式為無墊片密封，即隔膜盤通過角焊縫焊接在法蘭面上實現(xiàn)密封。隔膜盤的受力方式與螺紋鎖緊環(huán)完全不一樣，因而，若完全照搬，給設(shè)備的安全運行帶來隱患，計算表明，如果采用圖1所示的隔膜盤，應(yīng)力集中的結(jié)果可能導(dǎo)致隔膜盤薄弱處變形。

實用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供了一種用于高壓換熱器的隔膜盤，可以改善隔膜盤的受力狀況，使應(yīng)力分布均勻，提高密封效果。本實用新型的目的是提供一種用于高壓換熱器的隔膜盤。所述隔膜盤為中心設(shè)置有圓形凸臺的圓盤，所述圓形凸臺和圓盤同軸，隔膜盤中心厚度(即圓盤地面到凸臺的上端面的厚度)為15-18mm，圓形凸臺和圓盤之間的倒角為圓角，圓角的圓弧半徑至少為1.5mm;所述圓形凸臺和圓盤形成的凹面的粗糙度至少為Ra6. 3 ；所述圓盤另一側(cè)對應(yīng)于凹面位置的粗糙度至少為Ra6. 3 ；所述隔膜盤還可以包括支架，支架設(shè)置于隔膜盤沒有凸臺的面上，與隔膜盤固定連接本實用新型采用有限元應(yīng)力分析方法，消除密封盤變薄處，將其拉直，極大的改善了應(yīng)力分布狀況。所述隔膜盤材料可以選用抗腐蝕性較好的材料，根據(jù)操作介質(zhì)情況可以選用高合金材料如316、316L、Incoloy 825, Inconel 625等，所述隔膜盤厚度H不能太厚也不能太薄，既兼顧到抗變形能力，又不因太厚而造成徑向膨脹應(yīng)力太大，根據(jù)應(yīng)力分析計算，在15-18mm為宜，具體要根據(jù)計算定；所述隔膜盤與筒體端部或筒體法蘭裝配形式借鑒法蘭的密封形式之一的凹凸面， 其中隔膜盤上凸臺和圓盤想成的凹面有一定深度h，為盡最大可能與兩側(cè)法蘭和法蘭蓋貼緊，隔膜盤兩側(cè)與法蘭接觸的位置的粗糙度應(yīng)至少為Ra6. 3;所述凸臺與圓盤的連接處應(yīng)設(shè)圓角，圓角的設(shè)置改善了應(yīng)力分布；所述支架為在隔膜盤厚度不能太厚的情況下進(jìn)一步提高隔膜盤的穩(wěn)定性，而采取的附加部件，支架可采用現(xiàn)有技術(shù)中用于隔膜盤的所有支架結(jié)構(gòu)，優(yōu)選圓環(huán)狀的支架結(jié)構(gòu)， 支架與隔膜盤的連接是固定連接，優(yōu)選套筒連接。由于采用上述結(jié)構(gòu)，這種隔膜盤受力狀況大大改善，應(yīng)力分布更加均勻，不存在應(yīng)力局部過載區(qū)域，隔膜盤與法蘭蓋的變形完全協(xié)調(diào)，因而操作過程中不會給隔膜角焊縫施加過大載荷，使焊縫僅承擔(dān)密封作用；而隔膜盤與法蘭的裝配形式又能一定程度承擔(dān)由于操作過程中不穩(wěn)施加焊縫的載荷，設(shè)計思路非常巧妙，可完全替代現(xiàn)有的隔膜結(jié)構(gòu)形式。

附圖1現(xiàn)有技術(shù)的螺紋鎖緊環(huán)換熱器密封盤結(jié)構(gòu)示意圖附圖2本實用新型所述的隔膜盤結(jié)構(gòu)示意圖附圖3實施例中的支架俯視圖附圖標(biāo)記說明1-圓形凸臺2-凹面3-倒角4-支架h-凸臺高度H-隔膜盤中心厚度
具體實施方式
下面結(jié)合實施例，進(jìn)一步說明本實用新型。實施例一種用于高壓換熱器的隔膜盤，如圖2所示，隔膜盤為中心設(shè)置有圓形凸臺1的圓盤，所述圓形凸臺1和圓盤同軸，隔膜盤中心厚度為15mm，圓形凸臺和圓盤之間的倒角3為圓角，圓角的圓弧半徑為1.5mm，可以降低應(yīng)力集中；圓形凸臺的高度h為2mm，所述圓形凸臺1和圓盤形成的凹面M的粗糙度為Ra6. 3 ；所述圓盤另一側(cè)對應(yīng)于凹面位置的粗糙度為 Ra6. 3，可以與兩側(cè)法蘭和法蘭蓋貼緊；凹面的寬度為22mm，隔膜盤沒有凸臺的一面設(shè)置有支架，支架4為用鋼板焊接而成的兩個圓環(huán)結(jié)構(gòu)， 兩個圓環(huán)用筋板焊接連接，支架4中心焊制一套管，套管與內(nèi)圓環(huán)之間用筋板焊接連接，如圖3所示，支架與隔膜盤采用套管連接，支架增強(qiáng)了隔膜盤的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求1.一種用于高壓換熱器的隔膜盤，其特征在于所述隔膜盤為中心設(shè)置有圓形凸臺的圓盤，所述圓形凸臺和圓盤同軸，隔膜盤中心厚度為15-18mm，圓形凸臺和圓盤之間的倒角為圓角。
2.如權(quán)利要求1所述的用于高壓換熱器的隔膜盤，其特征在于 所述圓角的圓弧半徑至少為1. 5mm。
3.如權(quán)利要求1所述的用于高壓換熱器的隔膜盤，其特征在于 所述圓形凸臺和圓盤形成的凹面的粗糙度至少為Ra6. 3 ； 所述圓盤另一側(cè)對應(yīng)于凹面位置的粗糙度至少為Ra6. 3。
4.如權(quán)利要求1 3之一所述的用于高壓換熱器的隔膜盤，其特征在于 所述隔膜盤包括支架，支架設(shè)置于隔膜盤沒有凸臺的面上，與隔膜盤固定連接。
專利摘要本實用新型公開了一種用于高壓換熱器的隔膜盤，所述隔膜盤為中心設(shè)置有圓形凸臺的圓盤，所述圓形凸臺和圓盤同軸，隔膜盤中心厚度為15-18mm，圓形凸臺和圓盤之間的倒角為圓角，圓角的圓弧半徑至少為1.5mm，所述隔膜盤還包括支架。本實用新型所述的隔膜盤可以改善隔膜盤的受力狀況，使應(yīng)力分布均勻，提高密封效果。
文檔編號F28F11/02GK202083275SQ20112012105
公開日2011年12月21日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者張迎愷, 王金光, 許偉, 高暉 申請人:中國石化工程建設(shè)公司, 中國石油化工集團(tuán)公司