专利名称：高新多效蒸馏海水淡化蒸发器管板密封圈技术
技术领域：
本高新技术涉及多效蒸馏海水淡化领域，更具体地，涉及多效蒸馏海水淡化蒸发器管板密封圈。
背景技术：
低温多效蒸馏海水淡化蒸发器，目前的主流技术是横管降膜式，加热蒸汽在换热管内凝结，海水喷淋在换热管外降膜流动，并逐渐蒸发。换热管通过管板、管支承板固定在壳体上组成换热管束，除了介质的流动情况与一般换热器不同外，结构上就是一种通常的管壳式的换热器。现有的蒸发器设计沿用了一般管壳式换热器的形式，采用换热管与管板胀接连接，或者采用弹性套连接。胀接连接是最常见的连接方式，但是限制条件较多。例如，要求换热管与管板的材料是不易产生电偶腐蚀的匹配；对换热管与管板的材料强度和塑性有一定要求，以获得良好的连接强度与密封性能；需要保证一定的管板厚度，以便工艺操作，获得良好胀口 ；会引起管板的变形，对胀接工艺要求高；对换热管和换热器壳体的热膨胀一致性有要求；变形引起的残余应力容易造成换热管和管板在含氯离子的介质中发生应力腐蚀破坏；操作成本较高，生产周期较长。另外一种连接方式是弹性套连接，将橡胶的弹性套放置在管板孔内，弹性套的内径小于换热管的外径，换热管插入放置在管板孔中的弹性套，利用弹性套的变形实现管板的密封和换热器的固定。然而，由于弹性套密封是面接触，穿管前需要将弹性套安装到管板上，为可靠密封，需要保证一定的紧度，因此穿管操作较为困难。
实用新型内容为了以更为简易的方式实现多效蒸发器换热管与管板的连接密封，本高新技术提出一种用于多效蒸馏海水淡化蒸发器的管板密封圈，所述密封圈的材料为弹性材料，其形状为环形，安装于换热管和管板孔的间隙，所述密封圈径向的厚度大于换热管和管板孔的间隙，并且所述密封圈的内径小于所述换热管的外径。所述密封圈的截面为圆角三角形，其中第一边沿所述换热管的轴向方向并且与所述换热管紧密接触，第二边与所述第一边呈30度角，第三边与所述换热管的径向方向呈 15度角。所述第一边和所述第二边之间的第一角为半径0.5mm的圆弧，所述第二边和所述第三边之间的第二角为半径Imm的圆弧，所述第三边和所述第一边之间的第三角为半径 0. 5mm的圆弧。特别地，所述密封圈的材料为硅橡胶或三元乙丙橡胶。所述密封圈轴向的厚度hi为3mm。所述密封圈径向的厚度h2为所述换热管与所述管板孔间隙的1. 2-1. 6倍，优选地为1.4倍。特别地，所述密封圈径向的厚度h2为1.7mm。所述密封圈的内径φ(1小于所述换热管的外径l-3mm。[0011]本高新技术采用密封圈实现密封，简化了换热管与管板的连接密封方式，实现了换热管与管板的弹性绝缘连接，并且对换热管与管板的强度和塑性等没有要求，仅要求二者间不易发生电偶腐蚀。
图1是根据本高新技术的环形密封圈的轴向剖视图。图2是图1的圆A处的局部放大图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本高新技术进行具体描述。参照图1和图2，示出了环形密封圈的轴向剖视图。在实施例中，为了使得密封圈能够较容易地推入换热管和管板孔的间隙，所述密封圈的截面为圆角三角形，其中第一边1 沿所述换热管的轴向方向并且与所述换热管紧密接触。图2示出了圆角三角形的具体形状和尺寸第二边2与第一边1呈30度角，第三边3与所述换热管的径向方向呈15度角。第一边1和第二边2之间的第一角为半径0. 5mm 的圆弧，第二边2和第三边3之间的第二角为半径Imm的圆弧，第三边3和第一边1之间的第三角为半径0. 5mm的圆弧。所述密封圈轴向的厚度hi为3mm，径向的厚度h2(即外径Φ 与内径Φ(1之差的一半)为所述换热管与所述管板孔间隙的1.2-1. 6倍，优选地为1.4倍。管板孔直径至少大于换热管外径2mm，即管板孔和换热管的平均间隙不小于1mm，当换热管的外径为25. 4mm 时，最佳间隙为1. 2mm，此时密封圈径向的厚度h2为图1所示的1. 7mm。所述密封圈的内径Φd小于所述换热管的外径l_3mm。本高新技术的密封圈的材料为耐老化的弹性材料，特别地为硅橡胶或三元乙丙橡胶，完全对应多效蒸发器的工作过程，不需胀接，直接推入管板孔内的间隙实现密封和换热管的固定，工作可靠，使用寿命长，施工简单。本高新技术具有对热膨胀不敏感、小压差下密封可靠、换热管抽换容易、减轻换热管束振动、密封圈安装简易、明显降低生产成本、方便检修等优点。
权利要求1.一种用于多效蒸馏海水淡化蒸发器的管板密封圈，其特征在于，所述密封圈的材料为弹性材料，其形状为环形，安装于换热管和管板孔的间隙，所述密封圈径向的厚度大于所述换热管和所述管板孔的间隙，并且所述密封圈的内径小于所述换热管的外径。
2.根据权利要求1所述的密封圈，其特征在于，其截面为圆角三角形，其中第一边(1) 沿所述换热管的轴向方向并且与所述换热管紧密接触。
3.根据权利要求2所述的密封圈，其特征在于，所述圆角三角形的第二边( 与所述第一边呈30度角，并且第三边(3)与所述换热管的径向方向呈15度角。
4.根据权利要求3所述的密封圈，其特征在于，所述第一边(1)和所述第二边(2)之间的第一角为半径0. 5mm的圆弧，所述第二边( 和所述第三边C3)之间的第二角为半径 Imm的圆弧，所述第三边(3)和所述第一边(1)之间的第三角为半径0. 5mm的圆弧。
5.根据权利要求4所述的密封圈，其特征在于，其材料为硅橡胶或三元乙丙橡胶。
6.根据权利要求5所述的密封圈，其特征在于，其轴向的厚度hi为3mm，其径向的厚度 h2为所述换热管与所述管板孔间隙的1. 2-1. 6倍。
7.根据权利要求6所述的密封圈，其特征在于，其径向的厚度h2为所述换热管与所述管板孔间隙的1.4倍。
8.根据权利要求6或7所述的密封圈，其特征在于，其径向的厚度h2为1.7mm。
9.根据权利要求8所述的密封圈，其特征在于，其内径Φ(1小于所述换热管的外径 l-3mm。
专利摘要本高新技术涉及一种用于多效蒸馏海水淡化蒸发器的管板密封圈，所述密封圈的材料为弹性材料，其形状为环形，安装于换热管和管板孔的间隙。所述密封圈径向的厚度大于所述换热管和所述管板孔的间隙，并且所述密封圈的内径小于所述换热管的外径。所述密封圈的截面为圆角三角形，其中第一边沿所述换热管的轴向方向并且与所述换热管紧密接触。本高新技术采用密封圈实现密封，简化了换热管与管板的连接密封方式，实现了换热管与管板的弹性绝缘连接，并且对换热管与管板的强度和塑性等没有要求。
文档编号C02F1/04GK201952247SQ201120041540
公开日2011年8月31日 申请日期2011年2月18日 优先权日2011年2月18日
发明者丁涛, 张建丽, 张忠梅, 李延兵, 杨庆卫, 赵华 申请人:中国神华能源股份有限公司, 北京国华电力有限责任公司, 神华国华(北京)电力研究院有限公司
