本實用新型涉及石油化工裝置技術領域，特別涉及一種單管程浮頭式換熱器。
背景技術：
單管程浮頭式換熱器應用于管殼程溫差較大的工況，隨著石油化工裝置的大型化，在乙烯裝置中一些塔器的再沸器需要通過熱虹吸來實現物料的循環，所以必須使用單管程浮頭式換熱器的結構，而裝置中介質大多又是烴類，易燃易爆，所以傳統的填料函式結構就不再適用，因此就需要設計一種能耐高溫高壓，單管程，適用各種介質的新型單管程浮頭式換熱器。
現有使用的單管程浮頭式換熱器通常包括鉤圈、浮動管板和浮頭蓋，管程介質通過浮頭蓋后，經膨脹節、法蘭A、法蘭B、法蘭C、錐體后從出口去往下游，這樣的結構，存在以下問題：
1、浮動端加重，不利用滑動，增加成本；
2、使得膨脹節拉桿在開車前不利用松動，由于膨脹節的拉桿在安裝階段是處于擰緊狀態，以免膨脹節受到外部預應力的干擾，影響使用效果，在開車前才能松開拉桿，而上述結構中的拉桿必須在開車前將下部的所有法蘭及管箱全部拆卸后才能施工，所以不能完全保證膨脹節能夠不受到安裝應力的影響；
3、法蘭A、法蘭B、法蘭C組成多道密封，增加了泄露點，且不易安裝。
4、浮動端需要設置連接膨脹節的凸緣法蘭、膨脹節需要通過夾持板等結構與筒體相接，導致設備內設置過多的法蘭和螺栓螺母，易在設備運行中受到嚴重的腐蝕，強度得不到保障。
技術實現要素：
本實用新型的目的是提供一種浮動端在溫差應力作用下易于滑動、泄漏點少的單管程浮頭式換熱器。
為達到上述目的，本實用新型提供了一種單管程浮頭式換熱器，其包括：下端管箱筒體，所述下端管箱筒體為兩端敞開的中空結構，所述下端管箱筒體內沿軸向設有依次連接的浮動管板、浮頭蓋和膨脹節，所述浮頭蓋呈球冠狀，所述浮頭蓋的內表面朝向所述浮動管板設置，所述膨脹節與所述浮頭蓋的內部連通；下平蓋，所述下平蓋罩設于所述下端管箱筒體靠近所述膨脹節的一端，所述下平蓋上設有與所述膨脹節密封連通的管程出口管。
如上所述的單管程浮頭式換熱器，其中，所述膨脹節朝向所述下平蓋的端面沿周向設有端部法蘭，所述膨脹節通過所述端部法蘭與所述下平蓋相接，在所述端部法蘭與所述下平蓋之間設有能對中連通所述膨脹節和所述管程出口管的對中密封環，所述端部法蘭朝向所述下平蓋的端面上沿周向設有**對中環槽，所述**對中環槽的軸線與所述膨脹節的軸線共線，所述下平蓋上沿周向設有與所述**對中環槽對位設置的第二對中環槽，所述管程出口管的軸線與所述第二對中環槽的軸線共線，所述**對中環槽和所述第二對中環槽對接圍合形成容置空間，所述對中密封環密封卡緊于所述容置空間內，所述膨脹節的軸線與所述管程出口管的軸線共線。
如上所述的單管程浮頭式換熱器，其中，所述對中密封環為八角墊。
如上所述的單管程浮頭式換熱器，其中，所述端部法蘭朝向所述下平蓋的端面沿周向設有多個間隔設置的端部法蘭連接孔，所述下平蓋上設有與各所述端部法蘭連接孔對位設置的下平蓋螺紋孔，通過鎖緊螺釘貫穿所述端部法蘭連接孔與所述下平蓋螺紋孔旋接，所述膨脹節與所述下平蓋相接。
如上所述的單管程浮頭式換熱器，其中，所述端部法蘭朝向所述下平蓋的端面沿周向設有多個間隔設置的卡扣，所述下平蓋上設有與各所述卡扣對位設置的卡槽，通過所述卡槽與所述卡扣的卡接配合，所述膨脹節與所述下平蓋相接。
如上所述的單管程浮頭式換熱器，其中，在所述下端管箱筒體的側壁上對位于所述膨脹節處設有人孔。
如上所述的單管程浮頭式換熱器，其中，所述下平蓋上還設有與所述下端管箱筒體相連通的放凈管。
如上所述的單管程浮頭式換熱器，其中，所述浮頭蓋沿周向設有浮頭蓋法蘭，所述浮頭蓋法蘭上設有多個間隔設置的浮頭蓋法蘭連接孔，所述浮動管板上沿周向設有與各所述浮頭蓋法蘭連接孔對位設置的安裝孔，通過螺栓貫穿對位設置的所述浮頭蓋法蘭連接孔和所述安裝孔并與螺母旋接配合，所述浮頭蓋與所述浮動管板相接。
如上所述的單管程浮頭式換熱器，其中，所述下平蓋焊接于所述下端管箱筒體的端面上。
如上所述的單管程浮頭式換熱器，其中，所述浮頭蓋上設有貫通孔，所述膨脹節對位于所述貫通孔處焊接于所述浮頭蓋上。
與現有技術相比，本實用新型的優點如下：
本實用新型提供的單管程浮頭式換熱器，浮頭蓋直接與浮動管板相接，無需使用鉤圈，有效降低了浮動端的重量，從而使得浮動端在溫差應力作用下易于滑動；采用八角墊對管程出口管和膨脹節進行密封，將密封部位減少到一處，大大減小了泄露的可能性，利用八角墊與**對中環槽和第二對中環槽的安裝配合，使得膨脹節與下平蓋的安裝找正操作簡單方便，從而有效提高了下平蓋與膨脹節的裝配效率；
本實用新型提供的單管程浮頭式換熱器，膨脹節與浮頭蓋焊接，有效減少了設置于下端管箱筒體內法蘭、螺栓、螺母的數量，從而有效降低了因腐蝕造成的螺栓強度失效的風險；
本實用新型提供的單管程浮頭式換熱器，通過在下端管箱筒體上開設人孔，使得膨脹節的安裝以及檢修操作簡單方便。
附圖說明
以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中：
圖1是根據本實用新型一實施例提供的單管程浮頭式換熱器的結構示意圖；
圖2是圖1中A部放大結構示意圖。
附圖標號說明：
1-下端管箱筒體；11-人孔；12-放凈管；2-浮動管板；21-安裝孔；3-浮頭蓋；31-浮頭蓋法蘭；311-浮頭蓋法蘭連接孔；32-貫通孔；4-膨脹節；41-端部法蘭；411-端部法蘭連接孔；42-**對中環槽；5-下平蓋；51-下平蓋螺紋孔；52-第二對中環槽；6-管程出口管；7-八角墊；8-鎖緊螺釘；9-螺栓；10-螺母。
具體實施方式
為了對本實用新型的技術方案、目的和效果有更清楚的理解，現結合附圖說明本實用新型的具體實施方式。
如圖1和圖2所示，本實用新型提供了一種單管程浮頭式換熱器，其包括下端管箱筒體1和下平蓋5，下端管箱筒體1為兩端敞開的中空結構，下端管箱筒體1內沿軸向設有依次連接的浮動管板2、浮頭蓋3和膨脹節4，浮頭蓋3直接與浮動管板2相接，無需使用鉤圈，從而有效降低了浮動端的重量，并降低了單管程浮頭式換熱器的成本，浮頭蓋3呈球冠狀，且浮頭蓋3的內表面朝向浮動管板2設置，膨脹節4與浮頭蓋3的內部連通，浮頭蓋3呈球冠狀結構能夠降低占用下端管箱筒體1的內部空間，且球冠狀結構的受力性能好，既能夠保證浮頭蓋3的使用壽命，又能夠使得浮頭蓋3做的較薄，從而進一步降低了浮動端的重量，更加利于浮動端的滑動；下平蓋5罩設于下端管箱筒體1靠近膨脹節4的一端，下平蓋5對位于膨脹節4處設有管程出口管6，膨脹節4與管程出口管6密封連通。
本實用新型提供的單管程浮頭式換熱器，浮頭蓋3直接與浮動管板2相接，無需使用鉤圈，有效降低了浮動端的重量，從而使得浮動端在溫差應力作用下易于滑動；僅需管程出口管6和膨脹節4密封連通，將密封部位減少到一處，大大減小了泄露的可能性。
進一步，如圖1所示，浮頭蓋3沿周向設有浮頭蓋法蘭31，浮頭蓋法蘭31的外徑與浮動管板2的外徑尺寸相同，浮頭蓋法蘭31上設有多個間隔設置的浮頭蓋法蘭連接孔311，多個浮頭蓋法蘭連接孔311等間隔設置，浮動管板2上沿周向設有與各浮頭蓋法蘭連接孔311對位設置的安裝孔21，通過螺栓9貫穿對位設置的浮頭蓋法蘭連接孔311和安裝孔21并與螺母10旋接配合，浮頭蓋3與浮動管板2相接，這樣的連接方式簡單可靠，且不會增加浮動端的重量，從而使得浮動端在溫差應力作用下易于滑動，當然，浮頭蓋3也可以通過其他方式與浮動管板2能拆裝的連接，例如通過卡扣與卡槽的卡接配合等。
進一步，下平蓋5焊接于下端管箱筒體1的端面上，焊接的方式可靠性高，并且能夠確保下端管箱筒體1與下平蓋5之間密封性，從而確保了僅需使管程出口管6和膨脹節4密封連通，將密封部位減少到一處，以降低泄露風險。
進一步，浮頭蓋3上設有貫通孔32，膨脹節4對位于貫通孔32處焊接于浮頭蓋3上，膨脹節4采用焊接的方式與浮頭蓋3相接，減少了設置于下端管箱筒體1內法蘭、螺栓、螺母的數量，從而有效降低了因腐蝕造成的螺栓強度失效的風險。
在本實用新型的一種實施方式中，如圖1所示，為了使得膨脹節4內的介質能夠順暢的流入管程出口管6內，在膨脹節4朝向下平蓋5的端面沿周向設有端部法蘭41，端部法蘭41朝向膨脹節4外部延伸，膨脹節4通過端部法蘭41與下平蓋5相接，在端部法蘭41與下平蓋5之間設有能對中連通膨脹節4和管程出口管6的對中密封環，通過對中密封環，既可以對膨脹節4與管程出口管6的連接起到對中作用，又能夠對膨脹節4與管程出口管6進行密封，有效簡化了單管程浮頭式換熱器結構，并確保了密封部位為一處，大大減小了泄露的可能性，并使得膨脹節4的內部通道能夠通暢的與管程出口管6連通，從而使得膨脹節4內的介質能夠順暢的通過管程出口管6排出。
具體的，如圖2所示，對中密封環為八角墊7，端部法蘭41朝向下平蓋5的端面上沿周向設有**對中環槽42，**對中環槽42的軸線與膨脹節4的軸線共線，下平蓋5沿周向設有與**對中環槽42對位設置的第二對中環槽52，管程出口管6的軸線與第二對中環槽52的軸線共線，**對中環槽42和第二對中環槽52對接圍合形成的容置空間，八角墊7密封卡緊于容置空間內，由于**對中環槽42的軸線與膨脹節4的軸線共線，管程出口管6的軸線與第二對中環槽52的軸線共線，當**對中環槽42和第二對中環槽52對接圍合形的成容置空間時，**對中環槽42的軸線與第二對中環槽52軸線共線，從而使得膨脹節4的軸線與管程出口管6的軸線共線，這樣使得在裝配時，八角墊7能夠起到對中導向作用，利用八角墊7的導向作用，能夠使得膨脹節4快速的與下平蓋5對中連通，從而確保管程出口管6與膨脹節4順暢連通，為了便于下平蓋5與膨脹節4之間的連接，將**對中環槽42設置在靠近膨脹節4內壁面處，以使得下平蓋5與膨脹節4的連接點位于**對中環槽42的外側，這樣，在裝配時，將八角墊7卡入**對中環槽42和第二對中環槽52對接圍合形成的容置空間內，即可使膨脹節4與管程出口管6密封連通，再將下平蓋5與膨脹節4固定連接，從而有效提高的下平蓋5與膨脹節4之間的裝配效率。
在本實施方式的一個示例中，如圖1所示，端部法蘭41朝向下平蓋5的端面沿周向設有多個間隔設置的端部法蘭連接孔411，多個端部法蘭連接孔411等間隔設置，下平蓋5上設有與各端部法蘭連接孔411對位設置的下平蓋螺紋孔51，即設置在端部法蘭41上的多個端部法蘭連接孔411與設置在下平蓋5上的多個下平蓋螺紋孔51一一對應，通過鎖緊螺釘8貫穿端部法蘭連接孔411與下平蓋螺紋孔51旋接，膨脹節4與下平蓋5相接，鎖緊螺釘8采用不銹鋼材質制成，這樣的連接方式簡單可靠，從而確保了管程出口管6與膨脹節4順暢連通，并且使得鎖緊螺釘8位于設備內部，從而避免了殼程介質從下平蓋4與膨脹節4之間的連接處泄漏，進一步減小了泄露的可能性。
在本實施方式的另一個示例中，端部法蘭41朝向下平蓋5的端面沿周向設有多個間隔設置的卡扣(圖中未示出)，多個卡扣等間隔設置，下平蓋5上設有與各卡扣對位設置的卡槽，即設置在端部法蘭41上的多個卡扣與設置在下平蓋5上的多個卡槽一一對應，通過對位設置的卡槽與卡扣的卡接配合，膨脹節4與下平蓋5相接，這樣的連接方式簡單方便，既能夠提升膨脹節4與下平蓋5之間的連接效率，又能夠確保了管程出口管6與膨脹節4順暢連通。
在本實用新型的一種實施方式中，如圖1所示，下平蓋5上還設有與下端管箱筒體1相連通的放凈管12，下端管箱筒體1的側壁上對位于膨脹節4處設有人孔11，在使用過程中，單管程浮頭式換熱器主要的溫差應力由經過計算選型的膨脹節4來吸收，如在制造或安裝階段使膨脹節4受到反方向預應力，輕則會減弱膨脹節4吸收應力的效果，重則會導致膨脹節4破壞，管殼程介質串聯，因此，在制造廠制造、組裝、試壓時，膨脹節4的拉桿始終處于拉緊狀態，直至運至現場，在正式開車熱聯運之前，檢修人員通過人孔11進入下端管箱筒體1內部將拉桿松掉，以便膨脹節4自由伸縮，人孔11的設置，使得膨脹節4的安裝以及檢修操作簡單方便。
下面結合附圖具體說明本實用新型提供的單管程浮頭式換熱器的裝配過程：
如圖1和圖2所示，將下平蓋5焊接在下端管箱筒體1的一端，并將膨脹節4未設有端部法蘭41的一端對位于貫通孔32處焊接在浮頭蓋3上；再將八角墊7放置在第二凹槽內，此時，八角墊7的一部分凸出于第二凹槽，將膨脹節4插入下端管箱筒體1內，并使設置于端部法蘭41上的**凹槽套設八角墊7的凸出部分上，八角墊7能對膨脹節4與下平蓋5的連接起到對中定位的作用，從而提升了單管程浮頭式換熱器的裝配效率；然后，將鎖緊螺釘8貫穿端部法蘭連接孔411與下平蓋螺紋孔51旋接，將膨脹節4與下平蓋5相接；*后，通過螺栓9貫穿對位設置的浮頭蓋法蘭連接孔311和安裝孔21并與螺母10旋接配合，將浮頭蓋3與浮動管板2相接。
為了確保膨脹節4吸收應力的效果，在制造廠制造、組裝、試壓時，膨脹節4的拉桿始終處于拉緊狀態，直至運至現場，在正式開車熱聯運之前，檢修人員通過設置在下端管箱筒體1的人孔11進入下端管箱筒體1內部將拉桿松掉，以便膨脹節4自由伸縮。
綜上所述，本實用新型提供的單管程浮頭式換熱器，浮頭蓋直接與浮動管板相接，無需使用鉤圈，有效降低了浮動端的重量，從而使得浮動端在溫差應力作用下易于滑動；采用八角墊對管程出口管和膨脹節進行密封，將密封部位減少到一處，大大減小了泄露的可能性，利用八角墊與**對中環槽和第二對中環槽的安裝配合，使得膨脹節與下平蓋的安裝找正操作簡單方便，從而有效提高了下平蓋與膨脹節的裝配效率；
本實用新型提供的單管程浮頭式換熱器，膨脹節與浮頭蓋焊接，有效減少了設置于下端管箱筒體內法蘭、螺栓、螺母的數量，從而有效降低了因腐蝕造成的螺栓強度失效的風險；
本實用新型提供的單管程浮頭式換熱器，通過在下端管箱筒體上開設人孔，使得膨脹節的安裝以及檢修操作簡單方便。
以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式，并非用以限定本實用新型的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作的等同變化與修改，均應屬于本實用新型保護的范圍。而且需要說明的是，本實用新型的各組成部分并不僅限于上述整體應用，本實用新型的說明書中描述的各技術特征可以根據實際需要選擇一項單獨采用或選擇多項組合起來使用，因此，本實用新型理所當然地涵蓋了與本案發明點有關的其它組合及具體應用。
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