1.本實用新型屬于浮頭式換熱器技術(shù)領(lǐng)域，涉及浮頭換熱器管程試壓工裝設(shè)計與制作。背景技術(shù)：2.浮頭式換熱器是管殼式換熱器的一種，其優(yōu)點是清洗方便，不會產(chǎn)生熱應(yīng)力，適用于筒體和管束之間壁溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢的場合，廣泛應(yīng)用于石油化工行業(yè)，市場需求較大。浮頭換熱器的管箱3和筒體4的使用年限一般為10～15年，鉤圈7及浮頭蓋6一般為6～8年，管束使用年限一般僅為3～5年，由于換熱器各部件使用年限不一樣，制造廠經(jīng)常遇到只訂購管束、浮頭蓋及鉤圈而無法提供管箱及筒體的情況，上述備件出廠前業(yè)主及監(jiān)檢機構(gòu)要求進行管程試壓，以保證浮動管板、浮頭蓋密封要求。正常情況下，換熱器的管程試壓需要管箱3、管束18、筒體4、浮頭蓋6、鉤圈7、墊片等部件齊全方可進行，具體形式如圖1所示，管束18由固定管板10、換熱管9、浮動管板8組成，固定管板10和浮動管板8具有通孔結(jié)構(gòu)，換熱管9通過管板通孔穿入管板并露出管板端面，換熱管與管板端面采用焊接形式連接，介質(zhì)可以自一側(cè)管板通過換熱管到達另一側(cè)管板。試壓時，管束自筒體4左側(cè)穿入并使固定管板10 右端面與筒體4的左側(cè)法蘭靠緊，二者之間加裝管箱側(cè)墊片11。固定管板10 左側(cè)加裝管箱3，二者之間加裝管箱墊片12，筒體4左側(cè)法蘭與管箱右側(cè)法蘭通過螺栓連接，在螺栓預(yù)緊力的作用實現(xiàn)固定管板兩側(cè)密封面的密封。在浮動管板8右側(cè)加裝浮頭墊片5及浮頭蓋6，左側(cè)加裝鉤圈7，浮頭蓋6與鉤圈7 通過螺栓連接，螺栓預(yù)緊力通過鉤圈7作用于浮動管板與浮頭蓋6，實現(xiàn)浮頭管板與浮頭蓋密封面之間密封。在管箱3下接管處加裝試壓泵13和試壓泵連接閥門14、進水管和法蘭蓋組合件15，試壓泵13和試壓泵連接閥門14與進水管和法蘭蓋組合件15通過焊接方式連接，二者之間加裝管箱下接管墊片16。進水管和法蘭蓋組合件15的法蘭蓋與管箱3的下接管法蘭通過螺栓連接，在螺栓預(yù)緊力的作用下實現(xiàn)該處的密封。管箱的上接管處加裝壓力表管座管及法蘭蓋組合件1，該部件由管座和法蘭蓋組成，采用焊接方式連接，壓力表管座管及法蘭蓋組合件1和管箱4的上側(cè)接管法蘭通過螺栓連接，二者之間加裝管箱上接管墊片17，在螺栓預(yù)緊力的作用下實現(xiàn)該處的密封。壓力表管座管及法蘭蓋組合件1上方加裝壓力表2，壓力表試壓介質(zhì)在試壓泵13作用下經(jīng)進水管進入管箱下腔，通過管束下半部分換熱管進入到浮動管板和浮頭蓋間的腔體，又由浮動管板上半部分管孔經(jīng)換熱管回流至管箱上半部分腔體及壓力表2 處，試壓介質(zhì)充滿上述換熱器管程區(qū)域并達到管程試驗壓力，檢查固定管板 10兩側(cè)墊片及浮動管板8與浮頭蓋6間的浮頭墊片處是否有試壓介質(zhì)泄漏，從而實現(xiàn)換熱器管程試壓。但管箱3及筒體4的制造費用較高，特別是大型浮頭換熱器，制造廠無法承擔。因此，如何在不采用管箱及筒體前提下實現(xiàn)浮頭換熱器管程試壓成為了我們研究的方向。技術(shù)實現(xiàn)要素：3.(一)本實用新型所要解決的技術(shù)問題4.本實用新型提供的新的浮頭式換熱器管程試壓工裝，具有結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，造價較低，能代替管箱及筒體實現(xiàn)浮頭換熱器管程試壓功能。5.(二)本實用新型的完整技術(shù)方案6.一種浮頭式換熱器管程試壓工裝，其特征在于，包括管箱壓蓋部分、筒體壓蓋部分、管束支撐部分；7.管箱壓蓋部分位于固定管板左側(cè)，筒體壓蓋部分位于固定管板右側(cè)，管束支撐部分位于管束下方；管箱壓蓋部分，提供試壓介質(zhì)進出通道，連接試壓泵(13)和壓力表(2)；管箱壓蓋部分包括進水管(19)、排水管(25)、閘閥(26)、管程側(cè)壓蓋(20)和球冠形封頭(21)、管箱墊片(12)；進水管(19)由l型彎管及一個水平直管組成，l型彎管頂部帶壓力表管座結(jié)構(gòu)，用于連接壓力表(2)；管程側(cè)壓蓋(20)為鋼環(huán)形工件，與固定管板(10) 相接觸的一側(cè)加工有凹槽結(jié)構(gòu)；球冠形封頭(21)，外觀形狀為球殼的球冠部分；排水管(25)、進水管(19)、管程側(cè)壓蓋(20)與球冠形封頭(21)通過焊接的方式密封連接在一起；球冠形封頭(21)外周與管程側(cè)壓蓋(20) 的環(huán)形內(nèi)圓壁面焊接；球冠形封頭(21)的正上方與正下方分別加工一個通孔，然后排水管(25)和進水管(19)分別通過焊接的方式固定在球冠形封頭(21) 的兩個通孔上，排水管(25)的排水端口與排水管側(cè)閘閥(26)采用法蘭連接，試壓泵連接閥門(14)與試壓泵(13)連接，進水管(19)與試壓泵連接閥門 (14)采用高壓軟管連接，管箱墊片(12)位于固定管板(10)和管程側(cè)壓蓋 (20)之間；8.筒體壓蓋部分包括筒體側(cè)壓蓋(22)和管箱側(cè)墊片(11)；筒體側(cè)壓蓋 (22)位于固定管板(10)右側(cè)，與固定管板接觸一側(cè)加工有的凹槽結(jié)構(gòu)，固定管板嵌入到凹槽內(nèi)；筒體側(cè)壓蓋(22)通過螺栓孔與管程側(cè)壓蓋(20) 的連接；管箱側(cè)墊片(11)位于筒體側(cè)壓蓋(22)和固定管板(10)的密封面之間；9.管束支撐部分包括若干個管束專用支座(23)，管束專用支座(23)包括圓弧形墊板(27)、筋板(28)、腹板(29)、底板(30)，各部件相對垂直組對后角焊縫焊接連接。10.本實用新型的技術(shù)效果：11.管束試壓過程需要支撐，保證在不損傷換熱管的前提下，將管束支撐起一定高度，一方面滿足試壓設(shè)備、閥門及管件試壓工裝與管束連接的空間需求，另一方面防止浮頭蓋和鉤圈在試壓時接觸地面引起密封面泄漏。12.該工裝能滿足各種規(guī)格浮頭換熱器的管程試壓需求，結(jié)構(gòu)簡單，球冠形封頭可以利用制造廠的壓力機自行制作，管程側(cè)壓蓋及筒體側(cè)壓蓋可以采用制造廠邊角余料拼焊制成，對于規(guī)格較小的浮頭換熱器工裝還可以進一步簡化為l 型螺栓結(jié)構(gòu)，管束專用支座為管束試壓提供了多點支持，保證管束受力的均勻性，并且制作一套大規(guī)格的管束專用支座，可以向下兼容其他任何規(guī)格的浮頭換熱器管束，不需要重復(fù)制作，大幅降低了管程試壓成本。我廠已進行了該工裝的實際應(yīng)用，效果良好，具有一定的推廣價值。附圖說明13.圖1為現(xiàn)有的正常情況下浮頭換熱器管程試壓示意圖；14.圖2為本實用新型浮頭換熱器管程試壓工裝示意圖；15.圖3為本實用新型筒體側(cè)壓蓋結(jié)構(gòu)示意圖；16.圖4為圖3的a-a向視圖；17.圖5為本實用新型管束專用支座結(jié)構(gòu)示意圖；18.圖6為圖5的側(cè)視圖。19.圖7為l型螺栓示意圖20.31、螺母32、l型螺栓21.圖1中，1、壓力表管座及法蘭蓋組合件2、壓力表3、管箱4、筒體5、浮頭墊片6、浮頭蓋；7、鉤圈；8、浮動管板9、換熱管10、固定管板11、管箱側(cè)墊片12、管箱墊片；13、試壓泵14、試壓泵連接閥門15、進水管和法蘭蓋組合件16、管箱下接管墊片；17、管箱上接管墊片 18、管束；22.圖2中，2、壓力表5、浮頭墊片6、浮頭蓋7、鉤圈8、浮動管板 9、換熱管10、固定管板；11、管箱側(cè)墊片12、管箱墊片13、試壓泵14、試壓泵連接閥門18、管束19、進水管；20、管程側(cè)壓蓋21、球冠形封頭22、筒體側(cè)壓蓋23、管束專用支座24、螺栓25、排水管23.26、閘閥具體實施方式24.實施例125.浮頭換熱器管程試壓工裝的結(jié)構(gòu)及工作原理，如圖2所示。26.本實用新型的浮頭換熱器管程試壓工裝主要由三部分構(gòu)成：管箱壓蓋部分、筒體壓蓋部分、管束支撐部分。管箱壓蓋部分位于固定管板10左側(cè)，筒體壓蓋部分位于固定管板10右側(cè)，管束支撐部分位于管束18下方，其各部分的主要部件及功能如下：27.1.管箱壓蓋部分28.管箱壓蓋部分主要作用：該部分起提供試壓介質(zhì)進出通道，連接試壓泵 13和壓力表2，并保證固定管板10側(cè)密封的作用。29.管箱壓蓋部分包括進水管19、排水管25、閘閥26、管程側(cè)壓蓋20和球冠形封頭21、管箱墊片12。進水管19由l型彎管及一個水平直管組成，二者采用焊接形式連接，l型彎管頂部帶壓力表管座結(jié)構(gòu)，用于連接壓力表2，壓力表管座與l型彎管采用焊接形式連接。管程側(cè)壓蓋20為鋼板制作的有一定厚度、加工出內(nèi)外圓的環(huán)形工件，其上以一定尺寸的眼心距均布一定數(shù)量的螺栓孔，與固定管板10相接觸的一側(cè)加工有具備密封能力的凹槽結(jié)構(gòu)。球冠形封頭21，外觀形狀為球殼的球冠部分，由圓形鋼板經(jīng)壓力機壓制而成。進水管19和排水管25能夠為試壓介質(zhì)進出管束提供通道。排水管25、進水管19、管程側(cè)壓蓋20與球冠形封頭21通過焊接的方式連接在一起，保證各部件連接部分的密封性。球冠形封頭21外周與管程側(cè)壓蓋20環(huán)形工件的內(nèi)圓壁面組對后，球冠形封頭21外周邊沿內(nèi)外兩側(cè)焊接角焊縫。球冠形封頭21的正上方與正下方分別加工一個通孔，然后排水管25和進水管19分別通過焊接的方式固定在球冠形封頭21的兩個通孔上，排水管25的排水端口與排水管側(cè)閘閥26 采用法蘭連接，試壓泵連接閥門14與試壓泵13通過焊接形式連接，進水管 19與試壓泵連接閥門14采用高壓軟管連接，管箱墊片12位于固定管板10和管程側(cè)壓蓋20之間，在螺栓24作用下，形成封閉管路。30.2.筒體壓蓋部分31.筒體壓蓋部分作用：該部分主要起配合固定管板側(cè)的螺栓24為管程側(cè)壓蓋20提供密封緊固力的作用。32.筒體壓蓋部分包括筒體側(cè)壓蓋22和管箱側(cè)墊片11。筒體側(cè)壓蓋22位于固定管板10右側(cè)，結(jié)構(gòu)樣式如圖3所示，該部件由有一定厚度、加工出內(nèi)外圓的環(huán)形鋼板經(jīng)機加工而成，其上以一定尺寸的眼心距均布一定數(shù)量的螺栓孔，與固定管板接觸一側(cè)加工有具備密封能力的凹槽結(jié)構(gòu)，并且可以將固定管板嵌入到凹槽內(nèi)，使筒體側(cè)壓蓋22通過螺栓孔實現(xiàn)與管程側(cè)壓蓋20的連接的同時，保證筒體側(cè)壓蓋22因固定管板限制而不易因重力下墜。管箱側(cè)墊片11 位于筒體側(cè)壓蓋22和固定管板10的密封面之間，其規(guī)格與管箱墊片12一致，材質(zhì)為石棉橡膠板，該部件作用為防止管程側(cè)壓蓋20在固定管板10側(cè)螺栓 24緊固過程中損傷固定管板10密封面。33.3.管束支撐部分34.管束支撐部分主要作用：該部分起支撐管束，給換熱器試壓提供所需作業(yè)空間的作用。35.管束支撐部分包括若干個管束專用支座23，當管束18長度小于等于6米時，管束專用支座23數(shù)量為2個，當管束18長度大于6米時，管束專用支座 23數(shù)量為3個。如圖5所示，管束專用支座23包括圓弧形墊板27、筋板28、腹板29、底板30，各部件相對垂直組對后角焊縫焊接連接，如圖5所示，其中圓弧形墊板27由鋼板壓制而成，位于管束專用支座23頂部，其寬度能夠滿足支撐兩塊折流板，這種結(jié)構(gòu)能夠為管束提供多點支撐，使管束18在試壓時受力更加均勻，可以避免管束18局部受力過大而損傷換熱管9。圓弧形墊板 27曲率半徑應(yīng)選擇大規(guī)格，大規(guī)格弧型墊板能夠?qū)崿F(xiàn)向下兼容所有規(guī)格的試壓管束。腹板29位于圓弧形墊板27下方，上端具有圓弧形結(jié)構(gòu)，與圓弧形墊片下端弧面貼合，二者通過焊接形式連接，起主要支撐作用，兩端帶有吊具掛點，可以用于自由調(diào)整兩個管束專用支座23之間的間距，從而能夠適用不同折流板間距管束的支撐要求。底板30位于腹板29下方，該部件與地面接觸，保證管束專用支座23穩(wěn)定性，二者通過焊接形式連接。筋板28位于圓弧形墊板27、腹板29、底板30之間，數(shù)量4件，起加強作用，與上述部件通過焊接形式連接。36.浮頭換熱器管程試壓工裝工作流程簡述：37.調(diào)整各個管束專用支座23之間的距離，保證每塊圓弧形墊板27能夠支撐兩塊及以上數(shù)量的折流板。將管束18放置到管束專用支座23上，加裝浮頭蓋6、浮頭墊片5、鉤圈7，并緊固浮頭管板側(cè)的螺栓，實現(xiàn)浮頭側(cè)密封。加裝管程側(cè)壓蓋20部分組件、管箱墊片12及筒體側(cè)壓蓋22部分組件，并緊固固定管板側(cè)的螺栓24，實現(xiàn)固定管板側(cè)密封。關(guān)閉排水管25側(cè)閘閥26，自進水管19的橫管注入試壓介質(zhì)，試壓介質(zhì)通過進水管19及球冠形封頭21進入管束，又經(jīng)換熱管9 到達浮頭側(cè)，在球冠形封頭21、管束18、浮頭蓋6充滿試壓介質(zhì)后，在進水管 19的立管頂部加裝壓力表2。將試壓泵13、試壓泵連接閥門14及進水管19的橫管連接，打開進水管側(cè)試壓泵連接閥門14，啟動試壓泵13，對浮頭換熱器進行管程試壓，檢查浮頭側(cè)及固定側(cè)是否存在泄漏。試壓完畢后，拆卸壓力表2，打開排水管25側(cè)閘閥26，排出試壓介質(zhì)。38.對于壓力低，規(guī)格較小的浮頭換熱器，筒體壓蓋部分和固定管板側(cè)螺栓兩部分組件可以簡化為l型螺栓，具體形式如圖7所示。39.球冠形封頭21與管程側(cè)壓蓋20組合件實現(xiàn)了浮頭換熱器管箱的試壓功能，排水管25及進水管19不經(jīng)過管箱接管及法蘭構(gòu)件直接與球冠形封頭21連接，簡化了試壓介質(zhì)進入管束通道，球冠形封頭21可以由圓型鋼板經(jīng)壓力機壓制而成，易于制造，大部分制造廠可以實現(xiàn)自制，成本低廉。環(huán)狀筒體側(cè)壓蓋 22取代筒體4，在管程試壓實現(xiàn)筒體4的功能。對試驗壓力較低的浮頭換熱器，固定管板10側(cè)螺栓24、筒體側(cè)壓蓋22和管箱側(cè)墊片11可以簡化成l型螺栓32和螺母31的結(jié)構(gòu)，縮減了試壓工裝的組件數(shù)量，大幅降低了試壓成本。管束專用支座23可以起到穩(wěn)定支撐，圓弧形墊板27相比常規(guī)換熱器支座墊板在寬度上進行增加，并且?guī)в斜阌诘跹b的結(jié)構(gòu)，方便調(diào)整支座間距離。

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