釜式換熱器管束防振支撐裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種釜式換熱器管束防振支撐裝置，主要用于石油化工領(lǐng)域中固定管板釜式換熱器的管束防振支撐，特別適合于石油化工領(lǐng)域中有色金屬如鈦材換熱管類釜式換熱器上。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在石油化工行業(yè)中，一般采用金屬材料作為換熱器管束的支撐板，由于換熱管通常為金屬管，這種金屬對(duì)金屬的接觸，很容易在穿管過(guò)程中對(duì)換熱管造成損傷，而且為了便于穿管，支撐板上的管孔和換熱管間的間隙較大，如中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB151-2012《熱交換器》推薦的間隙為0.7_，美國(guó)TEMA標(biāo)準(zhǔn)推薦的間隙為0.4-0.8_，容易引起管束振動(dòng)，造成換熱管和支撐板發(fā)生摩擦、碰撞，導(dǎo)致?lián)Q熱管損壞。設(shè)計(jì)中一般采用減少折流板或支撐板間距來(lái)避免振動(dòng)的發(fā)生，但此方法改變了換熱器傳熱效率及流體阻力降，在工程使用中具有一定的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)下的上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種釜式換熱器管束防振支撐裝置，采用該裝置可避免穿管過(guò)程中對(duì)換熱管的損壞，并有效減小管束振動(dòng)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種釜式換熱器管束防振支撐裝置，包括豎向設(shè)置的支撐板和分別連接在所述支撐板的頂部和底部的壓板和支撐板支架，所述支撐板上設(shè)有若干管孔，所述支撐板采用非金屬材料制成。
[0005]所述支撐板的材質(zhì)的硬度值優(yōu)選為低于待支撐換熱管的材質(zhì)的硬度值。
[0006]所述壓板和支撐板支架均可以由金屬材質(zhì)制成。
[0007]所述管孔的直徑優(yōu)選比待支撐換熱管的外徑大0.1-0.3mm，進(jìn)一步優(yōu)選為大0.2mmο
[0008]所述支撐板的材質(zhì)可以為PEEK、PTFE, RPTFE或ePTFE。
[0009]所述支撐板的上部可以設(shè)置長(zhǎng)圓孔，所述壓板的下端部也可以相應(yīng)設(shè)置長(zhǎng)圓孔，所述支撐板的上部和所述壓板的下端部在相應(yīng)的長(zhǎng)圓孔處通過(guò)螺栓和雙螺母固定連接。
[0010]所述壓板可以有兩個(gè)，且兩個(gè)所述壓板的下端之間的水平距離小于上端之間的水平距離，兩個(gè)所述壓板之間的夾角優(yōu)選為60-180°，進(jìn)一步優(yōu)選為150°。
[0011]所述支撐板的下部可以設(shè)置圓孔，所述支撐板支架的上端部也可以相應(yīng)設(shè)置圓孔，所述支撐板的下部和所述支撐板支架的上端部在相應(yīng)的圓孔處通過(guò)螺栓和雙螺母固定連接。
[0012]所述支撐板支架可以有兩個(gè)，兩個(gè)所述支撐板支架相互平行地豎向夾持支撐所述支撐板的底部。
[0013]所述支撐板支架上優(yōu)選設(shè)有開口朝上的豎向凹槽，所述支撐板的下部剛好嵌入所述凹槽中，所述支撐板支架上的所述圓孔貫穿所述凹槽的兩面的側(cè)壁。
[0014]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的裝置中采用非金屬材質(zhì)的支撐板，由于其較金屬材質(zhì)換熱管硬度低，因此穿管過(guò)程中不會(huì)對(duì)換熱管造成損傷。由于采用非金屬材質(zhì)的支撐板，其上的管孔和換熱管之間的間隙可以設(shè)計(jì)制造得更小，從而更大限度地避免設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的管束振動(dòng)破壞；由于本發(fā)明將支撐板設(shè)置成特定形狀、采用特定的非金屬材料以及將管孔的直徑設(shè)置成大于待支撐換熱管的直徑達(dá)到特定范圍，可以有效避開換熱管內(nèi)流過(guò)介質(zhì)時(shí)管和介質(zhì)所構(gòu)成的系統(tǒng)的固有頻率范圍，因此能有效避免共振的發(fā)生。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中支撐板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是圖1中支撐板和上部壓板連接處結(jié)構(gòu)放大圖；
圖4是支撐板和上部壓板連接處結(jié)構(gòu)剖面圖；
圖5是支撐板和下部支撐板支架連接處結(jié)構(gòu)放大圖；
圖6是支撐板和下部支撐板支架連接處結(jié)構(gòu)剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明提供了一種釜式換熱器管束防振支撐裝置，如圖1-6所示，包括豎向設(shè)置的支撐板I和分別連接在所述支撐板的頂部和底部的壓板2 (或稱防振壓板)和支撐板支架3，所述支撐板上設(shè)有若干管孔1.1，所述支撐板采用非金屬材料制成，例如PEEK、PTFE,RPTFE或ePTFE等。所述支撐板的材質(zhì)的硬度值低于待支撐換熱管的材質(zhì)的硬度值，因此可以避免穿管時(shí)對(duì)換熱管造成損傷。所述壓板和支撐板支架均可以由金屬材質(zhì)制成，并優(yōu)選與換熱器筒體的材質(zhì)相同或近似。所述支撐板和所述壓板和支撐板支架之間的連接方式為非金屬與金屬的可調(diào)整連接方式。由于支撐板與換熱管的材料和形狀等均不相同，諧振頻率相差很大，因此支撐板對(duì)換熱管諧振具有明顯的減振效果，而且用于支撐支撐板的支撐板支架和壓板的形狀和大小與支撐板和換熱管明顯不同，所用材料與支撐板也明顯不同，由此在保證足夠支撐強(qiáng)度的同時(shí)，對(duì)換熱管和支撐板的諧振產(chǎn)生進(jìn)一步的減振作用，同時(shí)由于支撐板與支撐板支架和壓板之間均采用螺栓連接，可以在支撐板與支撐板支架之間、支撐板與壓板之間、支撐板與相應(yīng)螺母之間、壓板和支撐板板之間分別設(shè)置套在相應(yīng)螺栓上的非金屬減振墊片(未畫出)，利用非金屬減振墊片與換熱管、支撐板、支撐板支架及壓板之間明顯的諧振頻率差異，進(jìn)一步消除換熱管諧振的傳遞，經(jīng)過(guò)這些諧振的減振措施，可以使支撐基礎(chǔ)基本上完全不受換熱管諧振的影響。
[0017]所述管孔用于穿設(shè)換熱管，所述管孔的直徑優(yōu)選比待支撐換熱管的外徑大0.1-0.3_，進(jìn)一步優(yōu)選為大0.2_。該間隙或間隙范圍明顯低于現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦的間隙量0.7_，也低于美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)推薦的間隙量0.4-0.8mm,因此能更好地約束、支撐換熱管，避免換熱管振動(dòng)。由此，不必為了彌補(bǔ)原來(lái)防振作用的不足而減少折流板或支撐板間距，也就不會(huì)影響傳熱效率和流體阻力降。
[0018]所述支撐板的上部可以設(shè)置長(zhǎng)圓孔1.2，所述壓板的下端部也可以相應(yīng)設(shè)置長(zhǎng)圓孔，所述支撐板的上部和所述壓板的下端部在相應(yīng)的長(zhǎng)圓孔處通過(guò)螺栓4和雙螺母5固定連接。采用長(zhǎng)圓孔可以方便地調(diào)整二者間小范圍內(nèi)的相對(duì)位置，還方便調(diào)整安裝間隙。采用雙螺母發(fā)揮鎖死功能。
[0019]所述壓板可以有兩個(gè)，且兩個(gè)所述壓板的下端之間的水平距離小于上端之間的水平距離，兩個(gè)所述壓板之間的夾角α優(yōu)選為60-180°，進(jìn)一步優(yōu)選為150°。采用這種壓板設(shè)置結(jié)構(gòu)，能更好地保持所述支撐板位置的穩(wěn)定。
[0020]所述支撐板的下部可以設(shè)置圓孔1.3，所述支撐板支架的上端部也可以相應(yīng)設(shè)置圓孔，所述支撐板的下部和所述支撐板支架的上端部在相應(yīng)的圓孔處通過(guò)螺栓6和雙螺母7固定連接。采用雙螺母發(fā)揮鎖死功能。
[0021]所述支撐板支架可以有兩個(gè)，兩個(gè)所述支撐板支架相互平行地豎向夾持支撐所述支撐板的底部。使用時(shí)，所述支撐板支架設(shè)置在釜式換熱器的底部。
[0022]所述支撐板支架上優(yōu)選設(shè)有開口朝上的豎向凹槽，所述支撐板的下部剛好嵌入所述凹槽中，所述支撐板支架上的所述圓孔貫穿所述凹槽的兩面的側(cè)壁。
[0023]圖2示出了本發(fā)明優(yōu)選的所述支撐板的形狀:所述支撐板大體為一圓柱“杯”形構(gòu)件，“杯”的壁上設(shè)有缺口，所述缺口一直延伸至“杯”的底面，所述缺口的兩側(cè)邊與底面的交點(diǎn)的連線構(gòu)成底面上唯一一條直邊。所述管孔設(shè)置在所述底面上，使用時(shí)，所述底面豎向放置，所述底面上的直邊水平放置于下部并嵌入所述支撐板支架的凹槽內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種釜式換熱器管束防振支撐裝置，其特征在于包括豎向設(shè)置的支撐板和分別連接在所述支撐板的頂部和底部的壓板和支撐板支架，所述支撐板上設(shè)有若干管孔，所述支撐板采用非金屬材料制成。2.如權(quán)利要求1所述的釜式換熱器管束防振支撐裝置，其特征在于所述支撐板的材質(zhì)的硬度值低于待支撐換熱管的材質(zhì)的硬度。3.如權(quán)利要求2所述的釜式換熱器管束防振支撐裝置，其特征在于所述壓板和支撐板支架由金屬材質(zhì)制成。4.如權(quán)利要求3所述的釜式換熱器管束防振支撐裝置，其特征在于所述管孔的直徑比待支撐換熱管的外徑大0.1-0.3mm。5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的釜式換熱器管束防振支撐裝置，其特征在于所述支撐板的材質(zhì)為 PEEK、PTFE、RPTFE 或 ePTFE。6.如權(quán)利要求5所述的釜式換熱器管束防振支撐裝置，其特征在于所述支撐板的上部設(shè)有長(zhǎng)圓孔，所述壓板的下端部設(shè)有長(zhǎng)圓孔，所述支撐板的上部和所述壓板的下端部在相應(yīng)的長(zhǎng)圓孔處通過(guò)螺栓和雙螺母固定連接。7.如權(quán)利要求6所述的釜式換熱器管束防振支撐裝置，其特征在于所述壓板有兩個(gè)，且兩個(gè)所述壓板的下端之間的水平距離小于上端之間的水平距離，兩個(gè)所述壓板之間的夾角為 60-180。ο8.如權(quán)利要求5所述的釜式換熱器管束防振支撐裝置，其特征在于所述支撐板的下部設(shè)有圓孔，所述支撐板支架的上端部設(shè)有圓孔，所述支撐板的下部和所述支撐板支架的上端部在相應(yīng)的圓孔處通過(guò)螺栓和雙螺母固定連接。9.如權(quán)利要求8所述的釜式換熱器管束防振支撐裝置，其特征在于所述支撐板支架有兩個(gè)，兩個(gè)所述支撐板支架相互平行地豎向夾持支撐所述支撐板的底部。10.如權(quán)利要求9所述的釜式換熱器管束防振支撐裝置，其特征在于所述支撐板支架上設(shè)有開口朝上的豎向凹槽，所述支撐板的下部剛好嵌入所述凹槽中，所述支撐板支架上的所述圓孔貫穿所述凹槽的兩面的側(cè)壁。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種釜式換熱器管束防振支撐裝置，包括豎向設(shè)置的支撐板和分別連接在所述支撐板的頂部和底部的壓板和支撐板支架，所述支撐板上設(shè)有若干管孔，所述支撐板采用非金屬材料制成，如PEEK、PTFE、RPTFE或ePTFE等，所述支撐板的材質(zhì)的硬度值低于待支撐換熱管的材質(zhì)的硬度，所述管孔的直徑比待支撐換熱管的外徑大0.1-0.3mm，支撐板與壓板之間以及支撐板與支撐板支架之間各自通過(guò)螺栓和雙螺母固定連接。所述支撐板支架上設(shè)有開口朝上的豎向凹槽，所述支撐板的下部剛好嵌入所述凹槽中，所述支撐板被夾持支撐在所述支撐板支架上。本發(fā)明可避免穿管過(guò)程中對(duì)換熱管的損壞，并有效減小或避免管束的振動(dòng)，支撐效果好。
【IPC分類】F28F9/013
【公開號(hào)】CN105043157
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510503498
【發(fā)明人】周華堂, 萬(wàn)網(wǎng)勝, 于勝栓, 隋克鵬, 張楊, 張錦, 殷昌創(chuàng), 馬洪明
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)昆侖工程公司
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年8月17日