本發(fā)明涉及管殼式熱交換器技術領域，特別是涉及一種便于靈活測試的可拆卸管束管程可靠性試壓裝置。

背景技術：

管殼式熱交換器屬間壁式熱交換器，分管程與殼程。根據工藝需要，管程、殼程內分別流動有不同參數、不同種類的介質，用于使需要的介質升溫或降溫。其中，浮頭式、u形管式熱交換器均是典型結構，主要用于管、殼程溫差大，管束需要經常清洗場合，是煉化行業(yè)主要的結構型式。在制造和檢修過程中，都需要對其可拆卸管束進行管頭（管板與換熱管連接接頭）試壓，通常需要設計專用的殼程試壓工裝才能實現，增大了試壓成本。

對于換熱管為正方形排列，且管程試驗壓力值大于等于殼程試驗壓力時，可用管程試壓取代殼程試壓。此時，應借助窺視鏡從管板背面檢查滲漏情況，并按布管圖的位置做好出現滲漏管頭標記，使修復時能快速找到準確位置。同樣可起到殼程試壓的目的。

為了實現管程試壓，可采用原設備的管箱、浮頭蓋和鉤圈，但與管箱通過緊固件連接的法蘭環(huán)設計是一個難題。從安全角度來講，法蘭環(huán)應是整體結構，但安裝時要依次穿過浮動管板、支持板、折流板等幾乎整個管束，對于通常采用臥式且管束底部有支撐的場合，實現起來難度極大，工程中幾無按此應用。

為了試壓過程順利進行，一般需將法蘭環(huán)剖分，這樣可以從側面安裝，避免穿越管束的難題，為避免剖分的法蘭環(huán)散開，又使用連接板和螺釘簡單地連接一下。由于剖分后法蘭環(huán)不再是均勻受力，連接處在試壓過程中容易失效，造成很大的安全隱患。

無法獲得管箱、浮頭蓋和鉤圈，或者用戶只要求制造管束時，這些部件都需要制造商自行制造，雖然管箱、浮頭蓋可以簡化為帶一定內部空間的法蘭蓋，但一般均按原設備密封設計進行法蘭蓋的設計，試壓工裝十分沉重，還需要鍛件制造，試壓成本高昂。

因此有必要設計一種安全性高，既可在制造企業(yè)使用，又可用于用戶檢修使用，制造相對簡單，適用范圍大、經濟性好的管程試壓裝置。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是提供一種便于靈活測試的可拆卸管束管程可靠性試壓裝置，該密封結構可以實現試驗壓力達數十兆帕，且結構簡單，安全可靠，可用于浮頭式管束和u形管式管束管程試壓，特別對正方形布管的管頭滲漏檢驗十分有效。免去了制造殼程試壓筒體的高昂費用。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現：一種可拆卸管束管程可靠性試壓裝置，它包括有固定端部分及浮動端部分，換熱管，其特征在于：所述固定端部分包括：帶進流口管座的固定端法蘭蓋，在固定端法蘭蓋的一端依次設置有限位圓筒、固定端鉤圈，在限位圓筒的內側還設置有固定管板，在固定端法蘭蓋與固定管板之間設置有帶固定端○型圈的固定端密封環(huán)，在固定管板與固定端鉤圈之間嵌入有一剖分楔形環(huán)，其中楔形部分嵌入在固定端鉤圈內，所述的固定端法蘭蓋與固定端鉤圈之間連接有固定端螺柱及固定端螺母，在固定端法蘭蓋內側還設置有與進流口管座相連通的通道，該通道與固定端法蘭蓋和固定管板之間的縫隙相通；所述浮動端部分包括：與固定端部分對稱設置的浮動端鉤圈，該浮動端鉤圈向外依次設置有浮動管板，帶浮動端○型圈的浮動端密封環(huán)及浮動端法蘭蓋，所述的浮動端鉤圈與浮動管板之間為相互嵌入式結構，所述的浮動端法蘭蓋與浮動端鉤圈之間連接有浮動端螺柱及浮動端螺母；在所述固定端部分及浮動端部分之間的固定管板上還固定設有定距管，該定距管另一端通過拉桿及拉桿螺母限位在支持板上；換熱管設置在固定管板與浮動管板之間，且與固定端法蘭蓋和固定管板之間的縫隙相連通。

為了進一步提高密封效果，則所述固定端密封環(huán)及浮動端密封環(huán)的側面分別設置有環(huán)凹槽，固定端○型圈和浮動端○型圈分別設置在所述的環(huán)凹槽內。

所述剖分楔形環(huán)嵌入固定端鉤圈所滿足的自鎖條件是，升角范圍在11°～17°之間。而所述的浮動端鉤圈升角根據浮動管板結構升角確定。

在固定端法蘭蓋上加工有流體通道，上部焊有用于試壓介質的注入、排氣、和聯通壓力表的進流口管座。

另外，在進流口管座上加工有自密封的錐管螺紋。

試壓時，因位于固定端的剖分楔形環(huán)被嚴格限定在限位圓筒內，且固定端鉤圈與其自鎖關系，使試壓過程具有高可靠性；同樣，浮動端也具有高可靠性。固定端密封環(huán)和浮動端密封環(huán)上，分別加工有環(huán)凹槽，用于安放○型圈，密封能力強，適合管程高、中、低壓試壓場合。

具體來講，當旋緊固定端螺母時，固定端法蘭蓋、固定端密封環(huán)、固定管板等各密封面相互貼緊，迫使安放在固定端密封環(huán)內的固定端○型圈產生變形，從而實現固定管板管程側的密封；同理旋緊浮動端螺母時，可實現浮動管板管程側的密封。

本發(fā)明的有益效果是：由于采用○型圈密封，預緊和試壓狀態(tài)螺栓載荷較小，使法蘭蓋厚度大為減小。與現有技術采用整體鍛件法蘭蓋，密封采用原設備中所使用的纏繞墊或齒形墊的密封形式相比，經濟性要好的多；將帶有函腔和密封凸肩的凹型法蘭蓋，分設為純法蘭蓋和密封環(huán)，不僅零件簡單、精度高，直接選用板料少許加工即可，制造成本大為降低；○型圈可以使用條料自制，免去了昂貴的纏繞墊、齒形墊費用；最為關鍵的是，由于采用限位套筒、剖分楔形環(huán)、鉤圈組合結構，即：楔形環(huán)與鉤圈剖分面互成90°，楔形環(huán)與鉤圈存在自鎖關系，試壓過程的安全得以保證；○型圈密封能力強，可承受很高的壓力，適合各種高、中、低壓場合。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的半剖結構示意簡圖

圖2是圖1中的ⅰ向放大示意圖。

附圖中主要部件說明：1、固定端法蘭蓋；2、換熱管；3、固定端密封環(huán)；4、固定端○型圈；5、固定端螺柱；6、固定端螺母；7、管座；8、限位圓筒；9、固定管板；10、剖分楔形環(huán)；11、固定端鉤圈；12、定距管；13、折流板；14、支持板；15、拉桿螺母；16、拉桿；17、浮動端鉤圈；18、浮動管板；19、浮動端螺柱；20、浮動端法蘭蓋；21、浮動端螺母；22、浮動端○型圈；23、浮動端密封環(huán)。

下面將結合附圖通過實例，對本發(fā)明作進一步詳細說明，但下述實例僅僅是本發(fā)明的例子而已，并不代表本發(fā)明所限定的權利保護范圍，本發(fā)明的權利保護范圍以權利要求書為準。

具體實施方式

由圖1-2所示，本發(fā)明包括有固定端部分及浮動端部分，待測試的換熱管2；所述固定端部分包括：帶進流口管座7的固定端法蘭蓋1，在固定端法蘭蓋1的一端依次設置有限位圓筒8、固定端鉤圈11，在限位圓筒8的內側還設置有固定管板9，在固定端法蘭蓋1與固定管板9之間設置有帶固定端○型圈4的固定端密封環(huán)3，在固定管板9與固定端鉤圈11之間嵌入有一剖分楔形環(huán)10，其中楔形部分嵌入在固定端鉤圈11內，所述的固定端法蘭蓋1與固定端鉤圈11之間連接有固定端螺柱5及固定端螺母6，在固定端法蘭蓋1內側還設置有與進流口管座7相連通的通道，該通道與固定端法蘭蓋1和固定管板9之間的縫隙相通；所述浮動端部分包括：與固定端部分對稱設置的浮動端鉤圈17，該浮動端鉤圈17向外依次設置有浮動管板18，帶浮動端○型圈22的浮動端密封環(huán)23及浮動端法蘭蓋20，所述的浮動端鉤圈17與浮動管板18之間為相互嵌入式結構，所述的浮動端法蘭蓋20與浮動端鉤圈17之間連接有浮動端螺柱19及浮動端螺母21；在所述固定端部分及浮動端部分之間的固定管板9上還固定設有定距管12，該定距管12另一端通過拉桿16及拉桿螺母15限位在支持板14上；待測試的換熱管2設置在固定管板9與浮動管板18之間，且與固定端法蘭蓋1和固定管板9之間的縫隙相連通。另外，圖中的13為折流板。

首先，加工出符合要求的零件，具體尺寸要求如下：固定端密封環(huán)3、剖分楔形環(huán)10外徑尺寸與固定管板9外徑一致，限位圓筒8與上述零件間隙配合，最大間隙0.4mm，最小間隙0.2mm。剖分楔形環(huán)10外徑與固定端鉤圈11配合內徑尺寸一致，剖分楔形環(huán)10由限位圓筒8、固定管板9、固定端鉤圈11共同限位；限位圓筒8長度應保證至少一半剖分楔形環(huán)10包容在圓筒內，且安裝后使限位圓筒8與固定端鉤圈11留有不少于2mm間隙。剖分楔形環(huán)10、固定端鉤圈11滿足自鎖條件，升角范圍在11°～17°（90°-α）之間；浮動端密封環(huán)23外徑與浮動管板18外徑一致，浮動端鉤圈17按浮動管板18結構型式設計；固定端密封環(huán)3、浮動端密封環(huán)23上的環(huán)槽，應根據各自選用固定端○型圈4、浮動端○型圈22規(guī)格確定。

試壓裝置固定管板9端部安裝時，依次裝入已嵌進固定端○型圈4的固定端密封環(huán)3、限位圓筒8、剖分楔形環(huán)10、已加工出流體通道和焊好管座7的固定端法蘭蓋1、固定端鉤圈11，且使剖分楔形環(huán)10與固定端鉤圈11剖分面互成90°，再安裝固定端螺柱5、固定端螺母6。旋緊固定端螺母6時，固定端法蘭蓋1、固定端密封環(huán)3、固定管板9等各密封面相互貼緊，迫使安放在固定端密封環(huán)3內的固定端○型圈4產生變形，從而實現固定管板9管程側的密封。

試壓裝置浮動管板18端部安裝時，依次將已嵌入浮動端○型圈22的浮動端密封環(huán)23、浮動端法蘭蓋20、浮動端鉤圈17、浮動端螺柱19、浮動端螺母21，當旋緊浮動端螺母21時，同樣可實現浮動管板18管程側的密封。

此時，已完成可拆卸管束管程高可靠性試壓裝置所有安裝程序，可注水試壓了。

本發(fā)明的工裝結構除用于浮頭式熱交換器管束管程試壓外，同樣適于u形管式熱交換器管束管程試壓，此時，浮動端部分省略。