一種彎管結(jié)構(gòu)特大型氣化器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種彎管結(jié)構(gòu)特大型氣化器，包括矩陣排列的星形管，星形管沿流體方向每N排一組并聯(lián)設(shè)置為S組，且每組星形均沿與流體方向垂直的方向并聯(lián)設(shè)置2N排，其中，N、S均為≥2的自然數(shù)；第1排星形管的頂部出口通過彎管與第N+1排星形管的頂部入口連通，以此類推；每組彎管之間為等長度交叉連接。該實(shí)用新型的星形管多排并聯(lián)并通過彎管結(jié)構(gòu)等長度交叉連接結(jié)構(gòu)，多排并聯(lián)可以降低單根換熱管的長度，減少換熱管金屬熱脹冷縮應(yīng)力的集中，防止設(shè)備變形和焊縫損壞；多排并聯(lián)可以增加氣化器換熱管的整體通道截面積，減緩氣化器換熱管內(nèi)的介質(zhì)流速，降低設(shè)備整體的流通阻力，提高設(shè)備的氣化效率。
【專利說明】一種彎管結(jié)構(gòu)特大型氣化器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種低溫液體氣化設(shè)備，特別涉及一種彎管結(jié)構(gòu)特大型氣化器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著低溫液化氣體(氧、氮、氬、二氧化碳、石油氣、天燃?xì)狻⒁蚁┑?的市場需求迅猛增長，各種供應(yīng)模式不斷涌現(xiàn)。近年來，出現(xiàn)部分客戶要求單臺(tái)氣化器的汽化量提高到10000Nm3/h以上，而且需連續(xù)24時(shí)不間斷供應(yīng)。隨著氣化器的汽化量的逐步提高，相應(yīng)的翅片換熱管總量增加，一般通過的兩種方式來解決:
[0003]I)并聯(lián)數(shù)量增加，但由于受運(yùn)輸外形尺寸和組裝工藝的影響，不能無限增加；
[0004]2)單根換熱管長度增加，但受流速、阻力和組裝工藝的制約，也不能無限加長。
[0005]常規(guī)中大型空溫式氣化器在以下幾種情況在運(yùn)行過程中很易產(chǎn)生疲勞裂縫或效
率偏差:
[0006]I)參考圖4，此種情況下頂部①④彎管連接處焊縫應(yīng)力可以消除并達(dá)到補(bǔ)償，但②③之間應(yīng)力非常大而且受力不均衡，無法達(dá)到補(bǔ)償，故此處很容易產(chǎn)生裂縫；
[0007]2)參考圖5，此種情況下頂部管道無法得到補(bǔ)償，此結(jié)構(gòu)單純考慮液體分配情況忽略了應(yīng)力補(bǔ)償，在長期使用中肯定會(huì)出現(xiàn)疲勞裂紋；
[0008]3)參考圖6，此種情況下頂部①②排管道彎頭連接處沒有過渡直段，應(yīng)力無法得到補(bǔ)償和釋放，在長期工況下②排處頂部焊縫會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋；
[0009]4)參考圖7，此種情況下為全進(jìn)全出結(jié)構(gòu)，此工況熱脹冷靜縮應(yīng)力可避免，但其使用效率只有60%?70% (相同換熱面積下)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種彎管結(jié)構(gòu)特大型氣化器，以實(shí)現(xiàn)特大型氣化器結(jié)構(gòu)的合理布局，提高氣化效率及設(shè)備壽命。
[0011]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0012]一種彎管結(jié)構(gòu)特大型氣化器，包括矩陣排列的星形管，所述星形管沿流體方向每N排一組并聯(lián)設(shè)置為S排，且每組所述星形均沿與所述流體方向垂直的方向并聯(lián)設(shè)置2N排，其中，N、S為> 2的自然數(shù)；第I排所述星形管的頂部出口通過彎管與第N+1排所述星形管的頂部入口連通，第2排至第N排所述星形管的頂部出口通過所述彎管依次與第N+2排至第2N排所述星形管的頂部入口連通，第N+1排所述星形管的底部出口通過所述彎管與所述第2N+1排所述星形管的底部入口連通，第N+2排至第2N所述星形管的底部出口通過所述彎管依次與第2N+2排至第3N排所述星形管的底部入口連通，以此類推；每組所述彎管之間為等長度交叉連接。
[0013]優(yōu)選的，所述星形管沿所述流體方向每6排一組并聯(lián)且包括并聯(lián)設(shè)置的兩組星形管，第一組所述星形管的頂部出口通過所述彎管與第二組所述星形管的頂部入口依次連通，且每組所述星形管均沿與所述流體方向垂直的方向并聯(lián)設(shè)置12排。[0014]優(yōu)選的，所述彎管設(shè)置有R角為R80mm，且所述彎管承平方向設(shè)置有R角為R164mm。
[0015]通過上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供的一種彎管結(jié)構(gòu)特大型氣化器，其通過星形管的矩陣設(shè)置，以及星形管通過彎管結(jié)構(gòu)等長度交叉連接結(jié)構(gòu)，每根星形管為等應(yīng)力受力，并可相互抵消部分應(yīng)力，長期運(yùn)行工況下與短期工況都能滿足應(yīng)力的消除與補(bǔ)償，且多排并聯(lián)可以降低單根換熱管的長度，減少換熱管金屬熱脹冷縮應(yīng)力的集中，防止設(shè)備變形和焊縫損壞；采用多排并聯(lián)可以增加氣化器換熱管的整體通道截面積，減緩氣化器換熱管內(nèi)的介質(zhì)流速，降低設(shè)備整體的流通阻力，提高設(shè)備的氣化效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開的一種彎管的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開的一種彎管的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開的一種彎管結(jié)構(gòu)特大型氣化器俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為現(xiàn)有技術(shù)的一種星形管連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為現(xiàn)有技術(shù)的另一種星形管連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為現(xiàn)有技術(shù)的再一種星形管連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7為現(xiàn)有技術(shù)的再一種星形管連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中數(shù)字表示:11.彎管12.星形管
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0026]參考圖3，本實(shí)用新型提供了一種彎管結(jié)構(gòu)特大型氣化器，包括矩陣排列的星形管12，星形管12沿流體方向每六排一組并聯(lián)設(shè)置為兩組共十二排，且每組星形均沿與流體方向垂直的方向并聯(lián)設(shè)置十二排；第一排星形管12的頂部出口通過彎管11與第七排星形管12的頂部入口連通，第二排至第六排星形管12的頂部出口通過彎管11依次與第八排至第十二排星形管12的頂部入口連通；每組彎管11之間為等長度交叉連接。
[0027]參考圖1及2,彎管11設(shè)置有R角為R80mm,且彎管11承平方向設(shè)置有R角為R164mm。
[0028]參考圖3，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)形式為星形管12并聯(lián)連接并采用等長度交叉連接的彎管11結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)情況下每根星形管12為等應(yīng)力受力，并可相互抵消部分應(yīng)力，具體原理如下:
[0029]①當(dāng)?shù)蜏匾后w進(jìn)入第一至六排星形管12底部時(shí)，R為80mm的彎管11 (單個(gè)彎管11補(bǔ)償為25?30mm，實(shí)際所需補(bǔ)償量為12?15mm)可達(dá)到2倍余量的補(bǔ)償，滿足底部疲勞應(yīng)力的釋放；
[0030]②當(dāng)液體通過第一至六排星形管12到達(dá)頂部時(shí)，第一排星形管12的液體通過彎管11進(jìn)入第七排星形管12，第二排星形管12的液體通過彎管11進(jìn)入第八排，依次類推，這時(shí)每根彎管11行走路線為等長，結(jié)構(gòu)相同且處于等應(yīng)力狀態(tài)；當(dāng)?shù)蜏匾后w到達(dá)第一至六排星形管12頂部時(shí)，頂部彎管11受到向下的拉力，當(dāng)通過交叉彎管11進(jìn)入第七至十二排星形管12時(shí)，頂部彎管11可受到向上拉力，通過彎管11之間的直段兩處焊縫受到的熱脹冷縮應(yīng)力可相互部分抵消，此彎管11承平方向也設(shè)置R角(R為164_)，故低溫液體進(jìn)入管道時(shí)水平與垂直方向均可得到補(bǔ)償并達(dá)到消除，所以長期運(yùn)行工況下與短期工況是一樣都能滿足應(yīng)力的消除與補(bǔ)償；
[0031]③本結(jié)構(gòu)形式為六排星形管12并聯(lián)，采用多排并聯(lián)可以降低單根換熱管的長度，減少換熱管金屬熱脹冷縮應(yīng)力的集中，防止設(shè)備變形和焊縫損壞；采用多排并聯(lián)可以增加氣化器換熱管的整體通道截面積，減緩氣化器換熱管內(nèi)的介質(zhì)流速，降低設(shè)備整體的流通阻力，提高設(shè)備的氣化效率。
[0032]對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對上述實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種彎管結(jié)構(gòu)特大型氣化器，其特征在于，包括矩陣排列的星形管，所述星形管沿流體方向每N排一組并聯(lián)設(shè)置為S組，且每組所述星形均沿與所述流體方向垂直的方向并聯(lián)設(shè)置2N排，其中，N、S均為> 2的自然數(shù)；第I排所述星形管的頂部出口通過彎管與第N+1排所述星形管的頂部入口連通，第2排至第N排所述星形管的頂部出口通過所述彎管依次與第N+2排至第2N排所述星形管的頂部入口連通，第N+1排所述星形管的底部出口通過所述彎管與所述第2N+1排所述星形管的底部入口連通，第N+2排至第2N所述星形管的底部出口通過所述彎管依次與第2N+2排至第3N排所述星形管的底部入口連通，以此類推；每組所述彎管之間為等長度交叉連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彎管結(jié)構(gòu)特大型氣化器，其特征在于，所述星形管沿所述流體方向每6排一組并聯(lián)且包括并聯(lián)設(shè)置的兩組星形管，第一組所述星形管的頂部出口通過所述彎管與第二組所述星形管的頂部入口依次連通，且每組所述星形管均沿與所述流體方向垂直的方向并聯(lián)設(shè)置12排。
3.根據(jù)權(quán)利要求1及2任一項(xiàng)所述的一種彎管結(jié)構(gòu)特大型氣化器，其特征在于，所述彎管設(shè)置有R角為R80mm,且所述彎管承平方向設(shè)置有R角為R164mm。
【文檔編號(hào)】F17C7/04GK203743835SQ201420105982
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】鐘文榮, 唐建偉 申請人:蘇州新銳低溫設(shè)備有限公司