繞管式換熱器端部直管段防振裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于管殼式換熱器端部直管段的防振裝置，尤其是用于繞管式換熱器端部直管段的防振裝置，屬于管殼式換熱器領域。
【背景技術】
[0002]換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備，又稱熱交換器。換熱器是化工、石油、動力、食品及其它許多工業(yè)部門的通用設備，在生產(chǎn)中占有重要地位。在化工生產(chǎn)中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等，應用十分廣泛。
[0003]繞管式換熱器是在中心筒與外筒體之間的環(huán)空內(nèi)將傳熱管按螺旋線形狀交替纏繞而成，相鄰兩層螺旋狀傳熱管的螺旋方向相反，并采用一定形狀的墊條使之保持一定的間距。繞管式換熱器不僅是大型化工工藝過程重要的設備，而且是一個高效節(jié)能的設備，己被廣泛應用于合成氨裝置、空氣分離裝置、煤制甲醇裝置、LNG裝置、MTG裝置等大中型、中高壓換熱設備中。在使用過程中，為防止受到殼程側(cè)介質(zhì)沖擊等影響下造成的振動，以免加劇換熱器的損壞，通常在換熱管的外表包扎鋼帶，即繞管芯體的端部采用鋼帶包扎的辦法來進行防振，但該防振結(jié)構(gòu)在使用后發(fā)現(xiàn)存在以下問題:
(O由于設備運行時要發(fā)生冷熱變化，所以鋼帶包扎緊固的效果會隨著設備運行而逐漸松動，不能有效地緊固換熱管；
(2)由于換熱管繞制時存在層與層之間反向纏繞的特點，因此同一層換熱管之間、層與層的換熱管之間均存在著間隙，該間隙隨著設備的運行會逐漸磨合，致使繞管芯體的端部形狀發(fā)生變化而使鋼帶包扎效果不佳；
(3)由于端部表面的換熱管存在非平直段，所以包扎在其外的鋼帶將對該非平直段產(chǎn)生額外限制。當換熱管在冷熱狀態(tài)下發(fā)生軸向、徑向位移時，上述限制將損傷換熱管的外表面；
(4)失效或松動后的鋼帶將會加劇換熱管的損壞。
[0004]因此上述結(jié)構(gòu)的防振效果不明顯，且影響了設備的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術下的上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種繞管式換熱器端部直管段防振裝置，該防振裝置結(jié)構(gòu)簡單，加工制造容易，防振效果好。
[0006]本發(fā)明的技術方案是:
一種繞管式換熱器端部直管段防振裝置，包括一個或多個同軸間隔設置的防振板組件，對于單個所述防振板組件，其中包括若干同心且共面設置的圓環(huán)板和若干沿所述圓環(huán)板的不同徑向方向分別延伸設置的連接板，每個所述連接板與全部的所述圓環(huán)板固定連接，相鄰兩個所述圓環(huán)板之間留有間隔，且相鄰兩個所述圓環(huán)板的相鄰圓周邊緣上成對設置有圓弧形的內(nèi)凹缺口，成對的內(nèi)凹缺口組成用于換熱器端部直管段換熱管從其中穿過的管孔，所述管孔的位置和數(shù)量與換熱器端部直管段換熱管的位置和數(shù)量相對應。
[0007]同一個所述防振板組件上的所述圓環(huán)板優(yōu)選由一整塊板經(jīng)分離加工而成。
[0008]所述整塊板是事先按照換熱器端部直管段換熱管的位置和數(shù)量已加工出完整圓孔的平板。
[0009]所述圓孔在所述整塊板上按圓周方向多圈排布。
[0010]所述分離加工是切割加工，切割軌跡為若干同心圓，且每個同心圓軌跡都貫穿若干所述圓孔的圓周軌跡并將所述圓孔的圓周軌跡分割成兩部分。
[0011]所述同心圓軌跡優(yōu)選經(jīng)過相應的所述圓孔的圓心。
[0012]所述內(nèi)凹缺口的兩端設有倒角。
[0013]對于前述任意一種所述的繞管式換熱器端部直管段防振裝置，所述防振板組件上還可以設有連接環(huán)，所述連接環(huán)為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)件，所述連接環(huán)的軸線垂直于所述圓環(huán)板的板面且過所述圓環(huán)板的中心，所述連接板靠近所述圓環(huán)板徑向外側(cè)的一端均固定在所述連接環(huán)的內(nèi)側(cè)邊上。
[0014]所述繞管式換熱器端部直管段防振裝置還可以包括若干支撐板，所述支撐板沿所述連接環(huán)的外圓周間隔分布，每個所述支撐板與各個所述連接環(huán)在相接觸位置固定連接，所述支撐板和連接環(huán)組成籠狀結(jié)構(gòu)，所述支撐板的一端末端與一個所述連接環(huán)固定連接，另一端與換熱器的管板固定連接。
[0015]所述圓環(huán)板可以位于相應連接環(huán)的靠近所述管板的一側(cè)。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明的防振裝置制造簡單，結(jié)構(gòu)合理，尤其是容易安裝且防振性好，從而可顯著提高換熱器的使用壽命，適用于繞管式換熱器換熱管束直管段的防振，也適用于端部管段為直管段的其他管殼式換熱器的防振。
[0017]由于借助連接板實現(xiàn)圓環(huán)板的固定，且將連接板設置在圓環(huán)板的不同徑向方向，不僅方便了圓環(huán)板的安裝固定作業(yè)，更重要的是避免圓環(huán)板發(fā)生移位，顯著提高圓環(huán)板安裝結(jié)構(gòu)剛度，從而減少換熱器端部換熱管直管段的振動，提高換熱器的使用壽命。
[0018]根據(jù)尺寸要求在整塊板上設置對應于換熱管束的圓孔，然后將整塊板分割成一定數(shù)量的圓環(huán)板，再將圓環(huán)板依次安裝在換熱器管束直管段的管與管之間以填充換熱管之間的間隙，一方面，圓環(huán)板容易加工、安裝過程中不容易變形；另一方面，每安裝一塊圓環(huán)板，僅涉及少量管束穿過管孔的操作，因此安裝過程相對方便、安全。
[0019]本發(fā)明采用特定結(jié)構(gòu)形式的防振裝置以及因該特定結(jié)構(gòu)引起的靈活的安裝方式，可以有針對性地同時將換熱管束的多階固有頻率調(diào)整到各自期望的頻率范圍，有效避免多種不同振型共振的發(fā)生。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的A-A剖視圖；
圖3是圖2的I部位的局部放大圖；
圖4是圓環(huán)板的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是管孔的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明公開了一種繞管式換熱器端部直管段防振裝置，如圖1-5所示，包括支撐板6、防振板3、連接板5和連接環(huán)4，所述連接環(huán)同軸間隔設置，所述支撐板沿所述連接環(huán)的外圓周間隔分布，每個所述支撐板與各個所述連接環(huán)在相接觸位置固定連接，所述支撐板和連接環(huán)組成籠狀結(jié)構(gòu)，其中一個所述連接環(huán)與所述支撐板的一端固定且端部平齊，所述支撐板的另一端則固定連接在換熱器的管板I上，所述連接板自連接環(huán)的內(nèi)圓周沿所述連接環(huán)的徑向向內(nèi)延伸設置，所述防振板通過固定連接在相應的連接板上實現(xiàn)與對應連接環(huán)的固定連接，且所述防振板的板面垂直于所述連接環(huán)的軸線。防振板上設置與換熱器端部直管段換熱管的位置和數(shù)量對應的管孔8，繞管換熱器管束插入管孔中。
[0022]其中:
所述防振板是由若干同心且共面設置的圓環(huán)板9組合而成的板，最靠近中心的圓環(huán)板的中心孔用于容許中心筒2從中穿過。位于一個平面內(nèi)的圓環(huán)板和將這些圓環(huán)板固定在一起的連接板屬于同一防振板組件。對于每個防振板組件，相鄰兩個所述圓環(huán)板之間留有間隔，且相鄰兩個所述圓環(huán)板的相鄰圓周邊緣上成對設置有圓弧形的內(nèi)凹缺口 1，成對的內(nèi)凹缺口組成所述管孔，所述管孔的位置和數(shù)量與換熱器端部直管段換熱管的位置和數(shù)量相對應。采用帶有成對內(nèi)凹缺口的相鄰兩片圓環(huán)板組拼結(jié)構(gòu)，在不增加加工難度的情況下，更容易保證換熱管與相應管孔的緊密配合，抑制換熱管的橫向振動。
[0023]所述圓環(huán)板可以由一整塊板經(jīng)分離