一種大型球罐熱處理導流裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大型球罐熱處理導流裝置，本發(fā)明的法蘭固定在球殼的上人孔上，支撐桿通過其兩端的第一固定孔與法蘭固定，吊柱的一端穿過支撐桿通過傳動裝置與電機的輸出軸連接，吊柱和支撐桿通過軸承連接，螺旋葉片通過吊柱上的固定槽與吊柱連接；傘狀導流罩通過固定裝置固定在吊柱上，并設置在螺旋葉片的上方，拉桿通過固定支撐環(huán)分別與傘狀導流罩和旋轉環(huán)連接。調節(jié)桿一端穿過支撐桿與升降裝置連接，另一端穿過旋轉環(huán)固定，限位板分別在旋轉環(huán)上下位置固定在吊柱上。本發(fā)明使燃燒器發(fā)出的熱量更加均勻、快速的傳到球殼壁上，本裝置在進行熱處理時球殼表面受熱穩(wěn)定，同時提高了球罐熱處理的效率和質量，減少了能源的浪費。
【專利說明】一種大型球耀熱處理導流裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大型球罐在焊后進行熱處理時的內部導流裝置，具體涉及一種大型球罐熱處理導流裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，我國球罐數量急劇增加，并向大型化和高參數發(fā)展。大型球罐廣泛應用于石化、能源等行業(yè)，常用于儲存壓縮天然氣、液化石油氣等易燃易爆的危險化學品一旦發(fā)生事故，其后果是災難性的，因此球罐建造和使用的安全至關重要。球罐是大型、復雜的焊接殼體結構。逐步朝著以高強度鋼為主體材料的趨勢發(fā)展。但是球罐是一種焊接受約束較大的壓力容器，工作時，壓力呈周期性波動，存在著低循環(huán)疲勞問題。而球罐焊后消除殘余應力的整體熱處理更是關鍵的一道工序，工程實踐中，球罐整體熱處理主要用來消除焊接殘余應力，其壁面最大溫差必須控制在一定范圍之內。目前常采用內部噴射燃燒加熱的整體熱處理方法，滿足球罐的熱處理工藝要求
球罐殼體受熱的均勻程度是球罐整體熱處理質量的保障。但是，熱處理過程中由于球罐內部的流場和溫度場分布不均，球罐殼體溫度存在著較大的不均勻性，而且溫度不均勻程度與熱處理工藝參數緊密相關。大型球罐通常都會出現(xiàn)上半球溫度顯著高于下半球溫度的情況，升溫過程中最高溫度與最低溫度甚至會相差100° C以上。
[0003]為了解決上述問題，改善球罐溫度場分布，改善球罐壁溫的不均勻性，本發(fā)明提出了一種大型球罐熱處理 時的導流裝置。該裝置在進行熱處理前放置在靠近下人孔正上方，通過調節(jié)傘狀導流罩張開的角度和在進行熱處理時螺旋葉片的旋轉散熱使燃燒器發(fā)出的熱量更加均勻的傳到球殼，提高了球罐熱處理的效率，減少了能源的浪費。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服球罐在進行熱處理時受熱不均勻而影響熱處理質量和在進行熱處理時造成能源的浪費。提供了一種大型球罐熱處理導流裝置。
[0005]一種大型球罐熱處理導流裝置包括螺旋導流裝置和可收縮導流裝置。螺旋導流裝置包括軸承、支撐桿、法蘭、吊柱、傳動裝置、固定槽、螺旋葉片；可收縮導流裝置包括升降裝置、調節(jié)桿、旋轉環(huán)、固定支撐環(huán)、拉桿、固定裝置、傘狀導流罩。
[0006]法蘭固定在球殼的上人孔上，支撐桿通過其兩端的第一固定孔與法蘭固定，吊柱的一端穿過支撐桿通過傳動裝置與電機的輸出軸連接，吊柱和支撐桿通過軸承連接，螺旋葉片通過吊柱上的固定槽與吊柱連接；傘狀導流罩通過固定裝置固定在吊柱上，并設置在螺旋葉片的上方，拉桿通過固定支撐環(huán)分別與傘狀導流罩和旋轉環(huán)連接。調節(jié)桿一端穿過支撐桿與升降裝置連接，另一端穿過旋轉環(huán)固定，限位板分別在旋轉環(huán)上下位置固定在吊柱上。
[0007]所述的螺旋葉片是由若干螺旋形狀的鋼片拼接而成，螺旋葉片周向偏轉角，通過固定槽和吊柱固定連接，解決了因人孔太小螺旋葉片無法放入球罐內部的問題，螺旋葉片周向偏轉角Ai，設在壓力面一側偏轉為正，則0^22^-26.5'螺旋葉片的長度占球罐直徑的 45%ο
[0008]所述的吊柱直徑小于上人孔直徑的10%，吊柱下方距球殼下人孔8%球罐直徑距離。
[0009]所述的支撐桿的中心為圓盤結構，兩端開有第一固定孔。
[0010]所述的傘狀導流罩是由若干折流板拼接而成，傘狀導流罩設置在距球殼下人孔25%球罐直徑距離。
[0011]所述的固定裝置是由合頁和固定板組成，其中合頁是環(huán)形結構，一端與吊柱固定在一起，另一端與固定板固定連接。每個固定板上開有第二固定孔，傘狀導流罩通過第二固定孔固定，
所述的旋轉環(huán)是由固定圓環(huán)和旋轉圓環(huán)組成，兩者通過軸承連接，固定支撐環(huán)與旋轉圓環(huán)外側連接，旋轉環(huán)中間套在吊柱上。調節(jié)桿(8)穿過旋轉環(huán)的固定圓環(huán)。
[0012]所述的限位板通過限制調節(jié)桿升降位置來調整傘狀導流罩張開的角度在120°~240。之間。
[0013]本發(fā)明可以及時的改善球罐溫度場分布，改善球罐壁溫的不均勻性。該裝置的吊柱和支撐桿的接觸及頂端卡盤和支撐桿的接觸都使用了軸承連接，在熱處理過程中減少因摩擦而造成的能源浪費。螺旋葉片和傘狀導流罩都是在在放入到球罐內后組裝的，解決了因人孔太小無法放入到 球罐內部的問題。在進行熱處理時通過調節(jié)傳動裝置中的電機轉動速度來調節(jié)螺旋葉片的旋轉速度，通過調節(jié)調節(jié)桿的升降，使傘狀導流罩張開到最合適的角度，從而使燃燒器發(fā)出的熱量更加均勻、快速的傳到球殼壁上，本裝置在進行熱處理時球殼表面受熱穩(wěn)定，同時提高了球罐熱處理的效率和質量，減少了能源的浪費。
[0014]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1為一種大型球罐熱處理導流裝置的示意圖 圖2為一種大型球罐熱處理導流裝置傘狀導流罩向上彎折狀態(tài)示圖 圖3為支撐桿和調節(jié)桿及吊柱的俯視圖 圖4為上固定槽與吊柱及傘狀導流罩的俯視圖 圖5為螺旋葉片的三維圖
圖中，1、軸承，2、支撐桿，3、法蘭，4、吊柱，5、球殼，6、傳動裝置，7、升降裝置，8、調節(jié)桿，
9、旋轉環(huán)，10、固定支撐環(huán)，11、拉桿，12、固定裝置，13、傘狀導流罩，14、固定槽，15、螺旋葉片’ 16、第一固定孔，17、第二固定孔，18、合頁，19、固定板,20、限位板。
[0015]【具體實施方式】:
下面結合附圖給出本發(fā)明的實施例，詳細說明本發(fā)明的技術方案。
[0016]如圖1、圖2所示，一種大型球罐熱處理導流裝置，包括螺旋導流裝置和可收縮導流裝置；螺旋導流裝置包括軸承1、支撐桿2、法蘭3、吊柱4、傳動裝置6、固定槽14、螺旋葉片15;可收縮導流裝置包括升降裝置7、調節(jié)桿8、旋轉環(huán)9、固定支撐環(huán)10、拉桿11、固定裝置12、傘狀導流罩13 ；
法蘭3固定在球殼5的上人孔上，支撐桿2通過其兩端的第一固定孔16與法蘭3固定，吊柱4的一端穿過支撐桿2通過傳動裝置6與電機的輸出軸連接，吊柱4和支撐桿2通過軸承I連接，螺旋葉片15通過吊柱4上的固定槽14與吊柱4連接；傘狀導流罩13通過固定裝置12固定在吊柱4上，并設置在螺旋葉片的上方，拉桿11的兩端分別通過固定支撐環(huán)10與傘狀導流罩13和旋轉環(huán)9連接；調節(jié)桿8 一端穿過支撐桿2與升降裝置7連接，另一端穿過旋轉環(huán)9固定；限位板20分別在旋轉環(huán)9上下位置固定在吊柱4上。
[0017]如圖5所示，所述的螺旋葉片是由耐高溫鋼材料組成，其中螺旋葉片15是由若干螺旋形狀的鋼片拼接而成，通過固定槽14和吊柱4固定連接，解決了因人孔太小螺旋葉片15無法放入球罐內部的問題，螺旋葉片15周向偏轉角α，設在壓力面一側偏轉為正，則ατ=22°~26.5°，螺旋葉片15的長度占球罐直徑的45%。
[0018]所述的吊柱4直徑小于上人孔直徑的10%，吊柱4下方距球殼下人孔的距離為8%
球罐直徑。
[0019]如圖3所示，所述的支撐桿2的中心為圓盤結構，兩端開有第一固定孔16。
[0020]所述的傘狀導流罩13是由若干折流板拼接而成，傘狀導流罩設置在距球殼下人孔25%球罐直徑距離的位置。
[0021]如圖4所示，所述的固定裝置12是由合頁18和固定板19組成，其中合頁18是環(huán)形結構，一端與吊柱4固定在一起，另一端與固定板19固定連接；每個固定板19上開有第二固定孔17，用于固定傘狀導流罩10。
[0022]所述的旋轉 環(huán)9是由固定圓環(huán)和旋轉圓環(huán)組成，兩者通過軸承連接，固定支撐環(huán)10與旋轉環(huán)9的旋轉圓環(huán)外側連接，旋轉環(huán)9的固定圓環(huán)套在吊柱4上，兩者不接觸；調節(jié)桿8與旋轉環(huán)9的固定圓環(huán)固定連接。
[0023]所述的限位板20通過限制調節(jié)桿8升降位置來調整傘狀導流罩13張開的角度在120。~240。之間；
在進行球罐熱處理之前進行導流裝置的安裝時，先將螺旋葉片、折流板等裝置放入球罐內組裝，根據球罐體積大小安裝螺旋葉片的片數，最終確定不同體積球罐進行熱處理是的最佳螺旋葉片。在進行熱處理不同階段，通過調節(jié)桿上下位置的調節(jié)使傘狀導流罩張開的角度處于最佳狀態(tài)；在進行熱處理時，通過控制傳動裝置中的電機轉速來控制螺旋葉片轉速，從而快速、有效的控制球殼表面溫度，使熱量在球罐下半球表面存在更長時間，縮減球殼上下半球表面的溫差
本發(fā)明提出的一種大型球罐熱處理導流裝置安裝方便，可以重復用于同一體積球罐的熱處理，使球罐在進行熱處理時受熱穩(wěn)定，使球罐進行熱處理時的效率和質量得以提高，也節(jié)約了能源。
【權利要求】
1.一種大型球罐熱處理導流裝置，其特征在于:包括螺旋導流裝置和可收縮導流裝置；螺旋導流裝置包括軸承(I)、支撐桿(2)、法蘭(3)、吊柱(4)、傳動裝置(6)、固定槽(14)、螺旋葉片(15);可收縮導流裝置包括升降裝置(7)、調節(jié)桿(8)、旋轉環(huán)(9)、固定支撐環(huán)(10)、拉桿(11)、固定裝置(12)、傘狀導流罩(13)； 法蘭(3)固定在球殼(5)的上人孔上，支撐桿(2)通過其兩端的第一固定孔(16)與法蘭(3)固定，吊柱(4)的一端穿過支撐桿(2)通過傳動裝置(6)與電機的輸出軸連接，吊柱(4)和支撐桿(2)通過軸承(I)連接，螺旋葉片(15)通過吊柱(4)上的固定槽(14)與吊柱(4)連接；傘狀導流罩(13)通過固定裝置(12)固定在吊柱(4)上，并設置在螺旋葉片的上方，拉桿(11)的兩端分別通過固定支撐環(huán)(10)與傘狀導流罩(13)和旋轉環(huán)(9)連接；調節(jié)桿(8 ) —端穿過支撐桿(2 )與升降裝置(7 )連接，另一端穿過旋轉環(huán)(9 )固定；限位板(20 )分別在旋轉環(huán)(9)上下位置固定在吊柱(4)上。
2.根據權利要求1所述的一種大型球罐熱處理導流裝置，其特征在于:所述的螺旋葉片是由耐高溫鋼材料組成，其中螺旋葉片(15)是由若干螺旋形狀的鋼片拼接而成，螺旋葉片(15)周向偏轉角Ai，設在壓力面一側偏轉為正，則α=22°~26.5°，螺旋葉片(15)的長度占球罐直徑的45%。
3.根據權利要求1所述的一種大型球罐熱處理導流裝置，其特征在于:所述的吊柱(4)直徑小于上人孔直徑 的10%，吊柱(4)下方距球殼下人孔的距離為8%球罐直徑。
4.根據權利要求1所述的一種大型球罐熱處理導流裝置，其特征在于:所述的支撐桿(2)的中心為圓盤結構,兩端開有第一固定孔(16)。
5.根據權利要求1所述的一種大型球罐熱處理導流裝置，其特征在于:所述的傘狀導流罩(13)是由若干折流板拼接而成，傘狀導流罩設置在距球殼下人孔25%球罐直徑距離的位置。
6.根據權利要求1所述的一種大型球罐熱處理導流裝置，其特征在于:所述的固定裝置(12)是由合頁(18)和固定板(19)組成，其中合頁(18)是環(huán)形結構，一端與吊柱(4)固定在一起，另一端與固定板(19)固定連接；每個固定板(19)上開有第二固定孔(17)，用于固定傘狀導流罩(10)。
7.根據權利要求1所述的一種大型球罐熱處理導流裝置，其特征在于:所述的旋轉環(huán)(9)是由固定圓環(huán)和旋轉圓環(huán)組成，兩者通過軸承連接，固定支撐環(huán)(10)與旋轉環(huán)(9)的旋轉圓環(huán)外側連接，旋轉環(huán)(9)的固定圓環(huán)套在吊柱(4)上，兩者不接觸；調節(jié)桿(8)與旋轉環(huán)(9)的固定圓環(huán)固定連接。
8.根據權利要求1所述的一種大型球罐熱處理導流裝置，其特征在于:所述的限位板(20)通過限制調節(jié)桿(8)升降位置來調整傘狀導流罩(13)張開的角度在120°~240°之間。
【文檔編號】C21D9/00GK104032111SQ201410277743
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權日:2014年6月19日
【發(fā)明者】馮精良, 王強, 鄧貴德, 胡斌 申請人:中國計量學院, 中國特種設備檢測研究院