[实用新型]一种聚四氟乙烯管式空气预热器

说明书

技术领域

本实用新型属于石油化工领域，涉及一种低温耐腐蚀的聚四氟乙烯管式空气预热器。

背景技术

目前在石油化工行业使用的空气预热器一般由金属材料制造。但是，在介质存在腐蚀性时，传统的金属材料制造的空气预热器，显然不能满足使用要求。解决的方法主要有：(1)使用昂贵的金属材料，如钛合金等，这会大大提高空气预热器的制造成本，并且有时也不能防止腐蚀的产生。(2)使用非金属石墨材料，石墨材料有良好的传热性能，并且有很强的耐腐蚀性能。但由于石墨管是脆性材料，容易发生应力脆断，其可靠性和使用寿命受到了一定的影响。(3)使用聚四氟乙烯管作传热元件，聚四氟乙烯具有良好的耐腐蚀性能，但由于聚四氟乙烯化学性能稳定，管与管板的焊接较难控制，由于聚四氟乙烯的管板焊接工艺原理不同于钢制换热器管板焊接，就目前来讲还无法进行内部焊接质量检测，只能通过宏观检验手段，如水压试验或气密性试验，来确定焊接面的牢固性。对焊接面上存在的个别缺陷无法立即测定，只能在使用一段时间后定期检查弥补。这就影响了聚四氟乙烯换热器应用的可靠性。

专利CN200920022497.1公开了一种高效节能聚四氟乙烯列管式换热器，包括筒体、换热管以及封闭件，换热管由若干束并列排列的石墨改性聚四氟乙烯复合材料管组成，封闭件包括封头、管板和盖板，产品介质的进出口在封头上，换热管用折流板固定在筒体上，换热管与管板之间采用金属浴高温热熔胀焊接。但由于聚四氟乙烯化学性能稳定，管与管板的焊接较难控制，密封质量难于保证。另外，由于聚四氟乙烯的热膨胀系数远远大于碳钢，使用中的热膨胀无法释放，容易使焊缝产生应力破坏，使换热器失效。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的管式聚四氟乙烯换热器管板焊接密封性较差，容易发生介质泄露的技术问题，本实用新型提供了一种聚四氟乙烯管式空气预热器。

本实用新型提供的聚四氟乙烯管式空气预热器主要由烟气进口段、烟气出口段、烟气管箱、空气进口段、空气出口段、空气管箱、复合管板、聚四氟乙烯管和密封组件组成；烟气进口段和烟气出口段位于烟气管箱的两端，与烟气管箱处于同一轴线上，烟气进口段、烟气管箱和烟气出口段形成烟气通道；烟气管箱内为与烟气管箱轴线呈垂直布置的聚四氟乙烯管，空气进口段通过聚四氟乙烯管和空气管箱与空气出口段相连通，空气进口段、聚四氟乙烯管、空气管箱和空气出口段共同形成空气通道；其中密封组件用于复合管板和聚四氟乙烯管之间的密封，主要由压紧螺钉、支撑套筒、密封管座和密封垫组成，密封管座穿过复合管板上的管孔与复合管板焊接在一起，支撑套筒装于聚四氟乙烯管端的内壁上，装有支撑套筒的聚四氟乙烯管端穿过密封管座，在密封管座内壁与聚四氟乙烯管端外壁之间形成一环形空间，环形空间底部装有密封垫，密封垫用压紧螺钉压紧固定。

在本实用新型的方案中，由于聚四氟乙烯管较软，先在管端加装支撑套筒，防止密封时产生不规则变形，影响密封效果。接下来把聚四氟乙烯管穿入密封管座内，并从聚四氟乙烯管的端部装入密封垫，最后装上压紧螺钉，旋转压紧螺钉挤压密封垫，使其产生变形，达到密封效果。由于聚四氟乙烯的热膨胀系数远大于碳钢材料，所以空气预热器热态工作时，聚四氟乙烯管的膨胀量要远大于碳钢，采用管与管板直接焊接的结构时，由于热应力无法释放，而易损坏管与管板的密封。而本实用新型的方案中，聚四氟乙烯管端可在密封管座和压紧螺钉内腔组成的通道内沿轴向自由膨胀，不但密封性良好，而且不会损坏密封结构，这就能保证管与管板之间可靠的密封性能。

附图说明

图1为本实用新型的聚四氟乙烯管式空气预热器的结构示意图；

图2为图1的空气预热器的密封组件的结构示意图。

图中：1-空气进口段，2-复合管板，3-聚四氟乙烯管，4-烟气进口段，5-空气管箱，6-空气出口段，7-烟气出口段，8-烟气管箱，9-压紧螺钉，10-支撑套筒，11-密封管座，12-密封圈，13-密封环。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。