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U形管束彎管部位通用支撐裝置.pdf

關 鍵 詞:
管束 彎管 部位 通用 支撐 裝置
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摘要
申請專利號:

CN201510318099.4

申請日:

2015.06.11

公開號:

CN104896988A

公開日:

2015.09.09

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F28F 9/013申請日:20150611|||公開
IPC分類號: F28F9/013 主分類號: F28F9/013
申請人: 沈陽匯博熱能設備有限公司
發明人: 王玉; 任文遠; 孫志濤; 錢江; 戴洋; 黃偉昌; 常陽; 徐大鹿
地址: 110179遼寧省沈陽市大東區北海街242號
優先權:
專利代理機構: 沈陽科威專利代理有限責任公司21101 代理人: 楊濱
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510318099.4

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2016.09.14|||2015.10.07|||2015.09.09

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種U形管束彎管部位通用支撐裝置包括支持板、腰帶板以及位于支持板和腰帶板之間的若干限位板,腰帶板為固定在熱交換器內的弧形結構,其技術要點是:支持板所在平面與熱交換器直管段垂直,限位板包括與支持板垂直的帶有梯形槽的內端隔板、與內端隔板處于同一平面的兩側帶有梯形槽的中部隔板、與內端隔板處于同一平面的帶有梯形槽的外端隔板,同一隔板相鄰梯形槽之間的間距與梯形短邊長度相等,U形管限位在中部隔板的梯形槽之間,或限位在中部隔板與內端隔板或外端隔板的梯形槽之間。從根本上解決了限位板制造時產生廢料過多,限位板制造成本高,安裝繁瑣成本高等問題。

權利要求書

權利要求書
1.  一種U形管束彎管部位通用支撐裝置,包括支持板、腰帶板以及位于支持板和腰帶板之間的若干限位板,腰帶板為固定在熱交換器內的弧形結構,其特征在于:支持板所在平面與熱交換器直管段垂直,限位板包括與支持板垂直的帶有梯形槽的內端隔板、與內端隔板處于同一平面的兩側帶有梯形槽的中部隔板、與內端隔板處于同一平面的帶有梯形槽的外端隔板,中部隔板的梯形槽位于中部隔板兩側的同一位置上或在中部隔板兩側交錯設置,梯形槽為等腰梯形,梯形兩腰之間的夾角為90°,同一隔板相鄰梯形槽之間的間距與梯形短邊長度相等,內端隔板、中部隔板的兩端分別固定在腰帶板上,外端隔板固定在腰帶板頂端,U形管限位在中部隔板的梯形槽之間,或限位在中部隔板與內端隔板或外端隔板的梯形槽之間。

2.  根據權利要求1所述的U形管束彎管部位通用支撐裝置,其特征在于:所述腰帶板由平板或角鋼或槽鋼彎制而成。

說明書

說明書U形管束彎管部位通用支撐裝置
技術領域
本發明涉及熱交換器技術領域,特別是涉及管殼式熱交換器U形管束彎管部位通用支撐裝置。
背景技術
U形管式熱交換器,是最常用管殼式結構形式之一。但隨著生產裝置處理能力的增加,單體設備的直徑變得越來越大(GB151-1999適用范圍:公稱直徑DN≤2600mm,GB/T 151-2014適用范圍:公稱直徑DN≤4000mm),導致換熱管的無支撐跨距變大。而無支撐跨距過大,會使換熱效果變差,還會引起管束振動損壞。其損壞狀況主要有:彎管段換熱管之間的接觸磨損和尾部支持板管孔對換熱管的振動切割。針對這一現象,GB/T 151-2014中規定:其結構尺寸A+B+C之和不大于最大無支撐跨距;否則應在彎管部分加支撐。但是,GB151中并未給出 “特殊支撐”的具體結構,特殊支撐結構,是指將所有換熱管尾部通過一定的方式連接起來,減少各換熱管之間由于流體沖擊而產生振動和碰撞,避免管束破壞。為解決該問題,現有技術曾設計出以下幾種特殊支撐結構。
董玉群在《U形管換熱器尾部支撐結構的應用》(石油化工設計,26(1),53-54)中,主要公開了兩種支撐結構:A型支撐結構由內向外依次設置與直管端部垂直的支持板、固定在支持板上的扁鋼夾持板以及若干對與扁鋼夾持板垂直的圓鋼,圓鋼位于相鄰兩層U形管之間,以達到固定換熱管的目的。制造時,由內向外,每安裝一層U形管,插入兩根圓鋼,直到最外層換熱管安裝完畢,最后將所有圓鋼端部焊接在夾持板上。每增加一層,必須增加的換熱管的直段長度,由此帶來每層管熱管長度不同,不但換熱管長度難以定尺,而且制造時需要設計多種不同長度的換熱管,間接增加了安裝難度與安裝成本。
B型支撐結構主要包括由內向外依次焊接在U形管束尾部的若干條狀支撐板,將所有換熱管彎曲部分連接固定在一起,制造時,支撐板按照布管圖開孔,沿每層換熱管中心線切割成若干條狀鋼板,安裝時,由內向外,每安裝一排換熱管,放入一條切好的鋼板條,之后焊接相鄰兩塊鋼板條,使其后塍一個整體。雖然結構較為簡單,但是,由于需要切割大量鋼板條,制作較為繁瑣困難,對切割精度要求高,穿管后,各鋼條之間的焊接工作量過大,仍無法有效降低制造與安裝成本。
美國專利US3199582A公開了一種熱交換管的抗振結構,其采用若干固定在一對平行桿上的帶有多個等徑圓弧的波浪形曲桿作為主要支撐結構,平行桿內側通過固定塊固定,平行桿外側固定在支撐板上,支撐板設置在可滑動組件上,換熱管限位在相鄰波浪形曲桿的波浪處。該技術方案雖然在一定程度上可實現U形管的支撐,但該結構僅針對正三角形布管,不適于正方形布管,通用性較差。
美國專利US5005637A公開了一種熱交換器U形管支撐結構,該技術方案采用若干較差設置的固定桿,將換熱管限位在固定桿之間的菱形空間內,類似管殼式熱交換器中的折流桿布置,可實現正方形和正三角形布管的尾部支撐。但顯而易見的,該支撐結構內的U形管與固定桿之間存在間隙,定位點少,并不能完全將U形管限位,結構穩定性差,安裝過程仍需在支撐結構內側采用主支撐桿,由于采用了大量交叉桿結構,致使耗材高,安裝復雜,制造成本也相對較高。因此有必要設計一種制造相對簡單,支撐安全可靠的U形管束彎管部位支撐裝置。
發明內容
本發明提供了一種U形管束彎管部位通用支撐裝置,從根本上解決了由于裝配原因導致腰帶板不能先安裝,從而影響中部隔板、外端隔板不易定位,限位板制造時產生廢料過多,限位板制造成本高,安裝繁瑣成本高等問題,其具有安裝方便、結構穩定可靠、制造與安裝成本低等優點,實現正方形和正三角形布管的尾部支撐,適用范圍廣。
為實現上述目的,采用了如下技術方案:該熱交換器U形管束彎管部位通用支撐裝置包括支持板、腰帶板以及位于支持板和腰帶板之間的若干限位板,腰帶板為固定在熱交換器內的弧形結構,其技術要點是:支持板所在平面與熱交換器直管段垂直,限位板包括與支持板垂直的帶有梯形槽的內端隔板、與內端隔板處于同一平面的兩側帶有梯形槽的中部隔板、與內端隔板處于同一平面的帶有梯形槽的外端隔板,中部隔板的梯形槽位于中部隔板兩側的同一位置上或在中部隔板兩側交錯設置,梯形槽為等腰梯形,梯形兩腰之間的夾角為90°,同一隔板相鄰梯形槽之間的間距與梯形短邊長度相等,內端隔板、中部隔板的兩端分別固定在腰帶板上,外端隔板固定在腰帶板頂端,U形管限位在中部隔板的梯形槽之間,或限位在中部隔板與內端隔板或外端隔板的梯形槽之間。
所述腰帶板由平板或角鋼或槽鋼彎制而成。
本發明的有益效果是:各U形管由兩個梯形槽對夾,無間隙,且由四點定位,完全限制了U形管在X和Y 方向上的移動,使U形管相互隔離、限位;2)梯形槽為等腰梯形,隔板(外端隔板、內端隔板、中間隔板)的梯形槽完全相同,制造時只需根據布管方式及管徑設定好梯形槽的大小,即可進行切割,無需較高精度即可完成,切割后相鄰隔板梯形槽與同一隔板相鄰梯形槽之間的凸起相吻合,實現了板材的完全利用,因此無廢料產生,極大節約了制造成本;3)對于換熱管中心距為管外徑1.25倍的標準布管,可預先制造內端隔板、中部隔板以及外端隔板,可大幅縮短裝配時間;4)中部隔板可自由拼接,實現材料的完全利用,無廢料產生;5)無論采用何種排布方式(三角形或正方形),同一層的U型管斷面均位于同一直線上,同一層的相鄰U形管之間實現完全定位,幾乎無空隙,提高了整體結構的穩定性。
附圖說明
圖1為本發明在正方形布管情形下支撐結構示意圖;
圖2為圖1沿A-A線的剖視結構示意圖;
圖3正方形布管時,各隔板切割排布示意圖;
圖4為本發明在正三角形布管情形下支撐結構示意圖;
圖5為圖4沿B-B線的剖視結構示意圖;
圖6正三角布管時,各隔板切割排布示意圖。
附圖標記說明:1直管、2支持板、3內端隔板、4 中部隔板、5腰帶板、6筒體、7外端隔板、8封頭、9U形管。
具體實施方式
以下結合圖1~6,通過具體實施例詳細說明本發明的內容。為保證對U形換熱管束的可靠支撐,應根據換熱管是正方形布管,還是正三角形布管,來確定隔板的形式,用水刀或線切割加工隔板。
實施例1
該熱交換器U形管束彎管部位通用支撐裝置,包括支持板2、腰帶板3以及位于支持板2和腰帶板5之間的若干限位板。腰帶板5為固定在熱交換器內的弧形結構,腰帶板由平板或角鋼或槽鋼彎制而成。支持板2所在平面與熱交換器直管段垂直,內端隔板3焊接在支持板2上。限位板包括與支持板2垂直的帶有梯形槽的內端隔板3、與內端隔板3處于同一平面的兩側帶有梯形槽的中部隔板7、與內端隔板3處于同一平面的帶有梯形槽的外端隔板7,為保證相互隔離換熱管的隔板能順利制造,隔板板料厚度應大于等于支持板的厚度。中部隔板的梯形槽位于中部隔板兩側的同一位置上,各隔板(內端隔板或中部隔板或外端隔板)的梯形槽為相同的等腰梯形,內端隔板3和外端隔板7為一側帶有梯形槽,中部隔板為兩側同時帶有梯形槽。梯形兩腰之間的夾角為90°,同一隔板(內端隔板或中部隔板或外端隔板)相鄰梯形槽之間的間距與梯形短邊長度相等,內端隔板、中部隔板的兩端分別與腰帶板5焊接,形成穩定的框架結構。外端隔板7固定在腰帶板5頂端,U形管限位在中部隔板的梯形槽之間,或限位在中部隔板與內端隔板或外端隔板的梯形槽之間。
安裝時,首先將內端隔板3與支持板2焊牢,然后由內向外逐層安裝換熱管,每安裝一層,設置一塊中部隔板4,全部換熱管布置完成后,安裝外端隔板7,中部隔板4或外端隔板7在確定與上一內端隔板3或中部隔板4處同一平面時,點焊固定;將內端隔板3、中部隔板4、外端隔板7焊接在腰帶板5上,去除伸出腰帶板5以外隔板的部分,即完成安裝。
實施例2
本實施例中部隔板兩側的梯形槽交錯設置,其他結構與實施例1相同。
若用于管殼式熱交換器折流板或支持板,則腰帶板5為環板,拉桿應安裝在腰帶板上,因此,本發明可適于GB/T 151-2014所列各種規格的換熱管。

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