螺紋鎖緊環換熱器結構終於明白了，想了解其結構仔細看文章

圖2 螺紋鎖緊環換熱器密封結構圖

1-管板墊片；2-管板；3-內套筒墊片；4-內套筒；5-頂壓螺栓墊環；6-頂壓螺栓；7-承壓環；8-套筒；9-上分合環；10-大壓環；11-外密封墊圈；12-密封盤；13-外壓圈；14-內壓圈；15-外壓桿；16-內壓桿；17-螺紋鎖緊環；18-外圈壓緊螺栓；19-內圈壓緊螺栓；20-管箱壓蓋。

從圖中可以看出，管箱上管程密封墊片的壓緊力通過下列零件的傳遞來實現：螺紋鎖緊環17上的外圈壓緊螺栓18—外壓桿15一外壓圈13一密封盤12一外密封墊圈11。外密封墊圈11傳給外圈壓緊螺栓的反力最終作用在螺紋鎖緊環17和管箱大螺紋上，由此可知，外圈壓緊螺栓18只承擔壓緊外密封墊片11一種功能，因此，螺栓的直徑可以很小，而且在帶壓的條件下，隨時可以給外壓緊螺栓施力，排除外洩漏。

管程與殼程之間管板墊片的壓緊力傳遞途徑是：上分合環9上的頂壓螺栓6一頂壓螺栓墊環5—內套筒4—內套筒墊片3一管板2一管板墊片1。設備運行過程中若發現管程與殼程有串漏時，可通過擰緊螺紋鎖緊環17上的內圈壓緊螺栓19，推動內壓桿16、內壓圈14、密封盤12、大壓環10、套筒8、從而將管板墊片1壓緊。同樣，管板墊片的反力最終傳給螺紋鎖緊環17和管箱大螺紋上，內壓緊螺栓也只承擔壓緊內密封墊片的一個功能，因此螺栓的直徑較小。

由上可知螺紋鎖緊環換熱器的最大的優點是維護簡捷、靈活，可以在帶壓情況下排除洩漏，減少裝置不必要停車，實現了密封力與內壓力由不同的零部件來承擔。

3.1 大螺紋

換熱器所有的力由螺紋鎖緊環和管箱殼體端部的梯形螺紋來承擔（注意：圖2中沒有畫出梯形螺紋，我會在最後附一張帶有梯形螺紋的結構示意圖），螺紋設計是螺紋鎖緊環換熱器的關鍵之處，螺紋承受著管程和殼程的綜合載荷，是這些載荷的“最終受力點”。螺紋鎖緊環換熱器的螺紋採用AISI B1.8《stub acmescrew threads》標準的(15/16)in（23.8125mm）的短齒梯形螺紋，該螺紋具有齧合高度大、抗剪、抗彎能力強等特點，適用於螺紋鎖緊環換熱器上。該螺紋公差範圍較寬，因內、外螺紋配合公差涉及的外界因素較多，螺紋又在高溫下工作，螺紋鍛件會有微量變形，如果螺紋配合公差選的不合適，就有拆卸困難的可能。長期以來一直認為，螺紋的齒數越多越好，而根據計算結果，對整個端部螺紋來說，承壓最大的是靠近管箱內部的少數齒，其它的齒承受的力越來越小。因此，整個端部螺紋每個齒受力不一樣，這也是這種換熱器的不足之處，即力不能均勻分佈到每個齒上。

3.2 墊片的選擇

密封性和回彈性是選擇墊片的兩個重要指標。管板墊片和內套筒墊片僅需承受管板壓差產生的力及墊片本身密封所需的力，因纏繞墊的墊片係數m及比壓力y較小，為了減小管殼程之間的密封力，減少螺栓的直徑及數量，管板墊片和內套筒墊片採用纏繞墊，其由S30403金屬骨架與柔性石墨材料複合而成的。金屬骨架的上下表面有相互錯開的特殊形狀的同心圓溝槽形成波齒，金屬骨架的上下表面複合一層柔性膨脹石墨，構成整體複合墊片。外密封墊片選用選用S30403金屬墊，這樣即保證了墊片的強度，又能滿足密封要求。

3.3 上分合環設計

上分合環是本臺換熱器的優化設計，解決了殼程壓力與管程壓力不相等時力的均衡傳遞問題，緩解了螺紋承壓環的受力狀況。在管箱內壁設計溝槽，上分合環安放在槽內，為了實現力的傳遞，卡環上設置頂壓螺栓；由於裝配需要，卡環設計成4塊，這樣雖給製造帶來了麻煩，但增加了操作的可靠性，均衡了上分合環的受力。

3.4 接管與殼體焊接結構

由於與接管相焊的殼體厚度很大，並且要100％UT和RT檢測，因此採用安放式對接焊接接頭結構(見圖3)，這樣能充分發揮UT與RT兩種檢測的優點，可發現焊縫及熱影響區的根部未熔合和夾渣等焊接缺陷，保證焊接接頭的質量。

圖3 接管與殼體的焊接結構圖

四、 附圖：有梯形螺紋的示意圖

圖4 紅色橢圓內為梯形螺紋

儘管螺紋鎖緊環換熱器作為一種特殊的換熱器，在設計條件苛刻的工況下有高效節能的優勢，但是，在實際的生產過程中，該換熱器的檢修需要採用專用的檢修工具進行拆裝，在檢修的過程中需要對換熱器的螺栓螺紋進行重點的保護，以防出現螺紋咬死、拉傷等現象，從而影響設備的使用效果。同時在加工製造的過程中，換熱器的管板墊片表面粗糙度要求較高，在安裝的過程中需要嚴格對中方可達到最好的密封效果。

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關鍵字: 設計 換熱器 石油

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